Venemaa toodangu mikro- ja väikehüdroelektrijaamad
See jaotis sisaldab peamist spetsifikatsioonid Venemaal masstootmises survestatud mikro- ja väikeelektrijaamad, samuti paisudeta HEJd, kasutades sissetuleva veevoolu kiirusomadusi.
Väikesed HEJd: hästi unustatud vana
Üks tõhusamaid suundi ebatraditsioonilise energeetika arendamiseks on väikevooluveekogude energia kasutamine mikro- ja väikehüdroelektrijaamade abil. Seda seletatakse ühelt poolt selliste vooluveekogude märkimisväärse potentsiaaliga nende kasutamise suhtelise lihtsusega ning teiselt poolt selle piirkonna suurte jõgede hüdroenergia potentsiaali praktilise ammendumisega.
Väikesed hüdroelektrijaamad jagunevad tinglikult kahte tüüpi: "mini" - üksuse võimsusega kuni 5000 kW ja "mikro" - töötavad vahemikus 3 kuni 100 kW. Sellise võimsusega hüdroelektrijaamade kasutamine pole Venemaa jaoks sugugi uus, vaid hästi unustatud vana: 1950.–1960. aastatel töötas meie riigis mitu tuhat väikest hüdroelektrijaama. Tänapäeval ulatub nende arv vaevalt mõnesaja tükini. Samal ajal toob orgaanilise kütuse pidev hinnatõus kaasa elektrienergia kallinemise, mille osakaal tootmiskuludes ulatub 20 protsendini või enamgi. Selle taustal on väikehüdroenergia saamas uut elu.
Väikese hüdroenergia eelised
Kaasaegne hüdroenergia on võrreldes teiste traditsiooniliste elektrienergialiikidega kõige ökonoomsem ja keskkonnasõbralikum viis elektrienergia tootmiseks. Väikehüdroenergia läheb selles suunas veelgi kaugemale. Väikesed elektrijaamad võimaldavad säilitada loodusmaastikku, keskkond mitte ainult käitamisetapis, vaid ka ehitusprotsessis. Järgneva töö käigus ei ole vee kvaliteedile negatiivset mõju: see säilitab täielikult oma esialgsed looduslikud omadused. Jõgedes peetakse kalu, vett saab kasutada elanike veevarustuseks.
Erinevalt teistest keskkonnasõbralikest taastuvatest elektrienergia allikatest – nagu päike, tuul – on väikehüdroenergia praktiliselt ilmastikutingimustest sõltumatu ja suudab tagada tarbijale stabiilse odava elektrivarustuse.
Väikese energia teine eelis on tõhusus. Tingimustes, kus looduslikud energiaallikad - nafta, kivisüsi, gaas - on ammendunud, pidevalt kallinevad, võimaldab odava, taskukohase, taastuvenergia kasutamine jõgedes, eriti väikestes, toota odavat elektrit. Lisaks on väikehüdroelektrijaamade rajamine odav ja tasub end kiiresti ära.
Seega on umbes 500 kW installeeritud võimsusega väikese hüdroelektrijaama ehitamisel ehitus- ja paigaldustööde maksumus umbes 14,5-15,0 miljonit rubla. Projektdokumentatsiooni väljatöötamise, seadmete valmistamise, ehitamise ja paigaldamise kombineeritud ajakavaga pannakse väike hüdroelektrijaam tööle 15-18 kuuga.
Sellises hüdroelektrijaamas toodetud elektrienergia maksumus ei ületa 0,45–0,5 rubla 1 kWh kohta, mis on 1,5 korda madalam kui elektrisüsteemi poolt tegelikult müüdava elektri maksumus. Muide, lähema ühe-kahe aasta jooksul plaanib energiasüsteem seda tõsta 2-2,2 korda.
Seega tasuvad ehituskulud end ära 3,5-5 aastaga. Sellise projekti elluviimine ökoloogia seisukohast ei kahjusta keskkonda.
Lisaks tuleb märkida, et varem kasutuselt kõrvaldatud väikehüdroelektrijaama rekonstrueerimine läheb 1,5-2 korda odavamaks.
Väikeste hüdroelektrijaamade seadmed
Paljud Venemaa teadus- ja tootmisorganisatsioonid ja ettevõtted tegelevad selliste hüdroelektrijaamade seadmete projekteerimise ja arendamisega. Üks suuremaid on valdkondadevaheline teadus- ja tehnikaühendus "INSET" (Peterburi). INSET-i spetsialistid on välja töötanud ja patenteerinud süsteemide originaaltehnilisi lahendusi automaatjuhtimine väikesed ja mikro HEJd. Selliste süsteemide kasutamine ei nõua hoolduspersonali pidevat kohalolekut rajatises – hüdroagregaat töötab töökindlalt automaatrežiim. Juhtimissüsteemi saab valmistada programmeeritava kontrolleri baasil, mis võimaldab arvutiekraanil visuaalselt juhtida hüdrosõlme parameetreid.
MNTO INSETi toodetud väikestele ja mikro-HEJ-dele mõeldud hüdroelektriseadmed on mõeldud töötamiseks laias vahemikus rõhkude ja voolukiiruste kõrgete energiaomadustega ning neid toodetakse propeller-, radiaal-aksiaal- ja koppturbiinidega. Tarnekomplekt sisaldab tavaliselt turbiini, generaatorit ja hüdroagregaadi automaatset juhtimissüsteemi. Kõikide turbiinide vooluosad töötatakse välja matemaatilise modelleerimise meetodil.
Rakenduse geograafia
Väikesemahuline elektritootmine on ülekaalukalt kõige ökonoomsem lahendus energiaprobleemidele detsentraliseeritud elektrivarustustsoonidesse kuuluvatel territooriumidel, mis moodustavad enam kui 70% Venemaa territooriumist. Kaugemate ja energiapuudulike piirkondade energiaga varustamine nõuab märkimisväärseid kulutusi. Ja siin pole kaugeltki alati kasulik kasutada olemasoleva föderaalse energiasüsteemi võimsusi. Palju ökonoomsem on arendada väikesemahulise energia võimsusi, mille majanduslik potentsiaal Venemaal ületab selliste taastuvate energiaallikate potentsiaali nagu tuul, päike ja biomass kokku.
Tehnoloogia
Väikeste HEJde hüdraulikaseadmed on ette nähtud töötamiseks laias rõhkude ja voolukiiruste vahemikus ning kõrgete energiaomadustega. Meie spetsialistide kontrolli all olevad kõige kriitilisemad üksused toodetakse masstootmises Peterburi konversioonikaitsetehastes kasutades uusimad tehnoloogiad mis tagab nende kõrge kvaliteedi. Pakett sisaldab: turbiini, generaatorit ja automaatjuhtimissüsteemi.
Micro HPP "INSET" - töökindlad, keskkonnasõbralikud, kompaktsed, kiiresti tasuvad elektrienergia allikad küladesse, taludesse, puhkeküladesse, talud, aga ka veskid, pagariärid, väiketööstused äärealadel, mägistes ja raskesti ligipääsetavates piirkondades, kus läheduses pole elektriliine ning selliste liinide ehitamine võtab nüüd kauem aega ja on kallim kui Micro HEJ soetamine ja paigaldamine.
Tarnekomplekt sisaldab: jõuallikat (turbiin-3, generaator-5), veevõtuseadet (2), väljalaskekollektorit (4) ja automaatjuhtimisseadet (6).
Mikrohüdroelektrijaama paigaldamise skeem
Saadaval edukas kogemus seadmete käitamine olemasolevate tammide, kanalite, veevarustus- ja kanalisatsioonisüsteemide langustel tööstusettevõtted ja munitsipaalrajatised, puhastusrajatised, niisutussüsteemid ja joogitorud.
Peamised seadmete loomisel kasutatavad tehnilised lahendused on tehtud leiutiste tasemel ja on kaitstud patentidega.
Seadmed on masstoodang, mida iseloomustab kõrge tehniline ja töövõime ning taskukohased hinnad.
Varustus
1. MIKROHÜDROJÄTMED
propelleri tiivikuga
- võimsusega kuni 10 kW (MHES-10Pr) 2,0-4,5 m kõrguse ja vooluhulgaga 0,07-0,14 m3/s;
- võimsusega kuni 10 kW (MHES-10Pr) tõstekõrgusele 4,0-10,0 m ja vooluhulgaga 0,10-0,21 m3/s;
- võimsusega kuni 50 kW (MHES-50Pr) 2,0-10,0 m kõrguse ja vooluhulgaga 0,36 - 0,80 m3/s;
diagonaalse tiivikuga
- võimsusega 20 kW (MHES-20PrD) 8–18 m kõrguse ja voolukiirusega 0,08–0,17 m3 / s;
koos kopptiivikuga
- võimsusega kuni 100 kW (MHES-100K) 40-250 m kõrgusele ja vooluhulgale 0,015 - 0,046 m3/s;
- võimsusega kuni 200 kW (MHES-200K) 40-250 m kõrguse ja vooluhulgaga 0,015 - 0,013 m3/s;
2. HÜDRAULIKAÜKSUSED VÄIKESELE HEJ-dele
- aksiaalturbiinidega hüdroagregaadid (GA-1, GA-8, GA13) võimsusega kuni 1800 kW;
- radiaal-aksiaalturbiinidega hüdroagregaadid (GA-2, GA-4, GA-9, GA-11)
kuni 5500 kW;
- koppturbiinidega hüdroagregaadid (GA-5, GA-10) võimsusega kuni 3300 kW.
Pole saladus, et viimasel ajal on riigis tekkinud uus huviring taastuvate energiaallikate (TAV) teema vastu, seda just väikeenergia osas. Selle avaldumist pole raske seostada arvukate lülidega pikas põhjuste ahelas, mis sunnivad otsima alternatiivi traditsioonilistele võimetele. Alustades naftast, mis on välisturgudel jõudnud veel 100 dollarini barreli kohta, mille tulemuseks on rafineeritud toodete kallinemine koduturul ja valitsuse lubadused viia gaasi hind riigisiseselt maailmatasemele lähemale. Ja lõpetades olemasolevate energiavõimsuste nappusega, samuti arusaamisega, et orgaanilised varud ise pole lõputud.
Taust
Kunagi oli NSV Liidul suur teaduslik ja tehniline eeltöö ning rikkalik kogemus paljude taastuvate energiaallikate kasutamisel. Kuid neil päevil tegi gigantismiiha kõigis selle ilmingutes sageli lõpu paljudele tõhusatele energiavaldkondadele. Hiigelprojektide ajastul, mis nõudsid suuri energiaallikaid, ei suutnud väikesed võistelda elektrienergia hiiglastega, mis ühinesid ühtseks riiklikuks võrguks; ei suutnud tagada vajalikku voolu ja hakkas seetõttu tagaplaanile jääma. Nende asemele tulid hiiglaslikud soojus- ja hüdroelektrijaamad, mida hakati ehitama 1950.–1960. aastatel ning hiljem tuumajaamad. Primaarenergiaressursside – nafta, gaasi ja kivisüsi – odavus mattis pikaks ajaks enda alla paljud taastuvenergia valdkonnad. Erandiks ei ole ka üks efektiivsemaid valdkondi - väikehüdroenergia: väikeveekogude energia kasutamine mikro (jõuallika ühikuvõimsusega kuni 100 kW) ja väikese (ühikvõimsusega kuni 100 kW) abil. kuni 10 MW) HEJd (edaspidi SHJ), mille installeeritud koguvõimsus on kuni 30 MW .
Veel 1960. aastate alguses oli NSV Liidul 11,4% maailma hüdroenergia ressurssidest. Toona näitasid arvutused otstarbekust ja võimalust saada umbes 1700 miljardit kWh elektrienergiat, mis oli üle viie korra suurem kui riigi elektrijaamade tolleaegne toodang. Arvati, et suurem osa hüdropotentsiaalist (74%) asus RSFSRi territooriumil. Nüüd realiseeritakse see hüdroenergia potentsiaal suurte ja hiiglaslike hüdroelektrijaamade arvelt peaaegu täielikult. Kuid veel 1913. aastal töötas Venemaal 78 hüdroelektrijaama koguvõimsusega 8,4 MW. Suurim neist on Murghabi jõel asuv hüdroelektrijaam võimsusega 1,35 MW. Nüüd liigitaks need väikeelektrijaamadeks. Juba 1941. aastal töötas Venemaal 660 väikest maaelektrijaama koguvõimsusega 330 MW. NSV Liidus oli pärast Suure Isamaasõja lõppu SHPP-de koguarv 6,5 tuhat. Ja ehituse kõrgajal 1940. ja 1950. aastatel võeti aastas kasutusele kuni 1000 objekti.
Kuid 1950. aastate alguses, seoses ülalmainitud üleminekuga hiiglaslike energiaallikate rajamisele ja väiketarbijate ühendamisele tsentraliseeritud toiteallikaga, see suund kadus. riigi toetus. Mis tõi kaasa olemasoleva infrastruktuuri peaaegu täieliku hävimise ja allakäigu. Juba 1962. aastal oli NSV Liidus 2665 SJJ, 1980. aastal - umbes 100 koguvõimsusega 25 MW, 1990. aastal oli neid vaid 55. Praegu on neid erinevatel hinnangutel mitmekümnest (60–70). ) kuni mitusada (200–300) väikeelektrijaamu.
Samas arvatakse täna, et Venemaa hüdroressursid on oma potentsiaalilt võrreldavad kõigi riigi elektrijaamade olemasolevate elektritootmismahtudega. Samas on hüdrograafilises võrgus arvuliselt ja kogupikkuselt ülekaalus väikejõed: endise NSV Liidu territooriumil olevast 3 miljonist jõest 2,9 miljonit on väikejõed ja 94% Venemaa jõgede võrgu pikkusest. on väikesed vooluveekogud. Iseloomulik on, et väikejõgede valglatesse ja nende rannikuvöönditesse on koondunud suurem osa elanikkonnast: 90% maarahvastikust ja kuni 44% linnarahvastikust. Kõrval kaasaegsed hinnangud Energeetikaehituse Uurimisinstituudi (Moskva) spetsialistide poolt avaldatud Venemaa SHPP-de tehniliselt saavutatav potentsiaal võimaldab toota 357 miljardit kWh aastas. Eeldatakse, et väikehüdroenergia areneb tulevikus peamiselt Siberis ja Kaug-Idas. Euroopa piirkondades arendatakse väikeelektrijaamade ehitamist Põhja-Kaukaasias.
Ilusad plaanid
Selliste väikeste väikeelektrijaamade arendamise "esialgsete" väljavaadete juures pole kahtlust. See tõmbas föderatsiooni subjektide võimude pilgud nende suunas ja suuremad tegijad ja sai täiendavaks teguriks arenguprotsesside aktiveerimisel.
Siberi piirkondadest on väikeelektrijaamade küsimuses kõige arenenum Altai Vabariik, kus on välja töötatud 35 väikese, 105 MW võimsusega hüdroelektrijaama väikese hüdroelektrijaama arendamise ja paigutuse kontseptsioon piirkonnas. , millest kaks on juba töös. Altai Vabariigi regionaalarengu ministri sõnul Juri Sorokin, viidi hiljuti läbi hange ja valiti välja töövõtja, kes projekteerib Chuya jõe hüdroelektrijaamade kaskaadi võimsusega 12, 25 ja 25 MW. Selle kaskaadi, samuti kahe Multa jõe ja Uymeni HEJ jaama kohta on HydroOGK teinud ettepanekud ning peagi on oodata esialgset otsust. Ka tänavu on kavas umbes 100 kW võimsusega Arguti hüdroelektrijaama projekteerimise konkurss. Plaanide täitmine on tõsine abi vabariigi 100 MW võimsuse puuduse likvideerimisel. Arvestades plaane ühendada Chuya HEJ kaskaad ühine võrk, võib tulemuseks olla tariifi alandamine, mis eelmisel aastal oli 1,66 rubla 1 kWh kohta ja NOREMi keskmine maksumus oli 0,5 rubla.
Tõsised plaanid Burjaatia Vabariigis. Vabariigi transpordi-, energeetika- ja teerajatiste arendamise aseministri sõnul Juri Dobrovinski, praegu on HEJ projektid Ulzikha jõel Barguzinski rajoonis ja Takhoi HEJ Dzhida jõel keskkonnaülevaate lõpuleviimise ja projekteerimisprognooside väljatöötamise etapis. Kummagi võimsuseks kujuneb esialgsetel andmetel umbes 2 MW.
Hiljuti asus HydroOGK arendama väikehüdroenergiat, eraldades väikese hüdroelektrijaamade ehitusprojektid – Uue Energiafondi – oma portfellist iseseisvaks ärivaldkonnaks. Seega on ettevõte võtnud ette väikejõgede hüdropotentsiaali arendamise, suunamata põhijõude suuremahulistest projektidest kõrvale. Kõik fondi esialgsed plaanid on seotud Põhja-Kaukaasiaga. Nii esitles fond VI rahvusvahelisel investeerimisfoorumil "Sotši-2007" seitset projekti väikeste HEJde ehitamiseks Lõuna föderaalringkonnas, millest üks (kolme väikese HEJ loomine aastal Lõuna-Dagestan) on juba valmis (jaamad käivitati 2007. aasta detsembris). Teises osas - Zaragizhskaya väikese hüdroelektrijaama ehitamine Kabardi-Balkari Vabariiki - kaasati erainvestor, kes annab 40% projekti maksumusest, mis on üle 900 miljoni rubla. Teiste Sotšis esitletud projektide rahastamine toimub HydroOGK investeerimisprogrammi arvelt. Nende võimsuste kasutuselevõtt on ette nähtud aastatel 2008–2010 ja praegu on need praktilise rakendamise staadiumis.
Uurali-üleste väikeelektrijaamade väljavaated on veelgi globaalsemad: „Täna on meil andmeid 120 võimaliku väikeste hüdroelektrijaamade ehitamise koha kohta Siberi föderaalringkonnas ja Kaug-Ida föderaalringkonnas, mille installeeritud koguvõimsus on üle 500 megavatti. Info läbitöötamise erineva tasemega: ideedest tõsiste arvutuste ja investeeringute põhjendusteni,“ räägib SA Uus Energia peadirektor. Andrei Železnov.
Lähenemisviiside erinevus
Selliseid tõsiseid plaane varjutab mõnevõrra reaalne viimane kogemus Siberi väikeelektrijaamade ehitamisel ja käitamisel, millel on mitu mitte eriti roosilist episoodi. Objektiivne nägemus väljavaadetest on võimatu ilma hiljutisi sündmusi mõistmata. Kunagi eksisteerinud arvukate hüdroelektrijaamade ehitustehnoloogiad ei sobi kaasaegsed tingimused. Viimase pika perioodi jooksul on kaotatud palju tolleaegseid pädevusi väikeelektrijaamade ehitamiseks ning paljud lähenemised nende ehitamisele on oluliselt muutunud.
Vastavalt tegevdirektor Ettevõte INSET (Peterburi) Jakova Bljaško, nõukogude ajal läheneti väikehüdrojaamade ehitamisele hoopis teistmoodi. «Kuna tööstuse huvid olid esikohal, siis püüti jõe hüdropotentsiaali täies mahus ära kasutada ja seetõttu oli väikesel hüdroelektrijaamal tamm. Väikehüdroenergia peaks aga ühiskondlikku rolli mängima ja otsustama sotsiaalsed ülesanded. Isegi kui väikese hüdroelektrijaama ehitamine on majanduslikult otstarbekas, aga see ei täida seda rolli, siis pole selle ehitamisel mõtet,” on ekspert veendunud. Ta illustreeris oma seisukohta tingliku näitega vanast käsitlusest: normaalseks peeti väikese 15 MW võimsusega hüdroelektrijaama ehitamist 30 km kaugusele sotsiaalsest tarbijast, samas kui 800 elanikuga arenguperspektiiviga vajadus on maksimaalselt 1–1,5 MW 5 km kaugusel. Esimesel juhul läheb hüdroelektrijaamast külani ulatuvas elektriülekandeliinis kaotsi märkimisväärne hulk energiat ning kuna selle korrashoiu küsimused ei ole alati lahendatud (jäätumisest tingitud tuuleiilid, puude langemine), siis elektrivarustus. ebaõnnestumised pole haruldased.
Sellega seoses in kaasaegsed projektid valdav lähenemine on hüdroelektrijaama ehitamine ümbersuunamisskeemi järgi, mil jõest tehakse SHEP-i ümbersuunamishülss-vooluveekogu. See tehnoloogia võimaldab veehoidlatest peaaegu täielikult loobuda ja vältida suurtele hüdroelektrijaamadele omaste tammide rajamist, samuti lühendab oluliselt ehitusperioodi ja vähendab oluliselt kulusid. Yakov Blyashko märkis, et INSET teeb peaaegu kõiki projekte ilma veehoidlat kasutamata: „Üleujutuseta ümbersuunamisskeemi raames lõime kaks projekti Kabardi-Balkarias, kolm projekti Karatšai-Tšerkessias ja 17 jaama koguvõimsusega üle 200 megavati. Põhja-Osseetia." Talle kinnitab ka Andrei Železnov, kes märkis, et „fondi põhiülesanne on luua väikeste hüdroelektrijaamade massilise, järjestikuse ehituse süsteem, kus erinevalt suurtest hüdroelektrijaamadest, mis ei tunnista standardseid insenerlahendusi, seda saab teha hüdroelektrijaamade ehitamisel kasutatavate tehnoloogiate abil väike võimsus". SHPP projektide ühendamist soodustab ka arenenud ja tööstuslike seadmete olemasolu ning nende kasutamise kogemus erinevates piirkondades.
Kuid Krasnojarski hüdroprojekti direktori sõnul Nikolai Neiland, asi pole mitte niivõrd genereerivas allikas, vaid hüdroelektrijaama energiat akumuleerivas osas ehk veehoidlas. Väikeste jaamade leviku geograafia maailmas mõjutab peamiselt soojasid maailma osi, kus talvel ei jäätu mitte ükski vooluveekogu. See kehtib suurel määral Põhja-Kaukaasia. Seitse kuni üheksa kuud kestva talvega Siberis külmuvad väikesed vooluveekogud, mis võivad tagasi tuua, mis muudab jaamade töö väga problemaatiliseks. “Siberis ei tööta väike jaam normaalselt ilma veevaru, vähemalt hooajalise reguleerimiseta. Selleks peate looma reservuaari, mis on potentsiaalne energiaallikas. Kui seda teha ei saa, siis on väikesest jaamast lihtsalt mõttetu rääkida,” lõpetas ta.
Paljud väikesed HEJ projektid, millega Krasnojarski Instituut on tegelenud, hõlmavad paisu ehitamist, kuid suured kapitaliinvesteeringud survefondi (tammi ehitamine, veehoidla sängi ettevalmistamine) ja ehitusaja pikenemine võivad saada ületamatuks takistuseks. väikeste HEJde arendamine. Tuletuskäsitluse kohta märkis Nikolai Neiland, et näiteks Tyvas oli palju mittesurvejaamu varemgi. Kuid põhimõtteliselt olid need ette nähtud hooajaliste kaugete karjamaade varustamiseks ja töötasid soojal aastaajal.
Viimane kogemus Siberist
Krasnojarski hüdroprojekti juhi argumente kinnitab kaudselt tegelik viimane Siberi hüdroelektrijaamade ehitamise praktika. Krasnojarski hüdroprojekti projekteeritud HEJ Kyzyl-Khaya Mogen-Bureni jõel, installeeritud võimsusega 400 kW ja käivitatud 2001. aastal võimsusega 150 kW. Seda tehti Tyva Vabariigi riikliku energiavarustusprogrammi raames ebatraditsiooniliste taastuvate energiaallikate kasutamise kaudu, mis nägi ette kolmest jaamast koosneva kaskaadi rajamise. Nendel eesmärkidel saadi raha Vene Föderatsiooni energeetikaministeeriumilt. Seejärel lakkas energeetikaministeerium eksisteerimast ja programm suri. Mitteametlikest allikatest sai teatavaks, et kõik vahendid kulutati kolme jaama asemel ühele. Ilmselt oli see tegelik põhjus, et keegi polnud nõus lisavahendeid eraldama. Praegust tegelikku olukorda selle HEJga ei õnnestunud välja selgitada, küll aga on teada, et alates selle käivitamisest on tegevusega regulaarselt probleeme tekkinud. Jakov Bljaško, kelle firma varustas HEJ seadmeid, teostas ehitusjärelevalvet ja osutab nüüd pidevalt töös abi, kirjeldas olukorda HEJ-s järgmiselt: „See ei ole halb kogemus väikehüdroelektrijaamade käitamine, kuid ebaõnnestunud kogemus sobiva personali valikul.
Teatud raskusi oli ka Altai vabariigi teise rajatise – 400 kW võimsusega Kairu soojuselektrijaamaga. tehniline plaan. Juri Sorokini sõnul alustati hüdroelektrijaama ehitust sovhoosis ning projektiga ette nähtud läbilaskmatuid meetmeid ei jõutud lõpuni viia. Eelkõige pole õigeaegselt kaitstud kile, mis hiljem kasutuskõlbmatuks muutus. Tammi endaga probleeme pole. Kuid spetsialistide puudumise tõttu linnaosas tekkis selle toimimisega mitmeid raskusi, mille tõttu läks üleujutuse ajal liigne vesi ülevalt läbi. Nüüd on kõik puudused kõrvaldatud ja HEJ töötab normaalselt.
Kolmas ja viimane väike hüdroelektrijaam Siberis - Dzhazator (Altai Vabariik) võimsusega 630 kW pandi tööle eelmise aasta novembris. Ja kui Kairu on ehitatud klassikalise skeemi järgi, siis see hüdroelektrijaam on juba diversiooni tüüpi, väikese tammi ja veehoidlaga. Ilmselt vooluveekogu külmumise probleem teda ei ohusta, arvestades, et minimaalne projekteerimistemperatuur selle toimimiseks on -56°C.
elav tegur
Kõik kolm Siberi SHPP-d asuvad tsivilisatsioonist märkimisväärsel kaugusel. Näiteks Kyzyl-Khaya (Tyva) küla asub Kyzylist 650 km kaugusel ja 120 km kaugusel Ulagani küla piirkonnakeskusest Balykcha külani (Kairu HEJ tarbija) läbitakse neljaga. tundi. Samal ajal ei maksnud kohalikud elanikud enne hüdroelektrijaama tulekut elektri eest (diiselgeneraatorite diiselkütus, mis oli enne hüdroelektrijaama tulekut neis piirkondades peamine energiaallikas, maksti põhjast. tarneprogramm) ja uudis energia igakuiste maksete üleöö tegemise vajadusest muutis nad taastuvate energiaallikate vaenlasteks.
Lisaks võib ette kujutada elanikkonna üldist elatustaset ja haridust sellisel kaugusel suurest tsivilisatsioonist. Seetõttu on suureks probleemiks kvalifitseeritud teeninduspersonali olemasolu. Altai Vabariigis usuvad nad, et on leidnud sellest olukorrast väljapääsu. Juri Sorokini sõnul on Jazatori juurde loodud iseseisev juhtimisaktsiaselts, mille asutajaks oli vald. Tööliste kvalifikatsiooni tõsteti Kaira väljaõppega, aga ka Jazatori ehituses osalemisega. Ühendkuningriigi palgatud kohalikud töötajad peaksid stimuleerima energiamüüki, koguma raha ja tegutsema otse. See kogemus on plaanis üle kanda Kairu HEJ-sse, kus enne seda oli vallal leping ettevõttega, kes teostas ainult Hooldus ja selle eest premeeritakse tehnilised teenused. Samas ei olnud teeninduspersonalil hüdroenergeetika eriteadmisi.
Andrei Železnov näeb personaliprobleemi lahendust järgmiselt: „Kuna praeguses etapis on meie projektide elluviimine piirkondades, kus HydroOGK tegutseb, hakkame rajatud väikeelektrijaamu opereerima ettevõtte piirkondlike filiaalide spetsialistide kaasamisega. Töötades piirkondades, kus HydroOGK filiaale ei ole, on meile kasulik värvata suur hulk sellise ökonoomsusega projekte, mis õigustaks operatiivspetsialistide meeskonna loomist ja hoidmist,” on ta veendunud.
Majandus on progressi mootor
Vaatamata MAJJ-de tehnilistele ja korralduslikele probleemidele ning kasvavale huvile nende vastu on Siberis käimasolevate projektide arv endiselt äärmiselt väike. Tõenäoliselt peaks peamiseks tõukejõuks olema majanduslik komponent. Eelkõige on paljudes kaugemates asulates, mida praegu varustatakse elektriga diiselgeneraatoritest, selle maksumus väga kõrge. Altais küünib see 22 rublani 1 kWh kohta.Näiteks pärast Dzhazatori HEJ käivitamist kujunes kohalike elanike energiakulu hinnaga 53 kopikat 1 kWh kohta 4,2 rubla. Tariifi edasine alandamine on plaanis seoses uute tarbijate liitumisega, üleminekuga sotsiaalsfäär elektriküttele ja elanikkonna energiatarbimise kasvule.
Lisaks on MEAJ ehitusaktivistide üheks peamiseks argumendiks tsentraliseeritud elektrivarustuses olemasolevad moonutused, kui kaod võrkudes ulatuvad või ületavad kaugemate piirkondade tarbitud elektrienergia mahtusid. Seega on Juri Dobrovinski sõnul Burjaatia Vabariik täielikult elektrifitseeritud, seega on uute SHPEde põhiülesanne energiavarustuse majandusliku efektiivsuse tõstmine.
Paljude ekspertide arvates takistab investorite massilist sissevoolu sellesse sektorisse teabe puudumine erakapitali osalemise võimaluse kohta väikeste hüdroelektrijaamade ehitusprojektides. Viimaseks investoriteks oli 2007. aasta novembris vastu võetud taastuvenergia riiklike toetusmeetmete süsteemi käivitamine muudatuste näol. föderaalseadus"Elektrienergiatööstusest". Need tagavad tootmisrajatiste võrkudega ühendamise kulude subsideerimise arvelt föderaaleelarve, samuti lisatakse hinnale lisatasusid iga väikeste SEJ-de poolt hulgituru normi ületavalt toodetud elektri kWh eest. Samuti on energiasüsteemidel kohustus osta teatud mahus taastuvenergiat. Kõikide uuenduste rakendamist reguleerivate põhimääruste vastuvõtmist tuleks oodata mitte varem kui 2008. aasta keskpaigas. Pärast seda, võttes arvesse kohalike omavalitsuste initsiatiivi, mis sageli projekteerimiskulud kannavad, ja juba ehitatud rajatiste käitamise kogemust, tuleb selles segmendis tõsine läbimurre.
Artikli koostamisel kasutati materjale perioodilisest teadus- ja tehnikaajakirjast "Small Power Engineering". - M., 2004. - Nr 1.
- Venemaa hüdroenergia potentsiaal on kolossaalne, kuid tänapäeval kasutatakse seda halvasti. 80% hüdroenergia ressurssidest jääb välja arendamata.
- Väikejõgede energia kasutamine näib olevat üks olulisemaid valdkondi hüdroenergiaressursside arendamisel. Venemaa Föderatsioon.
- Väikese hüdrotootmise arendamine on keskkonnasõbralik ja majanduslikult tasuv meetod terve hulga energiajulgeoleku ja elektripuudusega seotud probleemide lahendamiseks meie riigi teatud piirkondades.
Väike hüdroenergia
Venemaal on väikeste jõgede energiapotentsiaal väga kõrge. Väikejõgede arv ületab 2,5 miljonit (kontrollitud arv), nende koguvooluhulk ületab 1000 km3 aastas. Ekspertide hinnangul suudavad Venemaa väikeste hüdroelektrijaamade tänapäevased taskukohased vahendid toota umbes 500 miljardit kWh elektrit aastas.
Väikehüdroenergia on viimastel aastakümnetel võtnud paljudes maailma riikides elektrienergiatööstuses stabiilse positsiooni. Mitmetes arenenud riikides ületab väikeste HEJde installeeritud võimsus 1 miljonit kW (USA, Kanada, Rootsi, Hispaania, Prantsusmaa, Itaalia). Neid kasutatakse kohalike keskkonnasõbralike energiaallikatena, mille kasutamine toob kaasa traditsiooniliste kütuste säästmise, vähendades süsinikdioksiidi heitkoguseid. Juhtroll väikehüdroenergia arendamisel kuulub Hiinale, kus väikehüdrojaamade installeeritud koguvõimsus ületab 13 miljonit kW. Arengumaades on väikeste hüdroelektrijaamade kui autonoomse elektrienergia allika loomisel maapiirkondades tohutu mõju. sotsiaalne tähtsus. Suhteliselt madala maksumusega paigaldatud kilovati kohta ja lühikese investeerimistsükliga võimaldavad väikesed HEJd varustada elektriga võrgust kaugemal asuvaid asulaid.
1990. aastatel lahendati Venemaal suures osas väike- ja mikrohüdroelektrijaamade seadmete tootmise probleem. Eriti atraktiivne on väikeste hüdroelektrijaamade loomine varem olemasolevate baasil, kus on säilinud hüdroehitised. Tänapäeval saab neid rekonstrueerida ja tehniliselt ümber varustada. Energeetikaks on soovitav kasutada olemasolevaid väikeseid veehoidlaid, mida Venemaal on üle 1000.
Möödunud sajandi keskel töötas Venemaal (RSFSR) suur hulk väikeseid HEJ-sid, hiljem hakati aga eelistama suuremahulist hüdroelektrijaama ehitust ning järk-järgult likvideeriti väikesed HEJd. Tänaseks on huvi väikehüdroelektrijaamade vastu taastunud. Hoolimata asjaolust, et nende majanduslikud omadused on väiksemad kui suurtel hüdroelektrijaamadel, töötavad järgmised argumendid nende kasuks. Väikese hüdroelektrijaama saab ehitada ka praeguse kapitaliinvesteeringu puudumisega majanduse erasektori, talude ja väikeettevõtete arvelt. Väike hüdroelektrijaam ei vaja reeglina keerulisi hüdrokonstruktsioone, eriti suuri veehoidlaid, mis põhjustavad tasastel jõgedel suuri üleujutusi. Tänaseid väikehüdroelektrijaamade arendusi iseloomustab täisautomaatsus, kõrge töökindlus ja vähemalt 40-aastane täisressurss. Väikesed hüdroelektrijaamad võimaldavad paremini kasutada päikese- ja tuuleenergiat, kuna hüdroelektrijaamad suudavad kompenseerida nende muutlikkust. Vene Föderatsioonis on väikeste hüdroelektrijaamade jaoks loodud piisavalt töökindlate seadmete tootmine, näiteks seadmed St. veehoidlast, Tabuldy külast, Uzyani veehoidlast, Sokolki SHPP-st, mis maksavad 9–70 tuhat rubla. 1 kW installeeritud võimsuse kohta, olenevalt MAJJ võimsusest.
Väikehüdroelektrijaamade rajamise tasuvusuuringu ligikaudne skeem.
Väikeste hüdroelektrijaamade (SHPP) ehitamisel on mitmel põhjusel laiad väljavaated maailma erinevate piirkondade arenguks. Võrreldes suurte hüdroelektrijaamadega on väikeelektrijaamade ehitamise tagajärgedel suured eelised. HEJ-de ehitamise ühikukulud nende individuaalses projekteerimises ja ehitamises ületavad aga suurte HEJde ehitamise ühikukulusid.
Põhiülesannet on kaks, mille lahendamine tagab rajatavate MHE ühikukulude olulise vähenemise:
A. Integreeritud lähenemine määratletud piirkonna energiavarustuse arendamisele.
B. Ühtse disaini kasutamine ja tehnoloogilised lahendused nii MJJ kui terviku kui ka selle üksikute elementide loomisel.
Seega on probleemi A lahendamiseks vaja:
1. Teatud piirkonna kogu hüdroenergia potentsiaalist tuleb välja tuua see osa sellest, mille kasutamine on majanduslikult kõige kasulikum. See on nn piirkonna majanduslik hüdroenergia potentsiaal. Peamised majanduspotentsiaali mõjutavad tegurid on järgmised näitajad:
- piirkonna majanduse arengutase;
- energiatarbimise tasemed ja viisid;
- kõigi tarbimisvõimsuste struktuur piirkonna energiasüsteemi bilansis;
- tariifimäära väärtuse prognoositav muutus 1 kW/tunnis.
Oluline majanduspotentsiaali suurust mõjutav tegur on juba reguleeritud vooluveekogude hüdroenergia potentsiaali kasutamine: mitteenergeetilistes reservuaarides (niisutamiseks, veevarustuseks jne), kontsentreeritud tilkade aladel, kanalites, veekogudes. reovee ülekandmiseks, veevarustussüsteemide rajatistes, soojuselektrijaamade puhastuskonstruktsioonides ja jahutussüsteemides, tööstuslike lekketeede trassidel.
2. Kõik majandusliku potentsiaali moodustavad vooluveekogud tuleb süstematiseerida ja nende hulgast eraldi välja tuua väikesed, sõltuvalt rõhust ja vooluhulgast.
3. Pärast vooluveekogude süstematiseerimist ja väikevooluveekogude väljaselgitamist aastal eraldi kategooria väikehüdroelektrijaamade rajamiseks on vaja teha esialgne joondusvalik.
4. Alade hüdroloogiliste omaduste analüüs, võttes arvesse andmeid HEJ rajamise kavandatavas kohas rõhkude kohta, võimaldab anda esialgse hinnangu HEJ võimaliku installeeritud võimsuse kohta selles kohas. , samuti vähendada erinevate turbiinitüüpide võimalike SHPP-võimaluste valikut nende võimaliku minimaalse arvuni.
Samas tuleb tõdeda, et piirkonna majandusliku potentsiaali terviklikumaks kasutamiseks on võimalik MAJEL kasutada erineva suurusega turbiine, s.o. Sõltuvalt vooluveekogu omadustest saab SHPP-dele paigaldada turbiine, mille kiirus erineb traditsiooniliselt sellistel tippudel kasutatavatest.
Probleemi B lahendamiseks on vaja arvestada mitmete asjaoludega, mis võimaldavad suurendada majanduslik efektiivsus Ehitus:
- konkreetsete objektide projekteerimine peaks toimuma ühtsete projektlahenduste alusel,
- projekteerimisel on vaja kasutada ühtseid tehnoloogilisi protsesse väikeste HEJde ehitamisel.
- SHPP seadmete projekteerimine ja tootmine peaks olema ehitatud modulaarselt ning koosnema ühtsetest plokkidest ja koostudest.
Kuna väikeste hüdroelektrijaamade seadmete maksumus võib ulatuda poole või isegi enama ehituse kogumaksumusest, on elektriseadmete väljatöötamisel vaja teha järgmised tööd:
1. Seadmete ühtlustamise ja standardimise kohta;
2. Luua täisautomaatne seade, mis välistab valvepersonali viibimise HEJ-s;
3. Lihtsustatud konstruktsiooniga seadmete kasutamisest ja kõrgendatud töökindlusest kaasaegsete materjalide kasutamisega;
4. Valides voolutee, mis annab suurima lihtsuse ja ehituskonstruktsioonide maksumuse vähendamise ilma energiaparameetrite olulise vähenemiseta;
5. Tagada positiivne imemiskõrgus, mis võimaldab vähendada HEJ hoone veealuse osa mahtu, samuti vähendada maksumust ja lihtsustada töid;
6. Turbiinide kasutamisest, peamiselt ühereguleerimisest;
7. Seadmete kokkupanekuks toota tehases, et vähendada kohapeal paigaldamise aega ja kulusid;
8. Jadageneraatorite ja kordajate kasutamise kohta;
9. Ühtsete juhtimissüsteemide kasutamisest (hüdroelektrisõlme juhtimissüsteem peab olema seotud HEJ automaatikaga);
10. Kasutamise järgi kaasaegsed tehnoloogiad suurendada töökindlust, vähendada hooldus- ja hoolduskulusid, pikendada kasutusiga.
Hüdrosõlmede väljatöötatud projektide põhjal saab väikeste hüdroelektrijaamade hüdroturbiinide etteantud rõhu- ja vooluhulkade jaoks ühtsete täiteplokkide väljatöötamise ülesande lahendada suhteliselt lihtsalt, kuna nende plokkide mõõtmed saab määrata lähtuvalt tingimustest põhi- ja abiseadmete paigutamiseks. Vee tarnimine läbi turbiinitorude ja selle eemaldamine läbi avatud väljalaskekanali võimaldab konstruktsiooniliselt lahendada viimase HEJ hoonega külgnemise seisukorra kõigi väikeste HEJde puhul ühtselt.
Ehitamiseks kavandatavate väikeste HEJde parameetrite analüüs võimaldab vähendada kogu erinevat tüüpi hüdroelektrijaamadega HEJ võimalikke valikuvõimalusi 2-3 tüübini.
Kogutud teabe analüüs võimaldab teha järgmised järeldused:
1. Vastavalt vooluveekogude iseärasustele on vaja ehitada järgmiste kategooriate väikelaevad:
a) Survevabad ja madalrõhu HEJd, H = 0-5 m, kuhu olenevalt kohalikest tingimustest on paigaldatud jõejooksu või aksiaalhüdraulika agregaadid.
b) Madalrõhu HEJd, H=5-15 m, kuhu on paigaldatud aksiaalsed vertikaal- ja horisontaalsõlmed.
2. Standardmõõtudega seadmete arvu vähendamiseks, et tagada nende seeriatootmine, aga ka ühtsetest plokkidest koosnevate standardsete ehituskonstruktsioonide kasutamine, on tulevastel MAJJdel vajalik seadmete süstematiseerimine ja valik vastavalt vooluhulgale ja rõhukarakteristikud igas SHPP kategoorias.
See vähendab oluliselt standardmõõtudega seadmete arvu, mis suurendab nii turbiinide tootmise efektiivsust, vähendades nende arenduskulusid, kui ka ehitustööde efektiivsust.
3. Eelnevast lähtuvalt on soovitav omada 2-4 standardsuuruses hüdroagregaate, mille karakteristikud valida parim variant kattuks rõhu üleminekutsoonides. Samas on seadme veealuses osas konfiguratsiooni lihtsustamiseks ja ehitustööde vähendamiseks vaja reaktiivturbiinidega hüdroagregaadi asukohale ette näha positiivne kõrgus H.
4. SHPP agregaadid peaksid võimalusel olema varustatud asünkroonsete jadageneraatoritega või mootoritega generaatoritena ning vajadusel jadaülekäigukastidega – kordajatega. Mõnel juhul võib kasutada jada-sünkroongeneraatoreid.
Eeltoodu põhjal ja võttes arvesse kogu ülesannete kompleksi lahendamise järjepidevust, et SHPP loomisel kulusid vähendada, pakutakse ülaltoodud teemade lahendamiseks välja järgmine algoritm:
I. Uuringu ja eelprojekteerimistööde teostamine koos tasuvusuuringu väljatöötamisega
väikeste hüdroelektrijaamade ehitamiseks:
1. Energiatarbijate uuring
2. Elektriliste koormuste olemus ja graafikud.
3. Soojuskoormuste olemus ja graafikud.
4. Veevarude uuring
5. Mõõdistustööd valitud joondustes.
6. Elektri- ja soojusvarustuse skeemi kontrollimine
7. Vooluveekogude hüdrotehniliste ressursside arvutamine
8. Väikehüdroelektrijaamade (SHPP) võimaluste valik.
9. Skeemi valik SHPP ühendamiseks olemasolevate elektrivõrkudega.
10. MAJJ ehitamise tehniliste ja majanduslike näitajate arvutamine.
11. Tehniliste spetsifikatsioonide väljatöötamine väikeelektrijaamade ja elektriseadmete projekteerimiseks.
12. Tööde nimekirja määramine ohutu töö objektid.
Nende tööde maksumus on 2 miljonit rubla.
Töötingimused - 80-90 päeva alates finantseerimise alustamise kuupäevast.
Pärast tasuvusuuringu valmimist tehakse ettepanek teha järgmised tööd:
II. Teostatavusuuringu põhjal lahendage järgmised probleemid:
a) määrake kogumaksumus kogu programm ja rakendamise ajastus;
b) valida rajatiste ehitamise ja rahastamise järjekord (tingimused, summad, maksetingimused);
c) määrab kindlaks ülesannete tehnilise ja majandusliku täitmise viisid;
d) valida täiteplokkide ja ehitusmoodulite standardsuurused;
e) teostada täiteplokkide projekteerimist;
f) teostada ehitusmoodulite projekteerimist;
g) teostada turbiinide, generaatorite, automaatjuhtimissüsteemide (ACS) projekteerimist;
h) toota vajalikke turbiine, generaatoreid, iseliikuvaid kahureid;
i) toota vajalikud ehitusmoodulid;
teostada kohapeal MJJ ehitus- ja paigaldustöid;
j) teha käivitus- ja seadistustöid;
k) teostada rajatiste kasutuselevõttu.
Alternatiivsete energiaallikate ülevaatamisel ei saa generaatoritest mööda minna
Gritskevitš. (http://napolskih.com/modules/newbb_plus/viewtopic.php?topic_id=405)
Oleg Vjatšeslavovitš Gritskevitš sündis 1947. aastal Vladivostokis, lõpetas Kaug-Ida Polütehnilise Instituudi, töötas Baikali piirkonna energiaautomaatikasüsteemis, Venemaa Teaduste Akadeemia Kaug-Ida filiaalis.
1999. aasta lõpus kolisid kaheksa Vladivostoki teadlast koos peredega alaliselt Ameerikasse. Oleg Gritskevitši juhitud disainibüroo viis Venemaalt ära mitte ainult nende mõistuse, vaid ka ainulaadsed leiutised.
Nende arenduste olemus on põhimõtteliselt uue energiageneraatori loomine. Nagu märkis esimese installatsiooni idee autor ja disainer Oleg Gritskevitš intervjuus Segodnja korrespondendile, pakkus ta lihtsalt välja meetodi energia tootmiseks, mis põhineb teadaolevatel füüsikalistel põhimõtetel, kuid kasutab ainulaadseid disainilahendusi. Leiutaja väldib detaile. "Vanamees Volt keerati vales suunas ja kõik läks viltu: rauahunnikuid," naerab ta. "Ja elektrostaatika unustati. Kuigi esimesed katsetused elektrostaatikaga tehti juba aastal Vana-Kreeka. Ja meil õnnestus 20 aastaga õppida seda energiat kasutama.
Gritskevitši öeldu kõlab ootamatult: "Tänu sellele paigaldusele saame ligipääsu ammendamatule energiaallikale. Generaator on üsna kompaktne ja mahub igasse autosse, lennukisse, majja, tehasesse, isegi konteinerisse. See on mehaaniliste seadmeteta. , pole ainsatki pumpa.Ei vaja hooldust ja töötab pidevalt 25-30 aastat ning uusimate materjalide kasutamisel ja kõik 50. Samas on keskmise paigalduse võimsus üsna suur. Jah, ja hüdromagnetdünamo on odav ja seetõttu on selle toodetava energia maksumus 40 korda väiksem kui tuumaelektrijaam, 20 korda - kui soojusenergial ja isegi 4 korda odavam kui tuuleveskite vaba energia. Hüdromagnetdünamo ehitamine maksab 500 dollarit kilovati kohta. Vaatamata kirjelduse ainulaadsusele on see installatsioon üsna materiaalne.
Idee ise patenteeris juba 1988. aastal NSVL riikliku leiutiste ja avastuste komisjoni poolt kui "genereerimismeetod ja seda rakendav elektrostaatiline plasmageneraator OGRI". Esimene prototüüp töötas enam kui viis aastat Armeenia mägedes, varustades elektriga väliteaduslikku laagrit. Lõpuks sai Gritskevitši hüdromagnetdünamo mitte ainult Rospatenti sertifikaadi, vaid ka Venemaa teadusringkondade heakskiidu kuni kõrgeima innovatsiooninõukoguni.
Leiutaja sõnul ei kulutatud sentigi riigi raha, kõik tehti tema enda kulul ning akadeemik Viktor Iljitševi julgustusel ja õnnistusel. "Nad töötasid väsimatult," ütleb Gritskevitš. "Üks rikas armeenlane andis esimese paigalduse jaoks raha, avas rahaga karbi ja ütles: "Öeldakse, et võtke nii palju kui vaja. Küsisime 500 000 Pavlovski rubla. . 1991. aastal esines Gritskevitš Kõrgeimas Innovatsiooninõukogus. Volikogu järeldus on positiivne. "1994. aastal võttis mind vastu Oleg Soskovets," jätkab Gritskevitš. "Kuid samas ütles ta: "Idee on geniaalne, aga selle elluviimiseks pole eelarves raha." Sain vastuseid nii Putinilt kui Stepašinilt. Pigem nende sekretariaatidest.Vastused sama tüüpi-hea küll,kui raha leiad.Maailmateaduse tunnustus ei tekkinud kohe.USA-s tegeleb sarnaste probleemidega Alternatiivenergia Instituut.Nad tegid sarnaseid katseid,aga nende generaator keeras välja radioaktiivne.Gritskevitšil on kõik ökoloogiliselt steriilne.Maksimaalne mis temaga juhtuda saab - keema ja plahvatama.
Gritskevitš ise ameeriklastele välja ei tulnud. Eelmisel aastal pani tema projekteerimisbüroo paigalduse kohta info internetti. Vastuseid tuli kõikjalt maailmast, isegi dalai-laamalt, kes pakkus miljoni dollari suuruse preemia esimesele inimesele, kes pääses ligi tasuta energiale. "Ja siis helistas mulle Ameerika peakonsulaat Vladivostokis," jätkab Gritskevitš lugu, "ja nad kutsusid mind selle aasta augustis Salt Lake Citys toimuvale maailma uute energiainseneride kongressile. Järgmisel hommikul said nad valmis. kõik dokumendid kahe tunniga. USA välisministeeriumi abi saamiseks.
Oleg Gritskevitš naasis kongressilt mitte niivõrd inspireerituna kolleegide tunnustusest, vaid nüristanult ameeriklaste ettepanekust kolida osariikidesse koos kõigi büroodega ja jätkata oma uurimistööd (samuti korraldada dünamo masstootmist). San Diegos asuva disainibüroo baasil, mille korpust sõjavägi talle kasutamiseks pakkus. Lahkumisele eelnes kuudepikkune järelemõtlemine ja läbirääkimised – ning nõudmata leiutis lahkus koos loojatega Vladivostokist ja Venemaalt. Seal on nad juba asunud organiseerima teaduslik protsess Ameerika rahva hüvanguks.
Globaalne energia” on ideede lõks!
Pole saladus, et lähitulevikus uue maailma energia- ja majanduslik tasakaal määravad mitte nafta- ja gaasimonopolid, vaid need, kes omavad põhimõtteliselt uusi energiaallikaid. Pealegi on see protsess vältimatu. Praegu on kõige olulisem, kes alustab ja on esimene. Kes otsustab seda teha, saab ta vastavad võimalused – majanduslikud ja poliitilised.
11. november 2002 Brüsselis Venemaa ja Euroopa Liidu riigipeade tippkohtumise järgsel pressikonverentsil V.V. Putin teatas rahvusvahelise teadusauhinna "Global Energy" loomisest.
Arvatakse, et selle asutamine on hea võimalus motiveerida teadlasi ja andekaid noori üle maailma silmapaistvate saavutuste eest energeetika ja energeetika vallas.
Huvitav, mida president teab Venemaa tegelikest uute energiaallikate arendustest, mis on juba tõestanud oma tõhusust ja võivad põhjustada suurimate energiaallikate kokkuvarisemise. energiaettevõtted riigid - OAO "Gazprom", RAO "UES of Russia" ja NK "Jukos", mille toel see auhind asutati?
Kuidas olukorrast aru saada? Kas need ettevõtted, kes auhinna loomise algatasid, soovivad edasijõudnud arendustele käed külge panna ja lähitulevikus viia oma energiajuhtimise üle uutele energiaallikatele (gaas ja nafta on otsa saamas ja sellest on nad hästi teadlikud), või vastupidi - nad ei taha lubada uute energialiikide levikut enne, kui kogu õli pole välja pumbatud?
Miks pole valitsuse abi antud sellistele arendajatele nagu näiteks Oleg Gritskevitš, kes oma ainulaadse leiutisega oli sunnitud 1999. aastal USA-sse lahkuma? O. Gritskevitši idee patenteeriti juba 1988. aastal NSVL riiklikus leiutiste ja avastuste komisjonis kui "genereerimismeetod ja seda rakendav elektrostaatiline plasmageneraator OGRI".
Esimene prototüüp töötas Armeenia mägedes edukalt üle viie aasta, varustades elektriga väliteaduslikku laagrit. Gritskevitši hüdromagnetdünamo sai mitte ainult Rospatenti sertifikaadi, vaid ka Venemaa teadusringkondade heakskiidu kuni kõrgeima innovatsiooninõukoguni.
Tema leiutis võeti kõrgeimal tasemel vastu entusiastlikult ... ja nördimusega. "Te rikute kogu meie nafta- ja gaasipoliitika! Kuhu me energeetikainseneride armaad paneme?" - selle palli väga indikatiivse fraasi viskas Gritskevitšile üks 1991. aastal Atommashis toimunud sümpoosioni osalejatest.
Olukord auhinna ümber on tõesti ebaselge, seda on hiljuti kinnitanud teadlikud allikad:
«Vene Föderatsiooni presidendi juurde on loodud spetsiaalne analüütiline rühm, mille ülesandeks on otsida ja analüüsida infot reaalsete arengute kohta perspektiivsete energiaallikate ja ressursse säästvate tehnoloogiate vallas.
Tähelepanuväärne on see, et lisaks Vene Föderatsiooni Teaduste Akadeemia esindajatele kuulus sellesse suletud rühma eriteenistuste eestvedamisel kaks superklassi selgeltnägijat (mees ja naine), kes kasutavad ebatavalised meetodid teabe hankimine. Just nemad annavad peamise järelduse selle või selle idee väljavaadete kohta.
Kogu ettevõtmise eesmärk on luua kontrollitud olukord uuenduste juurutamiseks.
Mõistetakse, et selle tulemusena lubatakse turule vaid need tehnoloogiad, mis igal konkreetsel etapil ei ohusta suurimate energiaettevõtete heaolu ega kogu traditsioonilise energeetika infrastruktuuri.
Tuntud vene teadlane, akadeemik Jevgeni Velikhov usub:
"... Rahvusvahelise energiaauhinna tekkimine, millel pole tänapäeval analooge üheski maailma riigis, on teadusringkondade katse näidata kogu planeedile oma otsest huvi kütuse- ja energiakompleksi täiustamise vastu."
Akadeemik kas eksib naiivselt või ei taha lihtsalt näha, et see pole "teadusringkonna katse" - näidata ..., vaid traditsioonilise kütuse- ja energiakompleksi koletiste ärganud soov - võtta . ..
Võttes arvesse näiteid Venemaa valitsuse hiljutisest ükskõiksest suhtumisest uute tehnoloogiate suhtes ning fakte, mis takistavad nende levitamist nafta- ja gaasimonopolide poolt, saab palju selgeks.
Oleme tunnistajaks tõelistele sammudele maailmamajanduse ümberkujunemisprotsessi ja selle ressursside ümberjagamise kontrolli all hoidmiseks.
Venemaal leidub endiselt O. Gritskevitši generaatoriga sarnaseid leiutisi ja väljundis on oodata uusi, kuid mis saatus neid ja nende autoreid saab?
Tõenäoliselt peaksime sellele kolm korda mõtlema, enne kui proovime saada Global Energy kandidaadiks?!
Muidugi pole Vene Föderatsioonis leiutajat, kuid tema patendid jäid http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/6697.html , mille leiab vastava uurimis- ja arendustegevuse läbiviimiseks ja idee toomiseks. rakendamiseni. Ja võite leida O.V. Gritskevitš. Viimastel andmetel on ta oma generaatorite tööstusliku tootmise käivitanud Lõuna-Koreas ja Bulgaarias.
Energiakriisi tingimustes, nafta ja gaasi pideva nappuse ja nende jaoks tõusvate hindade juures, globaalse soojenemise kontekstis aitab alternatiivenergia lahendada 2 probleemi korraga. 1-säästab süsivesinikke keemiline tootmine kus neid on palju tulusam kasutada. 2-ei tõsta ümbritseva õhu temperatuuri, vaid alandab seda. Muidugi võib praeguse energiatarbimise pideva suurenemise ja inimkonna täieliku üleminekuga sellistele energiaallikatele ilmneda maa jahutamise efekt, kuid selline väljavaade ei saa olla sugugi lähedal ja juba kirjeldatud seadmetes. on neid, mis põhimõtteliselt suudavad energiat pumbata kosmosest, kus ta on ammendamatu.
Viimastel aastatel on Venemaal huvi väikehüdroelektrijaamade ehitamise vastu kasvanud. Need on vabad paljudest suurte hüdroelektrijaamade puudustest ning on üks ökonoomsemaid ja keskkonnasõbralikumaid elektrienergia allikaid.
Üldtunnustatud definitsiooni selle kohta, mis on väike hüdroelektrijaam, tänapäeval maailmas ei eksisteeri. Kõige sagedamini on "mõõtmine" selle paigaldatud võimsus. Enamikus riikides on see latt piiratud 10 MW-ga, kuid näiteks Hiinas on kõik kuni 50 MW võimsusega hüdroelektrijaamad liigitatud SHPP-deks. Just Hiina on juba mitu aastat kindlalt välja toonud maailma juhtiva tiitli väikeelektrijaamade koguvõimsuse – üle 50 GW – poolest. Võrdluseks, teisel kohal olev Jaapan jääb Hiinast maha enam kui 10 korda. Mis puudutab väikeelektrijaamade tähtsust riigi energiabilansi jaoks, siis Šveits ja Austria on konkurentsist väljas. Nendes riikides moodustavad väikeelektrijaamad 8,3% ja 10% kogu toodetud energiast.
Praegu on Venemaal umbes 300 väikeelektrijaamu koguvõimsusega umbes 1,3 miljonit kW. Samal ajal näeb väikehüdroenergia arendamise programm ette 2020. aastaks Venemaale 275 SHP loomist koguvõimsusega 1,86 GW.
Alternatiiv välismaa jaoks. "Hoolimata "suure" hüdroenergiatööstuse kõrgest arengutempost seavad Venemaa looduslikud ja infrastruktuurilised omadused sellele protsessile teatud piirid," märgib Moskva Energeetikainstituudi dotsent Igor Bespalov. - Näiteks põhiosa meie riigi hüdroenergia potentsiaalist on koondunud Siberi ja Siberi piirkondadesse Kaug-Ida piisavalt kaugel peamistest elektritarbijatest. Nagu ekspert märgib, on antud juhul elektri tootmine traditsioonilisel viisil tohutute transpordikulude tõttu osutub see nii kahjumlikuks, et väikeste jõgede ja muude taastuvate energiaallikate potentsiaali kasutamine muutub majanduslikult otstarbekaks.
Äärealadel asuvate tööstusettevõtete, teadusjaamade ja naftaplatvormide jaoks on väikeelektrijaamad sageli üks väheseid võimalikud viisid elektri tootmine. Üks veel paljutõotav piirkond väikese soojuselektrijaama kasutamisest saab maapiirkondade detsentraliseeritud elektrivarustus.
Võrreldes “suure” energeetikasektoriga on väikeste HEJ investeerimisprojektidel mitmeid olulisi eeliseid, sealhulgas lühike ettevalmistus- ja ehitusperiood ning personali jaamades hoidmise vajaduse puudumine. Enamik SHPP-sid saab töötada täisautomaatses režiimis. Lisaks ei vaja MHPd võrreldes suuremate hüdroelektrijaamadega üleujutustsooni, mis tähendab, et kohe kaob terve hunnik keerulisi keskkonna- ja sotsiaalseid probleeme.
Väikehüdroenergia eelisteks on madal elektri- ja kasutuskulud, suhteliselt odav seadmete vahetus ja HEJde pikem eluiga.
Lootus riigile
"Vene Föderatsiooni väikesemahulise elektritootmise arendamise väljavaated sõltuvad suurel määral sellest, kas selle sektori jaoks on olemas täieõiguslik riigi toetussüsteem," märgib RusHydro spetsialist Alexandra Gorškova. "Ilma riigi poolt kehtestatud põhiliste "mängureegliteta" on taastuvenergiaprojektide suuremahulisele elluviimisele üleminek võimatu, kuna need projektid on põhimõtteliselt majanduslikult ebaefektiivsed. Nagu ekspert märgib, annab taastuvenergia tootmine tänapäeval 8,2% maailma elektritarbimisest. Venemaal jääb see näitaja alla 1%, kuid 2020. aastaks plaanitakse seda tõsta 4,5%-ni. Eelkõige kiitis Vene Föderatsiooni valitsus heaks meetmete kogumi taastuvenergia rajatiste elektritootmise stimuleerimiseks ning energeetikaministeerium töötas välja seadusandluse muudatused, et kehtestada taastuvenergia tootmise toetus kl. hulgimüügiturg. Peamiseks ergutusmehhanismiks oli võimsuse tarnimise leping, mis sõlmiti konkureeriva valiku tulemuste alusel investeerimisprojektid koguvõimsusega kuni 6 GW aastaks 2020.
"2009. aastal võeti vastu Venemaa uus energiastrateegia kuni 2030. aastani, milles on erilist rõhku pandud alternatiivenergia arendamise väljavaadetele," ütles saatejuht Aleksandr Masejev. Uurija Energiastrateegia instituut. Dokumendi kohaselt peaks aastaks 2030 olema mittetraditsiooniliste taastuvate energiaallikate osakaal kodumaises energiabilansis vähemalt 10%. Samas, nagu ekspert märgib, on üleminek pilootprojektidelt suuremahulise ehitusprogrammi elluviimisele võimatu ilma kõiki vajalikke reguleerivaid õigusakte vastu võtmata.
Vaatamata riigi juhtrollile näitavad väikehüdroenergia arendamise vastu üha suuremat huvi ka eraettevõtted. Nii moodustati 2010. aasta märtsis Venemaal Väikehüdroenergia Assotsiatsioon (SHE), mis ühendas osa väikehüdroelektrijaamade arendamisest huvitatud. Venemaa ettevõtted. AME põhiülesanne on Venemaa ja välisinvestorite ligimeelitamiseks mõeldud programmide ja mehhanismide väljatöötamine. Huvi kasv väikesemahulise elektritootmise vastu on paljuski seotud märkimisväärsega tehniline progress väikeste hüdrosõlmede projekteerimisel. Kaasaegsed SHPP-d on täielikult automatiseeritud, neid on lihtne paigaldada ja kasutada. Ja nende kasutusaeg ulatub 40 aastani. Paarkümmend aastat tagasi oli see mõeldamatu.
Kaukaasiast Kaug-Idani
Nüüd arendatakse meie riigis väikehüdroelektrijaamade ehitamist peamiselt Põhja-Kaukaasias, kus on selleks kõige soodsamad tingimused. looduslikud tingimused. RusHydro viib ellu kõiki projekte selle piirkonna väikeelektrijaamade võrgu loomiseks. „Väikehüdroenergia arendamine on üks meie töö põhisuundi alternatiivenergia vallas,“ rõhutas Alexandra Gorškova. "Praegu uuendab ettevõte väikeste HEJde potentsiaalsete asukohtade kaarti ning peab läbirääkimisi välispartneritega taastuvenergia rajatiste põhiseadmete ehitamise ja tootmise lokaliseerimise programmi elluviimiseks."
Kabardi-Balkarias on Zarizskaja SJJ ehitamine (30,6 MW) juba täies hoos ning Karatšai-Tšerkessias on riigieksami sooritanud Bolshoi Zelenchuki SJJ projekt (1,2 MW). Käimas on mitmete väikeste hüdroelektrijaamade projekteerimine ja eeluuringud. "Juunis 2014 läbisid Sengileevskaja, Barsuchkovskaja, Ust-Džegutinskaja HEJ projektid edukalt taastuvatel energiaallikatel põhinevate tootmisrajatiste ehitamise investeerimisprojektide konkursi," ütles Alexandra Gorškova. - Sõlmiti lepingud, mis tagavad investoritele kulude hüvitamise 15 aasta jooksul baastootlusega kuni 14% aastas. Nende praegune tootlus sõltub pikaajaliste föderaallaenuvõlakirjade tootlusest. Sengilejevskaja SJJ (10 MW), Barsutškovskaja SEAJ (5,04 MW) ja Ust-Džegutinskaja SJJ (5,6 MW) tööd alustatakse 2017. aastal.
Olulist rolli kodumaise elektri väiketootmise arendamisel mängib kogemuste vahetamine väliskolleegidega. See kehtib eriti Hiina partnerite kohta. 2014. aasta mais kirjutasid RusHydro ja PowerChina Venemaa presidendi Vladimir Putini visiidi ajal Shanghaisse alla väikesemahulise elektritootmise alase koostöölepingu. Ja juba 2014. aasta detsembris tegi Taevaimpeeriumi ekspertide rühm reisi RusHydro väikeste hüdroelektrijaamade asukohtadele Põhja-Kaukaasias. Tehniline ja majandusspetsialistid PowerChina külastas viit SHP-d - Sengileevskaya, Barsuchkovskaya, Ust-Dzhegutinskaya, Verkhnebalkarskaya ja Adyr-Su, kus nad kontrollisid tulevaste jaamade asukohti ja tutvusid tehniliste lahendustega. Nüüd viimistlevad erakonnad senist loomise struktuuri ja skeemi ühisettevõte, samuti selle rahastamise võimalikud võimalused.
Püsivooluveekogudele (kõige sagedamini jõesängidesse) paigaldatud erineva võimsusega hüdroturbiinide abil. Hüdroelektrijaama loomine eeldab reeglina paisu ehitamist, millesse paigaldatakse hüdroturbiinid, kuid võimalik on luua ka paisudeta hüdroelektrijaamu.
Kaalume energiatootmise võimalusi väikehüdroelektrijaamade ja mikrohüdroelektrijaamade (SHPP) abil. Venemaa praktikas tähendavad mikro-HEJd kuni 100 kW võimsusega jaamu ja väikseid HEJsid - kuni 30 MW installeeritud koguvõimsusega kuni 10 MW ühe hüdroelektrijaama ja kuni hüdraulilise turbiini toru läbimõõduga. kuni 3 m.
Ekspertide hinnangul raskendab selline klassifikatsioon väikehüdroenergia koguenergiapotentsiaali arvutamist, kuna see ei võimalda määrata hüdroelektrijaama tehnilisi parameetreid. Samal ajal mõistetakse VIZ-i brutopotentsiaali selle ressursis sisalduva keskmise aastamahuna koos selle täieliku muundamisega kasulikuks energiaks. Sellele probleemile tuleks tähelepanu pöörata, kuna kõik taastuvenergia potentsiaali arvutused põhinevad mudelitel ja meetoditel, mis määravad lõpptulemuse täpsuse ja sellest tulenevalt ka konkreetse energiaressursi kasutamise efektiivsuse konkreetsetes tingimustes.
1967. aastal avaldatud kõige täielikumas NSV Liidu hüdroenergia ressursside hindamise töös hõlmas väikeelektrijaamade kategooria kõiki madalsoojõgedel loodud hüdroelektrijaamu koguvõimsusega kuni 2,0 MW ja mägijõgedel - kuni 1,7 MW. . Neid klassifitseerimistunnuseid peetakse optimaalseteks, kuna need ei kehti tehnilised parameetrid tulevased hüdroelektrijaamad.
Enamasti eeldatakse, et MHJd paigaldatakse väikestele jõgedele ja vooluveekogudele. Kuigi väikesed jõed on üks levinumaid veekogutüüpe, ei ole praegu nende määratlemisel ühtset lähenemist. Väikese jõe (väikevooluveekogu) mõiste määratlemisel kasutatakse erinevaid kriteeriume.
Esiteks kasutatakse kvantitatiivseid kriteeriume. Vastavalt GOST 17.1.1.02-77,; väikejõe läheduses ei ületa valgla 2000 km2 ja keskmine pikaajaline äravool madalveeperioodil (minimaalne veetase I) ei ületa 5 m3/s. Samal ajal ei tohiks väikese jõe valgala teise taksonoomia kohaselt ületada 200 km2 ja selle pikkus ei tohiks ületada 100 km. Samuti on näiteid selle kohta, kuidas klassifikatsioon arvestab võimalusega majanduslik kasutamine väikesed jõed. Kuid Venemaal pole "väikese jõe" mõiste määratlemisel ühtset üldtunnustatud lähenemisviisi.
Väikehüdroenergia eelised ja puudused
Nagu igal teisel energiatootmismeetodil, on ka väike- ja minihüdroelektrijaamade kasutamisel nii eelised kui ka puudused.
Väikeste hüdroenergiarajatiste majandusliku, keskkonnaalase ja sotsiaalse kasu hulgas on järgmised. Nende loomine suurendab piirkonna energiajulgeolekut, tagab sõltumatuse teistes piirkondades asuvatest kütusetarnijatest ning säästab nappivat orgaanilist kütust. Sellise energiarajatise ehitamine ei nõua suuri investeeringuid, suurt hulka energiamahukaid ehitusmaterjalid ja märkimisväärsed tööjõukulud, tasub end suhteliselt kiiresti ära. Lisaks on tänu seadmete ühendamisele ja sertifitseerimisele võimalused ehituse maksumuse vähendamiseks.
Elektrienergia tootmise käigus HEJ ei tooda kasvuhoonegaase ega saasta keskkonda põlemisproduktide ja toksiliste jäätmetega, mis vastab Kyoto protokolli nõuetele. Sellised objektid ei ole indutseeritud seismilisuse põhjuseks ja on suhteliselt ohutud maavärinate loomuliku esinemise korral. Need ei avalda negatiivset mõju elanikkonna eluviisile, loomamaailmale ja kohalikele mikrokliimatingimustele.
Väikeste hüdroelektrijaamade loomise ja kasutamisega seotud võimalikud probleemid on vähem väljendunud, kuid need tuleb ka mainida.
Nagu iga lokaalne energiaallikas, on ka väikehüdroelektrijaam isoleeritud rakenduse korral tundlik rikke suhtes, mille tagajärjel jäävad tarbijad energiavarustuseta (probleemi lahenduseks on ühis- või ooterežiimi tootmisvõimsuste loomine - tuuleturbiin, biokütusel koostootmise minikatlamaja, fotogalvaanilised paigaldised jne).
Väikehüdroelektrijaamade kõige levinum õnnetusjuhtum on paisu ja hüdrosõlmede purunemine üle paisu harja ülevoolu tagajärjel ootamatu veetaseme tõusuga ja lukustusseadmete rikkega. Mõningatel juhtudel aitavad SHPP-d kaasa reservuaaride mudastumisele ja mõjutavad kanalite moodustumise protsesse.
Elektritootmises on teatav hooajalisus (märgatav langus talvel ja suveperiood), mis toob kaasa asjaolu, et mõnes piirkonnas peetakse väikest hüdroenergiat reserv- (varu)tootmisvõimsuseks.
Venemaa väikehüdroenergia arengut takistavate tegurite hulgas toob enamik eksperte välja potentsiaalsete kasutajate ebatäieliku teadlikkuse väikeste hüdroenergiarajatiste kasutamise eelistest; ebapiisavad teadmised väikeveekogude hüdroloogilise režiimi ja äravoolu mahtude kohta; olemasolevate meetodite, soovituste ja SNiP-de madal kvaliteet, mis põhjustab arvutustes tõsiseid vigu; võimaliku keskkonnamõju hindamise ja prognoosimise meetodite väljatöötamise puudumine ja majanduslik tegevus; väikehüdroelektrijaamadele hüdroenergiaseadmeid tootvate ettevõtete nõrk tootmis- ja remondibaas ning väikehüdroelektrijaamade massiline ehitamine on võimalik ainult siis, kui seeriatootmine seadmed, individuaalse disaini tagasilükkamine ja kvalitatiivselt uus lähenemine seadmete töökindlusele ja maksumusele – võrreldes vanade kasutusest kõrvaldatud rajatistega.
Venemaa hüdropotentsiaal, selle kasutamine
1960. aastate alguses tehtud hinnangute kohaselt oli NSV Liidul 11,4% maailma hüdroenergia ressurssidest. Keskmine aastane võimsus endise NSV Liidu hüdroressursside suuruseks hinnati 434 miljonit kWh (3,800 miljardit kWh energiatoodangut aastas). Arvutused näitasid, et tehniliselt oli võimalik ja majanduslikult otstarbekas saada ligi 1,700 miljardit kWh elektrienergiat, mis oli üle 5 korra suurem kui kõigi tolleaegse riigi elektrijaamade toodang.
Põhiosa sellest hüdropotentsiaalist (74%) asus Vene Föderatsiooni territooriumil. Venemaa hüdroressursside keskmiseks potentsiaalseks aastaseks võimsuseks hinnati 320 miljonit kWh (toodang - 2,800 miljardit kWh aastas), millest enam kui 1,340 miljardi kWh tootmine oli tollal tehniliselt võimalik.
|
Tabel 1 Mõnede Venemaal tegutsevate väikeelektrijaamade omadused |
|||||
|
Asukoht/Sihtkoht |
Loomise aasta |
Paigaldatud võimsus (kW) |
Ühikute arv |
üldine võim |
|
|
Kirovi piirkond/põllumajandustalu |
mikro HPP-10 | ||||
|
Adygea/joogiveevarustus |
mikro HPP-10 | ||||
|
Adygea/joogiveevarustus | |||||
|
Kabardi-Balkaria/Akbaš | |||||
|
Krasnodari territoorium/Krasnodari CHPP | |||||
|
Tyva Vabariik/Ush Beldyr |
mikro HPP-10 | ||||
|
Tuva Vabariik / asula. Kyzyl Khaya, r. Mochen-Buren |
mikro-HES-50PR | ||||
|
Altai Vabariik/Kairu | |||||
|
Karjala/Kiwi-Koivu |
mikrohüdroelektrijaam-50D | ||||
|
Karjala/Landenpohski rajoon |
mikro HPP-10 | ||||
|
Leningradi oblast / Luga |
mikro-HES-50PR mikro HPP-10 | ||||
|
Baškiiria/Tanalyki veehoidla |
mikro-HES-50PR | ||||
|
Baškiiria, pos. tabuldy |
mikro HPP-10 | ||||
|
Baškiiria/Uzyani veehoidla |
mikro-HES-50PR | ||||
|
Baškiiria/Sokolki |
mikro-HES-50PR | ||||
|
Moskva piirkond, oz. Senež |
Vetro-SHPP |
2 hüdroagregaati 2 tuuleturbiini | |||
|
Jaroslavli piirkond R. Nerl-Volžskaja |
Taastamine SHPP |
|
| ||
|
Tabeli koostamisel kasutatud allikad: 1) Blyashko Ya.I., MNTO INSETi kogemus mikro- ja väikehüdroelektrijaamade seadmete loomisel ja käitamisel, perioodiline teadus- ja tehnikaajakiri "Small Energy" nr 1, 2004; 2) Malik L.K. Väikeste jõgede väikehüdroelektrijaamade loomise probleemid ja väljavaated, perioodiline teadus- ja tehnikaajakiri "Small Energy" nr 1, 2004; 3) Ajaloolane B.L., Usachev I.N., Shpolyansky Yu.B., Väike ebatraditsiooniline mere-, jõe- ja geotermiline energia, perioodiline teadus- ja tehnikaajakiri "Small Energy" nr 1, 2004. |
Oma potentsiaalilt on Venemaa hüdroressursid võrreldavad kõigi riigi elektrijaamade olemasolevate elektritootmismahtudega, kuid seda potentsiaali kasutab vaid 15%. Seoses orgaanilise kütuse kaevandamise kulude kasvu ja selle kallinemisega näib olevat vajalik tagada maksimaalne võimalik areng hüdroenergia, mis on keskkonnasõbralik taastuv elektrienergia allikas.
Optimistlike ja soodsate arengustsenaariumide korral võib hüdroelektrijaamade elektritootmine kasvada 2010. aastal 180 miljardi kWh-ni ja 2020. aastal kuni 215 miljardi kWh-ni, kusjuures uute hüdroelektrijaamade rajamise tõttu võib see kasvada veelgi 350 miljardi kWh-ni. Eeldatakse, et hüdroenergia areneb peamiselt Siberis ja Kaug-Idas. Euroopa piirkondades arendatakse väikeelektrijaamade ehitamist Põhja-Kaukaasias.
Ajalooline kõrvalepõige
Praegu realiseeritakse hüdroenergia potentsiaal peaaegu täielikult suurte ja hiiglaslike hüdroelektrijaamade arvelt. Samas oli 1913. aastal olemasolevatel andmetel Venemaal töötavate HEJde arv 78 ühikut koguvõimsusega 8,4 MW. Suurim neist oli jõel asuv hüdroelektrijaam. Murgab, võimsusega 1,35 MW. Seega olid kõik tol ajal tegutsenud HEJd tänapäevase klassifikatsiooni järgi väikesed.
Vähem kui 30 aastat hiljem, 1941. aastal, töötas Venemaal 660 väikest maaelektrijaama koguvõimsusega 330 MW. 20. sajandi 40ndatel ja 50ndatel saabus väikeveejaamade ehitamise kõrgaeg, mil aastas võeti kasutusele kuni 1000 rajatist. Erinevatel hinnangutel oli 1955. aastaks Venemaa Euroopa osas 4000 kuni 5000 väikeelektrijaama. A kokku NSV Liidus oli pärast Suure Isamaasõja lõppu SHPP-d 6500 ühikut.
Tõsi, juba 1950. aastate alguses, seoses üleminekuga hiiglaslike energiarajatiste ehitamisele ja maatarbijate ühendamisele tsentraliseeritud toiteallikaga, kaotas see energiavaldkond riigi toetuse, mis tõi kaasa peaaegu varem loodud infrastruktuuri täielik hävitamine ja allakäik. Väikehüdroenergia seadmete ja varuosade projekteerimine, ehitamine, valmistamine on lõppenud.
1962. aastal oli NSV Liidus 2665 väike- ja mikrohüdroelektrijaama. 1980. aastal oli neid umbes 100 koguvõimsusega 25 MW. Ja NSVL kokkuvarisemise ajaks 1990. aastal oli töös vaid 55 SJJ-d. erinevatest allikatest, praegu töötab kogu Venemaal mitukümmend (60-70) kuni mitusada (200-300) üksust.
NSV Liidu hüdroenergia arendamise programm kuni 2000. aastani nägi ette olemasolevate HEJde võimsuse ligi kahekordse suurendamise. See pidi ehitama 93 uut hüdroelektrijaama, ujutama üle 2 miljonit hektarit viljakat maad ja asustama üle 200 tuhande inimese üleujutatud aladelt. (Väikesed HEJd nendesse plaanidesse ei kuulunud.) NSV Liidu lagunemine ja majanduskriis ei lubata neid suurejoonelisi plaane ellu viia.
Viimase 10 aasta jooksul on hüdroelektrijaamades toodetud elektri osatähtsus Venemaa üldises energiabilansis vähenenud. 1995. aastal oli see 21%, 1996. aastal - 18%, 1997. aastal - 16%. Selle põhjuseks on nii mineviku hüdroenergia hiiglaste seadmete vananemine ja kulumine kui ka riigi energiabilansi suurenemine mugavama energiaressursi - maagaasi - osakaalus.
|
tabel 2 Mõned Venemaal töötavate väikeelektrijaamade omadused |
||||||
|
Installatsioonide arv (aastate järgi) |
Installeeritud koguvõimsus (aastate kaupa) (MW) |
Kogu vaba võimsus (aastate kaupa) (MW) |
KIUM* (aastate järgi) (%) |
KIRM** (aastate järgi) (%) |
Elektritarbimine oma tarbeks (% tootmisest) |
|
|
JSC Energo omanduses olevad väikesed HEJd | ||||||
|
Väikesed HEJd ei kuulu JSC Energosse | ||||||
|
* KIUM – installeeritud võimsuse rakendusaste. ** KIRM - saadaoleva võimsuse rakendusaste. Tabeli koostamisel kasutati teabeallikaid: 1) Taastuvate energiaallikate arendamise probleemid ja väljavaated Venemaal (ümarlaua materjalid), Venemaa Teadus- ja Inseneriseltside Liit, Venemaa Teadus- ja Arendusorganisatsiooni taastuvate energiaallikate kasutamise probleemide komitee. Moskva, 2003. 2) Vaškevitš K.P., Maslov L.A., Nikolajev V.G. Tuuleenergia arendamise kogemus ja väljavaated Venemaal, perioodiline teadus- ja tehnikaajakiri "Small Energy", nr 1-2, 2005. |
Ekspertide hinnangul hakkab lähitulevikus hüdroelektrijaamades elektri tootmine suurenema. See toimub peamiselt detsentraliseeritud toiteallikaga piirkondades, võttes kasutusele uued väikesed hüdroelektrijaamad, mis asendavad vananevad ja ebaökonoomsed diiselelektrijaamad.
Väikehüdroenergia koht teiste VIZide seas
Elektri tootmisel jagab väikehüdroenergia Venemaal koos biokütusel töötavate soojuselektrijaamadega liidrikohta. 2002. ja 2003. aasta olemasolevate andmete kohaselt tootsid väike- ja bio-koostootmisjaamad ligikaudu sama palju elektrit – kumbki 2,4 miljardit kWh (2002) ja kumbki 2,5–2,6 miljardit kWh (2003). See tähendab, et kõigi nende ressursside panus Venemaa elektritootmisse oli alla 0,3%.
Meile teadaoleva 59 SJJ installeeritud koguvõimsus oli 2001. aastal 610 MW. ekspertarvamus, on see arv praegu suurem. Samal ajal olid IFC keskmised MHJ-de töötamise väärtused 38-53% ja selline elektrijaama kasuteguri arvutamisel nii oluline näitaja nagu elektrienergia tarbimine oma tarbeks. mitte üle 1,5%.
1997. aastal vastu võetud föderaalne sihtprogramm"Kütus ja energia" nägi ette SHPP loomise kiirendamise, kuid nõrk eelarvefinantseerimine ei võimaldanud seda täies mahus lõpule viia.
Hoolimata rahalistest probleemidest on käimas uute ja varem tegutsenud, kuid seiskunud ja osaliselt hävinud HEJde ehitamine ja taastamine. Enamikul juhtudel toimub nende ehitamine ja kasutuselevõtt ilma föderaaleelarve vahenditeta. Selleks kaasatakse vahendeid kohalikest eelarvetest, vahendeid sponsoritelt ja investoritelt.
Uusehituses domineerivad mikroSEJ-d ühikuvõimsusega 10-50 kW, mis on kombineeritud 2-5 plokiga süsteemideks. Ehitatakse väikeseid HEJ-sid ühikuvõimsusega 200–550 kW, mis on kombineeritud 2–7 ühikuga süsteemideks.
Reeglina luuakse SHPP-d äärealadel, kus on probleeme orgaanilise kütuse tarnimisega (enamasti - diislikütus, harvem - kivisüsi). Adõgeas ehitati 2 SHP-d võimsusega 50 ja 200 kW, mida kasutati joogivee varustamiseks. Kabardi-Balkariasse ehitati 1100 kW võimsusega elektrijaam. 2003. aastal paigaldati Krasnodari territooriumile 7 hüdroelektrijaama võimsusega 350 kW. Tyva ja Altai Vabariigis ehitati 3 SHP-d võimsusega 10, 50 ja 200 kW, kombineerituna 2-3 plokiga. Karjalas ja Leningradi oblastis. - 4 minihüdroelektrijaama võimsusega 10-50 kW. Baškiirias on ka 4 minihüdroelektrijaama võimsusega 10–50 kW. Lisaks ehitati ümber või taastati ka teisi SJJ.
Oodatavad nihked energiabilansis
Ekspertide sõnul on SHPP peamiseks eesmärgiks lähiaastatel Venemaa kaugematesse piirkondadesse imporditud fossiilkütuste (eelkõige diislikütuse) asendamine, et vähendada föderaaleelarve kulutusi ning suurendada energiapuudulike piirkondade efektiivsust ja energiajulgeolekut. MAJE rajamine toimub looduskaitsealustel aladel ja väikevooluveekogude küllalt stabiilse veesisalduse režiimiga kohtades.
Koryaki autonoomse piirkonna jõgedele on kavas rajada 5 SHPP-d. See võimaldab energiabilansis asendada kuni 18 tuhat tonni diislikütust, mis moodustab 30% aastas piirkonda imporditavast kogumahust.
Kaug-Ida piirkonnas töötab praegu üle 3000 diiselelektrijaama (DPP) võimsusega kuni 500 kW. Piirkonna elektrivarustus sõltub täielikult diislikütuse varude stabiilsusest ja selle põletamiseks kasutatavate seadmete kvaliteedist. Nii diislikütuse enda kui ka selle tarne maksumus on praegu nii kõrge, et see on hädasti vaja asendada teiste energiaallikatega. Lisaks on enamiku diiselelektrijaamade seadmete kulumine nii suur, et kiiremas korras tuleb tegeleda piirkonna elektrivarustuse stabiilsuse küsimusega.
Nendel tingimustel on SHE projekteerivad ja väikevooluveekogude asjakohaseid uuringuid teostavad organisatsioonid välja selgitanud enam kui 200 väikeveejaamade ehitamise kohta, mis umbkaudsete hinnangute kohaselt võimaldavad toota kuni 1,5 miljardit kWh elektrit aastas. Hilisemate uuringute kohaselt saab mitmete Kaug-Ida ja Primorye asulate elektrivarustust optimeerida 7-8 väikese soojuselektrijaama ehitamisega, mis asuvad tarbijate läheduses ja integreeritakse kohalikku elektrisüsteemi.
Nende projektide elluviimine aitab vähendada piirkonda imporditava diislikütuse mahtu 28 tuhande tonni võrra aastas, mis vabastab sõidukeid ja vähendab kohalike sadamate koormust. Kõik see suurendab oluliselt Kaug-Ida ja Primorye energiasõltumatust.
Hävitatud MHE taastamise võimalused
Venemaa erinevates piirkondades leidub siiani väikeste hüdroelektrijaamade varemeid, mis 20. sajandi keskel varustasid asulaid ja põllumajandusettevõtteid elektriga. Viimastel aastatel tehtud hävinud MHE insenertehnilised uuringud on näidanud, et paljudel objektidel on veel betoonkonstruktsioone, mille taastamine on majanduslikult põhjendatud.
Hävitatud väikeelektrijaamade rekonstrueerimise ja taastamise eeliste hulgas nimetavad eksperdid järgmist: kohalike tarbijate elektriga varustamise autonoomia, sõltumatus RAO "UES of Russia" võrkudest; kohalike elektriliinide loomise kulude vähendamine; Venemaa RAO UES kohalike elektrivõrkude koormuse vähendamine; kallite fossiilkütuste maksumuse vähendamine; hüdroenergia keskkonna puhtus.
Energeetikaehituse uurimisinstituut on alates 1995. aastast tegelenud Venemaa Euroopa osa väikestel jõgedel asuvate hüdroehitiste ja väikehüdroelektrijaamade andmebaasi loomisega. Praegu sisaldab andmebaas teavet 200 sellise objekti kohta Volga ülem- ja keskbasseini jõgedel, samuti Loode-Venemaal. 100 objektile viidi läbi konstruktsioonide insenertehniline uuring. Paljudel objektidel on projektdokumentatsioon. Peaaegu kõik andmebaasis sisalduvad hüdrotehnilised rajatised hõlmasid hüdroelektriseadmeid. Jõgedele rajati 2-6 MAJJ-st koosnevad kaskaadid, mis moodustasid majandusliku rannataristu. Lisaks pakkusid kaskaadid kaitset üleujutuste eest.
NIIES-i spetsialistid viisid läbi mõnede osaliselt hävinud SHPP-de uuringud ja teostasid nende taastamise teostatavusuuringuid. Uuritud rajatiste hulgas on Veselovskaja HEJ (Rostovi oblast), Kopülkovskaja HEJ (Velikaja jõgi, Pihkva oblast), Petrovskaja ja Mirslavlskaja HEJ (Nerli jõgi, Ivanovo piirkond).
Optimaalsete insenertehniliste lahenduste otsimiseks SHPP taastamiseks 2003. aastal ehitati Khorobrovskaya SHEP (Nerl-Volzhskaya jõgi, Jaroslavli piirkond) võimsusega 160 kW, mis toodab 840 tuhat kWh elektrit. See taastati OAO NIIES RAO "UES of Russia" alalise katsebaasina uute tehnoloogiate ja seadmete välikatsetamiseks hüdroenergia tehniliseks ümbervarustuseks, sh. väike. See SHPP töötab täisautomaatses režiimis nii elektritootmise kui ka üleujutuste kontrolli osas. SHPP ülevoolutammile paigaldati Prantsuse spetsialistide osalusel valmistatud eksperimentaalsed automaatluugid ja Hydroplus.
2004. aastal järvel. Käivitati 18. sajandi keskpaiga hüdroelektrijaamade baasil ehitatud parun Knoppi 19. sajandi taastatud väike hüdroelektrijaam Senež (Moskva oblast). Taastatud SHPP hüdroelektriseadmeks on Moskva oblastis Tšehhovis Prometheuse ettevõttes toodetud madalrõhutõkkega hüdroturbiin, mis võimaldab efektiivselt kasutada. Lisaks SHPP-le paigaldatakse selle tammile uue disainiga aerodünaamilise pidurdamisega ortogonaalsed tuuleturbiinid. SHPP ja tuuleturbiinide kombinatsioon optimeerib kohalikku elektrivõrku tarnitava elektrienergia tootmist.
Hüdrotuulekompleksi koguvõimsus on 70 kW. See koosneb kahest 10 kW tuulikust ja kahest hüdroelektrigeneraatorist võimsusega 45 ja 5 kW. Testide käigus peaks see võimekust kontrollima integreeritud süsteem töö võrgu ja kohaliku koormuse jaoks, mis võimaldab selliseid energiakomplekse kasutada kaugemate piirkondade tarbijate toiteallikaks.
Üldiselt võib öelda, et väikehüdroenergia oma arengus kogeb samu probleeme, mis muudel taastuvatel energiaallikatel põhinevad energiatehnoloogiad. Kui vaid paar protsenti neist toetustest, mis eraldatakse föderaaleelarvest soojus- või tuumaenergia, ehk nn "põhjamaine kütusetarne", suunasid valitsusasutused taastuvenergia arendamisele – meie riik võiks tulevikku vaadata palju optimistlikumalt.
