Возобновляемые источники энергии

2
3
1
Рис. 5.1. Деривационная ГЭС:
1
— река; 
2
— деривация; 
3
— здание ГЭС

---

213
Акционерное общество «Тяжмаш» (г. Сызрань) поставляет гидро-
турбины мощностью 15 000 для МГЭС, а также производит ремонт и
восстановление отдельных узлов, монтаж и наладку оборудования.
Гидроэнергетическое оборудование для МГЭС разрабатывает
НПО «РАНД» (Санкт-Петербург). Созданы гидротурбины, позволяю-
щие эффективно использовать низкие напоры. Мощность таких уста-
новок составляет от 6 до 2500 кВт.
В последние годы разработаны погружные свободнопроточные
гидротурбины, использующие для получения мощности скорость
течения воды в водотоках и не требующие возведения плотин. Для
размещения погружных гидротурбин можно использовать водотоки,
имеющие достаточную ширину и глубину, а также скорость течения
воды порядка 3 м/с. Переносные погружные гидротурбины могут
найти широкое применение при необходимости в быстром получе-
нии электроэнергии с минимальными временными и финансовыми
затратами.
МикроГЭС (мощностью до 100 кВт) можно установить практи-
чески в любом месте. Гидроагрегат состоит из энергоблока, водоза-
борного устройства и устройства автоматического регулирования
(рис. 5.3).
МикроГЭС надежны, экологичны, компактны, быстро окупаемы.
В первую очередь микроГЭС востребованы как источники электро-
энергии для деревень, хуторов, дачных поселков, фермерских
хозяйств; мельниц, небольших производств в отдаленных, горных и
труднодоступных районах, где нет поблизости линий электропере-
дачи (строить такие линии сейчас и дольше, и дороже, чем приоб-
Рис. 5.2. Реактивная осевая турбина

---

214
рести и установить микроГЭС). Большое число микроГЭС может
быть построено на гидроузлах водоснабжения и ирригации. В систе-
мах водоснабжения на участках трассы с большой разницей отметок
поверхности вместо различного рода гасителей энергии (напора)
могут быть построены микроГЭС. При расходах воды в пределах от
5 до 100 л/с их мощность может достигать от 20 до 200 кВт.
Интересные конструктивные решения реализуют некоторые зару-
бежные фирмы [7]. На рис. 5.4 представлена конструкция надувной
водосливной плотины, предлагаемой фирмой Dyrhoff. Вместо тради-
ционных для плотин материалов: бетона, стали и дерева фирма
использует «пузырь» из армированной резины. Для создания напора
плотину надувают воздухом или наполняют водой с давлением на
20—30 % большим напора 
h
. На бетонном основании «пузырь» удер-
живается с помощью анкеров. Компрессор или насос связаны со
внутренней полостью плотины через трубопровод, расположенный в
2
1
h
К потребителю
3
4
Рис. 5.3. МикроГЭС:
1
— устройство автоматического регулирования; 
2
— водозаборное устройство; 
3
— водо-
вод; 
4
— энергоблок; 
h
— напор
Минимальное
давление
1,2
ò
1,3 
r
gh
D
h
≈(0,2
ò
0,3)
h
2
3
4
1
h
5
Рис. 5.4. Надувная водосливная плотина:
1
— резиновый «пузырь»; 
2
— крепление; 
3
— бетонный водослив; 
4
— трубопровод; 
5
—
положение при пропуске паводка

---

215
бетонном основании. Удобство такой конструкции заключается в
том, что, при необходимости, можно быстро и легко выпустить воз-
дух из полости и «пузырь» опустится на дно, позволяя воде беспре-
пятственно проходить вниз по течению. Это свойство плотины
наилучшим образом может быть использовано на реках с быстро
нарастающими многоводными паводками для транзитного пропуска
воды. Возможно применение этих плотин при сезонном пропуске
рыбы и льда. Достоинствами плотины по данным фирмы-производи-
теля является низкая стоимость, простота работы и минимальные
эксплуатационные расходы.
Другим, не менее интересным, проектом является водозаборная
плотина с экраном Coanda (рис. 5.5). Более 40 водозаборов МГЭС в
Европе оборудованы такими экранами. Эти экраны обладают свой-
ством самоочищения и поэтому требуют незначительных эксплуата-
ционных расходов. По существу водозабор состоит из водосливной
плотины через гребень которой переливается вода и на низовой сто-
роне которой располагается наклонная профилированная поверх-
ность экрана, выполненного из коррозионно-стойкого материала.
Через решетчатую структуру экрана вода проваливается вниз и попа-
дает в трубопровод или канал, подающий воду на ГЭС. За счет спе-
циальной конфигурации прутьев решетки плавающий мусор, наносы
и рыба скатываются по экрану вниз с некоторой частью воды. Экран
Coanda способен устранить 90 % частиц размером от 0,5 мм.
К ускоренному развитию малой гидроэнергетики могут подтолк-
нуть аварии, участившиеся в энергосистеме страны, поскольку гид-
роагрегаты могут быть источниками автономного питания. Другой