строительство целого комплекса ветроэнергетических установок должно быть очень тщательно спланировано, так как расположение отдельных установок оказывает большое влияние на эффективность всего комплекса (рис.134). прежде всего в соответствии с методиками, представленными выше, место расположения выбирается исходя из на­личия в выбранном районе или местности необходимой для эффектив­но работы ветроустановок скорости ветра.

Следующая задача - это обеспечение необходимого удаления от мест проживания населения. Уровень шума, распространяемого ВЭУ в ночное время, должен находиться в интервале 35-40 децибел. Это предусматривает минимальное удаление от жилых домов в пределах 350-450 м. Соблюдение этих расстояний должно быть подтверждено шумовым прогнозом («шумовой кадастр»). Шумовой прогноз может играть значительную роль в планировании всего комплекса ветроэнер­гетических установок и должен всегда учитываться при расчете опти­мальной планировки.

Удаление от ближайшего лесного массива должно быть не менее 10-15 высот деревьев [Ролик, Ю., 2008].

Необходимо стремиться к отсутствию в выбранном районе предпо­лагаемого строительства ветропарка водоемов, таких как реки, озера, болота и др., т. к. их наличие приведет к различным техническим про­
блемам, в частности, трудности использования большегрузного крана для монтажа вэу, проблемам прокладки кабельных трасс для соедине­ния электрической части вэу, усложнению конструкции фундамента вэу, вызванному возможным высоким уровнем грунтовых вод, необ­ходимости насыпки (намывки) грунта и поднятию уровня земли строи­тельного участка.

рис. 134. ветроэнергетический парк

обязательным условием начала строительства вэс является под­готовка подъездных путей, поскольку каждая мощная вэу имеет вес около 100 т и максимальную высоту 100 м. перевозка, разгрузка и монтаж узлов и агрегатов установки требует применения мобильного грузоподъемного крана весом 400 т с высотой грузового крюка > 70 м (рис. 135). также для монтажа в дальнейшем необходим вспомогатель­ный грузоподъемный кран весом до 60 т. Достаточно хорошо укреплен­ное покрытие дорог и строительной площадки должны обеспечивать подъезд и качественную работу обоих мобильных кранов, а также тяжелогрузного автотранспорта с комплектующими ветроэлектри­ческих установок на территории строительства вэс [позняк, с. с., 2006]. необходимо учитывать также и имеющиеся пути сообщения до ближайших портов и железнодорожных станций.

помимо подъездных путей грунтовое основание имеет значитель­ное влияние на тип фундамента. только после оценки взятых проб грунтового основания следует решение по выбору сплошного либо свайного фундамента.

первоначально на месте расположения каждого фундамента вэу производится бурение четырех скважин глубиной 5 м, расположенных по концам площадки (рис. 136).

результаты бурения оформляются в виде отчета, который направ­ляется производителю вэу для определения типа фундамента. отчет должен содержать следующую информацию: 1) описание геологии скважин; 2) результаты топографических наблюдений; 3) таблицу из­мерений грунтовых вод; 4) измерения грунтовых включений; 5) про­ходимость грунтовых включений; 6) химический анализ воды.

в зависимости от плотности грунта определяется тип фундамента вэу, конструкция которого определяется, прежде всего, высотой баш­ни вэу (рис. 137).

рис. 135. транспортировка деталей и сборочных единиц ветроустановок

Рис. 137. Общий вид строительной площадки ВЭУ

В свою очередь высота мачты зависит от ометаемого ветроколесом диаметра (рис. 138).

рис. 138. рекомендации по выбору высоты башни

исходя из приведенной информации определяется количество бе­тона для заливки фундамента (рис.139), количество арматуры и заклад­ных элементов (рис. 140).

Рис. 139. Общий вид одной из конструкций фундамента ВЭУ

Рис. 140. подготовка арматуры для заливки фундамента вэу

Важным является также правильное расположение ветроустановок по площади ветропарка. В этом отношении также имеются некоторые практические рекомендации:

1) по главному направлению ветра расстояние между установками по фронту должно быть не менее 3-5 роторов ВЭУ;

2) по глубине главного направления расстояние должно составлять не менее 8-10 роторов;

3) по другим направлениям расстояние должно быть не менее 5 ро­торов ВЭУ.

Исходя из вышеизложенных требований разрабатывается план раз­мещения ВЭУ на местности (рис. 141), которое в обязательном порядке привязывается к карте местности (рис. 142).

Рис. 141. Пример планирования расположения 10 ВЭУ типа «NORDEX N-80/2500»

исходя из представленной информации состав прогнозируемых к применению на территории Республики Беларусь ветроэлектрических парков определяется пятью основными показателями:

• энергетической составляющей каждой ВЭУ, оцениваемой по соотношению номинальной рабочей скорости ветра с номи­нальной мощностью генератора ветроагрегата;

• рельефом и климатическими особенностями каждой строитель­ной площадки под ВЭУ на территории ВЭС;

• ориентацией на особенности потребителя электроэнергии от

ВЭс;

• экологической безопасностью;

• экономической эффективностью.

Рис. 142. Пример привязки 25 ВЭУ типа «NORDEX N-80/2500» к карте местности [Ролик, Ю., 2008]

Факторами, определяющими оптимизацию строительства и эф­фективность работы ВЭС, являются:

• расстояние от государственных или местных электросетей;

• наличие поблизости действующих трансформаторных подстан­ций и их мощности;

• особенности размещения каждой ВЭУ (закрытость каждой ВЭУ, шероховатость подстилающей поверхности, расстояние между ВЭУ, расположение по ярусам);

• использование свойств рельефа (размещение ВЭУ на вершинах холмов, на наветренных склонах, в ветровых коридорах, доли­нах рек и т. п.);

• климатические особенности территорий (влияние преобладаю­щих направлений ветрового потока и скоростей ветра и т. п.);

• близость больших водных массивов (моря, водохранилища, озера и т п.).

Условия для подключения ВЭУ и ВЭС в состав обществен­ной электросети. Ветроэлектрические станции все работают в сети в едином фазном и частотном режиме - 50 Гц - и электросеть должна функционировать постоянно с другими поставщиками электроэнергии (ГЭС, ТЭЦ и пр.), подключенными к этой сети. Превышение тока по­ставки электроэнергии над током потребления требует немедленного снижения первого, иначе исполнительные устройства электросетей не выдержат нагрузки. равновесие тока потребления и тока поставки обе­спечивается выводом из эксплуатации мощностей поставщиков.

предпочтительным объектом снижения поставки электроэнергии являются топливные электростанции, так как при этом снижается рас­ход дорогостоящего топлива.

вторым объектом считается гэс с сезонным дефицитом воды в водохранилище. Если такового не имеется, то предпочтительно отклю­чить часть вэу, обеспечив в последующем долговечность работы ве­троустановок за время простоя.

с целью оптимизации промышленной и эксплуатационной инфра­структур ветроэнергетики рекомендуется начать с использования моде­лей, хорошо зарекомендовавших себя в эксплуатации вэу преимуще­ственно для организации ветроэлектрических станций. система сбора и распределения энергии от ветроэлектрических станций и подключения к государственной или местной энергосистемам приведена на рис. 143 [Будзько, и. А., 1999].

экономическая выгода эксплуатации ветроэнергетических станций (ветропарков) очевидна, это - общая для всех установок трансформа­торная подстанция, единая система управления, контроля, технического обслуживания и ремонта. Естественно ориентация строительства вэс в первую очередь должна быть направлена на использование террито­риально наиболее энергетически активных ветровых зон и регионов.

Финансирование и планирование инновационных ветроэнер­гетических проектов. Для решения вопроса о привлечении финансо­вых средств для строительства ветропарка необходимо прежде всего оценить примерный бюджет проекта, отнесенный на 1 квт установлен­ной мощности вэу. инвестиционные затраты на ветропарк включают в себя все запланированные расходы, возникающие до передачи гото­вых к эксплуатации ВЭУ Заказчику (табл. 24).

Таблица 24

№ п/п	Наименование расходов	Затраты на одну ВЭУ, €	Затраты на парк ВЭУ, €
і	ВЭУ и инфраструктура
2	Планирование и разре­шения
3.	Издержки на создание
	ВСЕГО:

Рис. 143. Система сбора и распределения энергии ВЭС

1 - государственная энергосистема; 2 - воздушные и кабельные линии госу­дарственных и местных электропередач; 3 - трансформаторные подстанции; 4 - мощные ветроэлектрические установки; 5 - ВЭС; 6 - индивидуальные потребители; 7 - города, поселки, промышленные и сельхозпредприятия; 8 - другие поставщики электроэнергии на возобновляемых источниках энергии (малые ГЭС, солнечные электростанции и пр.); 9 - топливные электростанции

Основные денежные средства будут необходимы для закупки ВЭУ и всего оборудования парка. Средства обычно вносятся частями со­гласно этапам реализации проекта (табл. 25).

Таблица 25

Расходы на приобретение	Расходы проекта, €	Расходы одной ВЭУ, €
ВЭУ с башней и трансформатором - фундамент - транспорт и подключение к сети - поддержание качества сети - планирование/разрешение - издержки на создание
Общая сумма:

Как уже упоминалось, необходимые денежные средства опреде­ляются из расчета на один киловатт установленной мощности вэу и затем суммируются, как затраты по строительству одной установки и ветропарка в целом. примерный бюджет проекта такого проекта, без привязки к конкретному оборудованию приведен в табл. 26 [ро­лик, Ю., 2008].

Таблица 26

№ п/п	Стоимость 1 кВт установленной мощности, €	Наименование стоимостной характеристики ВЭУ
і	1300,00	Турбина
2	35,00-40,00	фундамент
3	45,00-55,00	Транспортные расходы
4	35,00-25,00	Трансформаторная подстанция 0,69/20 кВ
5	45,00-55,00	Трансформаторная подстанция 20/110 (330) кВ
6	14,00-16,00	Строительство дорог
7	26,00-29,00	Прокладка кабельной сети внутри ветропарка
8	37,00-40,00	Прокладка ВВ ЛЭП для подключения ветропарка
9	35,00-50,00	Кран плюс монтаж
10	15,00-25,00	Ввод в эксплуатацию

в качестве предполагаемых инвесторов могут выступать: государ­ственный бюджет (через государственные инвестиционные програм­мы, инвестиционные фонды Министерств (ведомств); государствен­ные и частные предприятия, в том числе иностранные; местные банки; частные инвесторы; международные программы и фонды.

что касается негосударственных инвестиций, то при решении во­проса о выделении финансирования особое значение имеют гарантии возврата вложенных инвестором денежных средств, которые должны быть подкреплены на уровне государства, т. е. наличием в стране за­кона о гарантированных и льготных тарифах на приобретение произ­водимой электроэнергии, таможенные льготы на поставку в страну современного высокотехнологичного оборудования, упрощенный по­рядок выделения земельных участков под строительство и эксплуата­цию ветропарков и т. п.

в качестве основных этапов реализации инвестиционных проектов строительства ветропарков можно выделить:

1. получение информации о ветровых нагрузках (результаты сер­тифицированных измерений) в месте строительства ветропарка. При необходимости - проведение необходимых референтных измерений.

2. Геодезическая привязка проекта к местности.

3. Строительство фундаментов, подъездных путей и технологиче­ских площадок.

4. прокладка кабельных сетей ветропарка.

5. Монтаж вэу.

6. Монтаж трансформаторных подстанций.

7. подключение ветропарка к общей сети.

8. тестовый запуск ветропарка на 72 часа.

9. инвентаризацию построенного объекта.

10. ввод в эксплуатацию (подписание и утверждение акта).

11. заключение договора с Ао «БЕлэнЕрГО» о покупке электро­энергии.

в табл. 27 приведена примерная временная диаграмма реализации проекта строительства ветропарка [Ролик, Ю., 2008].

Таблица 27 Временная диаграмма строительства ветропарка Наименование этапа/№ недели 2 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 в 1 7 1 8 1 9 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 2 8 2 9 1. Предоплати заката ВЭУ 2, Изготовление фундаментных блоков, у стройство фундамента, подъездных путей 3. Прокладка электрического кабели п строительство подсташщп 4. Поставка и монтаж 5 ВЭУ, 5 опор и комплекта электрооборудования ветро парка 5. Поставка н монтаж 5 ВЭУ, 5 опор 6. Подключение ветропарка к[3] общей сети н прооньш запу ск на 72 часа 7. Приемка-сдача ВЭУ в эксплуатацию

Глава 7

ГИДРОЭЛЕКТРОСТАНЦИИ: СОВРЕМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ И ТЕХНОЛОГИИ, ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В РБ [4] •

Производство электроэнергии на ГЭС осуществляется преиму­щественно за счет использования энергии падающей воды (рис. 144) [позняк, с. с., 2006].

рис. 144. принцип работы гидроэлектрической станции

на гидроэлектростанциях не вся энергия водного потока превра­щается в полезную работу. часть энергии (до 30 %) расходуется на ме­ханические сопротивления, потери в гидросооружениях и генераторах. гидравлическая электростанция состоит из плотины 1, связанной с укрепленными берегами 2 реки 3 и шлюзами 4 с приводом 5. водохра­нилище 6 водотоком 7 соединяется с турбиной 8 и перекрывающей ток воды заслонкой 9 от верхнего бьефа 10 к нижнему бьефу 11 продолже­ния 12 реки. электроэнергия от синхронного электрогенератора 13, со­единенного с турбиной 8, поступает через пультовую 14 в электросети 15. при необходимости, если энергия распределяется на повышенном напряжении, пультовая оснащается повышающим трансформатором, связанным с электрогенератором 13 (рис. 144).

гидравлические электрические станции (гэс) имеют ряд преиму­ществ по сравнению с тепловыми электрическими станциями (ТЭС). ГЭС использует возобновляемый природный источник энергии - энер­гию падающей воды. себестоимость вырабатываемой на них электро­энергии ниже, чем на тепловых станциях. Расход электроэнергии на собственные нужды также во много раз меньше. Пуск и набор нагрузки на гидрогенератор происходит в течение нескольких минут.

К недостаткам ГЭС относятся: высокая первоначальная стоимость и длительные сроки их сооружения, дополнительные затраты на пере­селение жителей с затопляемых земель, на подготовку котлована под водохранилища, на ирригационные сооружения, а также ущерб, нано­симый затоплением сельскохозяйственных угодий, а порой и с отселе­нием населения и связанными с этим социальными и экономическими проблемами.

Малая энергетика получила развитие в мире в последние десятиле­тия, в основном из-за стремления избежать экологического ущерба, на­носимого водохранилищами крупных гэс, из-за возможности обеспе­чить энергоснабжение в труднодоступных и изолированных районах, а также из-за небольших капитальных затрат при строительстве станций и быстрого возврата вложенных средств (в пределах 5 лет).

по характеру используемых гидроресурсов микро-гидроэлектро­станции можно разделить на следующие категории: новые русловые или приплотинные станции с небольшими водохранилищами; станции, использующие скоростную энергию свободного течения рек; станции, использующие существующие перепады уровней воды в самых раз­личных объектах водного хозяйства - от судоходных сооружений до водоочистных комплексов (сейчас уже существует опыт использования питьевых водоводов, а также промышленных и канализационных сто­ков) [Шибалова, Е. И., 1991].

Микро-ГЭС (мощностью до 100 кВт) можно установить практиче­ски в любом месте. Гидроагрегат состоит из энергоблока, водозаборно­го устройства и устройства автоматического регулирования. Использу­ются микро-ГЭС как источники электроэнергии для дачных поселков, фермерских хозяйств, хуторов, а также для небольших производств в труднодоступных районах - там, где прокладывать сети невыгодно.

Одним из основных достоинств объектов малой гидроэнергетики является экологическая безопасность. В процессе их сооружения и по­следующей эксплуатации вредных воздействий на свойства и качество воды не отмечено. Водоемы можно использовать как для рыбохозяй­ственной деятельности, так и как источники водоснабжения населения. Помимо этого у микро - и малых ГЭС немало достоинств. Современные станции просты в конструкции и полностью автоматизированы, т. е. не требуют присутствия человека при эксплуатации. Вырабатываемый ими электрический ток соответствует требованиям ГОСТа по частоте и напряжению, причем станции могут работать как в автономном ре­жиме, т е. вне электросети энергосистемы края или области, так и в составе этой электросети. Ну а главное - объекты малой энергетики не требуют организации больших водохранилищ с соответствующим за­топлением территории и колоссальным материальным ущербом.

Основной гидроэнергетический потенциал Республики Беларусь сосредоточен на трех реках: Западной Двине, Немане и Днепре. В бли­жайшие годы запланировано сооружение ряда малых ГЭС на притоках основных рек, а также на промышленных водосборах, в частности на тепловых электростанциях с использованием гидроэнергетического по­тенциала циркуляционной (охлаждающей) воды [Гарасенко, в., 2005].

важнейшим направлением развития малой гидроэнергетики явля­ется сооружение новых, реконструкция и восстановление существую­щих ГЭС. Единичная мощность используемых гидроагрегатов будет находиться в диапазоне от 50 до 5 000 кВт, при этом предпочтение бу­дет отдаваться быстромонтируемым гидроагрегатам капсульного типа. При мощностях гидроагрегатов от 50 до 150 кВт в качестве гидрогене­раторов возможно широкое использование асинхронных генераторов как более простых и надежных в эксплуатации. Как правило, все вос­станавливаемые и вновь сооружаемые ГЭС должны работать парал­лельно с энергосистемой, что позволит значительно упростить схем­ные и конструктивные решения.

Особого рассмотрения требуют вопросы сооружения каскадов ГЭС на реках Сож, Днепр, Припять, так как возможные масштабы затопле­ния прилегающих территорий ограничены зоной загрязнения радио­нуклидами. Дискутируемые в настоящее время проблемы возможного негативного воздействия гидроэнергетики на локальную окружающую среду и экосистему рек в значительной мере предопределяют тормоз в развитии гидроэнергетики в целом. При этом игнорируются важные экологические и социальные аспекты применения малых ГЭС (заме­щение ископаемого топлива и снижение уровней выбросов парнико­вых газов и загрязнения воздуха), не учитываются различия при рас­смотрении влияния на окружающую среду объектов малой и большой гидроэнергетики.

Как уже упоминалось, для микро-ГЭС водохранилища не создают­ся, а расположены они в стороне от основного русла реки и соединя­ются с ним подводящим и отводящим каналами. Они называются де­ривационными гидростанциями и имеют вместо плотины невысокую подпорную стенку. Такие микро-ГЭС находят применение за рубежом (рис. 145).

Беларусь - относительно равнинная страна и имеет ограниченные гидроэнергетические ресурсы для деривационных ГЭС [Позняк, С. С., 2009].

Опыт использования ГЭС в Беларуси насчитывает более 50 лет. Гак, в начале 1960 г. в республике действовало примерно 180 ГЭС общей установленной мощностью 21 МВт и среднегодовой выработкой элек­троэнергии 88 млн кВт-ч. В 1988 г. еще действовало свыше 170 ГЭС, в том числе 5 малых ГЭС суммарной мощностью 3,5 тыс. кВт и годовой выработкой 16,5 млн кВт-ч электроэнергии. Для притоков первого и

Рис. 145. Общий вид и схема мини-ГЭС (Австрия)

второго порядка бассейнов рек западная Двина, неман, вилия, Днестр, припять и Западный Буг был проведен анализ строительства новых ма­лых ГЭС. В перспективе на притоках перечисленных рек может быть установлено около 50 малых ГЭС суммарной мощностью 50 тыс. кВт и среднегодовой выработкой электроэнергии 160 млн кВт-ч. На прудах и малых водохранилищах, напор на которых обычно составляет 2-5 м, а расход воды в пределах 0,5—1,0 м3/с, возможно применение гидроа­грегатов малой мощности (микро-ГЭС). Такие микро-ГЭС мощностью 10—50 кВт могут устанавливаться на существующих гидротехнических сооружениях водоемов мелиоративных и водохозяйственных систем [Кундас, С. П., 2007].

По ориентировочной оценке общая мощность микро-ГЭС на водо­хозяйственных системах республики составит до 1 МВт. Однако раз­витие большой энергетики и курс на индустриализацию Беларуси при­вел к консервации и прекращению эксплуатации многих действующих ГЭС. В последнее время проведен детальный анализ возможностей восстановления (с учетом модификации) ранее действующих ГЭС и строительства новых. На конец 2001 г. в энергосистеме Беларуси экс­плуатировалось 11 малых ГЭС общей мощностью 10 МВт со среднего­довой выработкой электроэнергии 33 млн кВт-ч, что составляет 0,1 % от общего потребления электроэнергии в стране. В настоящее время в Беларуси функционируют построенные в 50-е гг. Чигиринская и Оси - повичская ГЭС с общей установленной мощностью 3,7 МВт и сеть ГЭС, восстановленных в 1992—94 гг., общей мощностью около 2 МВт, что обеспечивает среднегодовую выработку электроэнергии около 20 млн кВт-ч, т. е. всего 1 % от возможного использования гидроэнер­гетического потенциала республики. В последние 2 года введено еще несколько мини-ГЭС (Вилейская (2 МВт), Солигорская (0,15 МВт), в поселке Новоельня) (рис. 146).

Рис. 146. Общий вид отечественных мини-ГЭС

Суммарная установленная мощность малых гидроэлектростанций как объектов нового строительства на реках бассейнов Немана и При­пяти оценивается в 93 тыс. кВт, а выработка электроэнергии в малово­дный год - 232 млн кВт-ч. Среднегодовая за многолетний период вы­работка электроэнергии (при Tmax = 4200 час.) может составить 390 млн кВт-ч., что обеспечивает получение экономии 140 тыс. т у. т. на тепло­вых электростанциях. Мировой уровень стоимости 1 кВт установлен­ной мощности для микро-ГЭС составляет 2000-2500 US$. Стоимость оборудования, изготовленного в странах СНГ, остается ниже мирового уровня цен и составляет 250-800 US$/кВт. Срок окупаемости микро - ГЭС - менее 3 лет [Тарасенко, В., 2005].

Строительство новых крупных ГЭС технически целесообразно и экономически оправдано на водохранилищах (объемом более 1 млн м3), где имеется возможность использования готового напорного фронта и существующих гидротехнических сооружений. Как показал анализ, об­щая установленная мощность таких ГЭС на 17 крупных водохранили­щах республики неэнергетического назначения составит около 6 МВт, что обеспечит выработку электроэнергии порядка 21 млн кВт-ч в год. Наиболее значительный объем электроэнергии может быть получен при строительстве каскада ГЭС на реках Западная Двина (Витебская, Полоцкая, Верхнедвинская) и Неман (Гродненская). Эти гидроэлектро­станции при относительно небольшом затоплении пойменной терри­тории позволят получить до 800 млн кВт-ч в год электроэнергии при установленной мощности около 240 МВт.

Для активизации развития малой гидроэнергетики в условиях Ре­спублики Беларусь важным условием является повышение информи­рованности и осведомленности населения о ее преимуществах. с этой целью, а также для постановки лабораторной работы по курсу «возоб­новляемые источники энергии» учебного плана специальности «энер­гоэффективные технологии энергетический менеджмент» на базе Меж­дународного экологического парка «Волма» МГЭУ им. А. Д. Сахарова - демонстрационной площадки возобновляемых источников энергии, смонтирована микрогидроэлектростанция (микро-гэс), с установлен­ной мощностью агрегата 0,4-1,1 кВт (рис. 147) [Позняк, С. С., 2006].

Микро-ГЭС является источником перемененного электрического тока и состоит из гидроагретата МГА-1-0,25 и подводящих устройств. Подводящие устройства включают водоприемник, водовод и два дис­ковых затвора с ручным управлением от редуктора. Для удобства об­служивания дисковый затвор оснащен устройством дистанционного управления. в водоприемнике предусмотрена сороудерживащая решет­ка. водовод, состоящий из пяти частей с фланцевыми соединениями, выполнен из электросварной прямошовной трубы с наружным диа­метром 273 мм и толщиной сетки 6 мм. общая длина водовода равна 11,4 м. Для облегчения монтажа в двух фланцевых соединениях при­менена конструкция на приварном кольце по гост 12822-80, которая позволяет поворачивать присоединяемую трубу вокруг своей оси на любой угол. горизонтальный прямоточный гидроагрегат МгА-1-0,25 (производство нпо «ранд», г. санкт-петербург) состоит из гидротур­бины и генератора электрического тока, объединенных в едином блоке (рис. 148). конструкция гидроагрегата включает следующие элементы: подводящий патрубок 1, статор 2, рабочее колесо 3, камеру рабочего колеса 4, отсасывающую трубы 5 и погружной синхронный генератор 6. Для закрепления гидроагрегата предусмотрены опорные лапы 7 и болты 8. соединение агрегата с водоводом осуществляется с помощью фланцев и шпилек 9. подключение потребителей осуществляется с помощью электрической розетки 10. гидроагрегат установлен на ров­ное жесткое основание, которое представляет собой цементную плиту и надежно закреплен болтами. гидроагрегат оснащен пропеллерной турбиной и синхронным погружным генератором и предназначен для оснащения микро-гэс, работающих на локальную нагрузку. рабочее колесо - осевое, с возможностью изменения угла установки лопастей при остановленном агрегате. Диаметр колеса - 0,25 м, частота враще­ния 750 об./мин, напоры использования 1-2 м, расходы 0,10-0,11 м3/с [Позняк, С. С., 2006].

Рис. 148. Конструкция гидроагрегата

Тепловой режим генератора обеспечивается за счет охлаждения его корпуса потоком воды, в связи с чем не допускается использование ге­нератора в установках, не обеспечивающих указанные условия охлаж­дения. схематически размещение микро-гэс на демонстрационной площадке Мгэу им. А. Д. сахарова в д. волма Дзержинского района на искусственной плотине реки волмянка показано на рис. 149.

рис. 149. общий вид работающей на реке Болмянка микро-гэс

возможная выработка энергии гидроэлектростанцией за опреде­ленный период - величина переменная, зависящая от расхода воды в реке (табл. 28). Мощность водотока даже при постоянном напоре Н не­постоянна.

Таблица 28

Технические характеристики гидроагрегата Напор турбины Н, м 1,2 1,6 2,0 Расход Q, куб. м 0,1 0,11-0,13 0,11-0,14 Мощность N, кВт 0,4 0,7-0,8 0,9-1,0

Одним из существенных недостатков микро-гидроэлектростанции является то, что по причине несоответствия расхода воды в реке за тот или иной период требуемому количеству энергии необходимо регули­ровать сток воды с верхнего бьефа, то есть накапливать воду в период с небольшой нагрузкой, чтобы в дополнение к естественному стоку израсходовать этот запас в период, когда нагрузка увеличивается (на волме эту функцию выполняет искусственный водоем запрудного типа). следует, однако, отметить, что гидроэлектростанции в целом не всегда обеспечивают гарантированную выработку энергии, являясь сезонными энергоагрегатами. зимой их производительность резко па­дает: снежный покров и ледовые явления (лед и шуга), также как и летнее мелководье и пересыхание рек, могут вообще приостановить их работу.

сезонность работы гидроэлектростанций требует дублирующих источников энергии, поэтому малые гэс имеют преимущественно ло­кальное значение. тем не менее малая гидроэнергетика является эко­логически чистой альтернативой ископаемому топливу при генерации электроэнергии и может с успехом применяться для обеспечения нужд народного хозяйства республики. однако использование имеющегося гидроэнергетического потенциала рек требует решения многих про­блем, связанных с воздействием подтопления на окружающую среду.