Малая гидроэнергетика - 1

ГОСТ Р 51238-98 Малая гидроэнергетика (Small hydropower engineering)

Россия располагает большим гидроэнергетическим потенциалом (9% от мировых запасов)

Будущее развитие гидроэнергетики в нашей стране специалисты связывают со строительством мини-ГЭС малой мощности — с незначительной зоной затопления и отказом от гигантских плотин на крупных реках.

Существуют целые регионы, где занятость населения и его жизненные блага напрямую зависят от своевременной доставки органического топлива к тепловым и дизельным электрическим станциям, в то время как в большинстве из них имеются неисчерпаемые запасы надёжного возобновляемого источника электрической энергии - воды.

Реальным выходом из создавшегося положения может стать восстановление и укрепление роли малой гидроэнергетики в развитии производительных сил общества, как альтернативного источника энергии.

Тем более, что современный уровень техники позволяет создавать оборудование для Микро и Малых ГЭС, обеспечивающее качество электрической энергии при работе на изолированного Потребителя, не уступающее по своим параметрам качеству электроэнергии, производимой крупными тепловыми и гидроэлектростанциями.

Говоря о малой гидроэнергетике, речь, прежде всего, следует вести об агрегатах мощностью от 1,5 до 100 кВт для Микро и агрегатах мощностью до 1000 кВт, включительно, для Мини гидроэлектростанций. Это объясняется наличием серийно производимого оборудования (генераторы, редукторы etc.) для комплектации гидроагрегатов, что во многом определяет их стоимость.

Энергетическое оборудование для малой гидроэнергетики можно разделить

1. По мощности:

   • агрегаты для Микро ГЭС мощностью до 100 кВт включительно
   • агрегаты для Мини ГЭС мощностью до 1000 кВт включительно.
2. По условиям эксплуатации:
   • работа параллельно с промышленной сетью
   • работа на изолированного потребителя

Гидростанции малой энергетики по характеру исполнения подразделяются на:

• стационарные приплотинные, с совмещением плотины и здания ГЭС
• стационарные беcплотинные с трубопроводом напорной деривации
• мобильные в контейнерном исполнении, с использованием в качестве напорной деривации пластиковых труб или гибких армированных рукавов
• переносные мощностью до 10 кВт, при использовании их, как путём сооружения небольшой плотины, так и с напорной деривацией
• погружные беcплотинные мощностью до 5 кВт (при скорости течения воды в водотоке порядка 3 метров в секунду), водяное колесо, гирляндная ГЭС, ротор Дарье, пропеллер etc.

Пролегомен: Гидроэлектростанции в России. Экскурс

Первые шаги по электрификации России были сделаны в конце Ottocento.

В 1879  AD в Петербурге построена ТЭС для освещения Литейного моста, несколькими годами позже в Москве — для освещения Лубянского пассажа.

Одна из первых ТЭС общего пользования была построена Т. А. Эдисоном в 1882 AD в Нью-Йорке.

В 1880 AD товарищество "Электротехник" сделало попытку освещения Невского проспекта в Петербурге, но техническая инициатива товарищества была скована недостатком капитала.

  В 1883 AD фирма "Русские заводы Сименс и Гальске" скупила установленную товариществом электрическую сеть и организовала освещение Невского проспекта от двух временных станций, одна из которых была установлена на деревянной барке на реке Мойке, а другая - у Казанского собора.

Крупнейшее акционерное "Общество электрического освещения 1886" контролировалось  фирмой "Сименс и Гальске", строившей ТЭС в Петербурге, Москве, Баку, Лодзи и других городах.

Мощность электростанций в России в 1900  AD составляла 80 МВт, а в 1913  AD— 1141 МВт; они производили 2 млрд. квт ч электроэнергии.

В 1913 AD Россия занимала 8-е место в мире по выработке электроэнергии.

А уже в 1909 AD на Иолотанском водохранилище была построена первая гидроэлектростанция  России.

В России существовали, но так и не были реализованы детально разработанные проекты ГЭС русских учёных Ф. А. Пироцкого, И. А. Тиме, Г. О. Графтио, И. Г. Александрова etc., предусматривавших, в частности, использование порожистых участков рр. Днепр, Волхов, Западная Двина, Вуокса etc.

Так, например, уже в 1892—95 AD русским инженером В. Ф. Добротворским были составлены проекты сооружения ГЭС мощностью 23,8 МВт на р. Нарова и 36,8 МВт на водопаде Б. Иматра.

Реализации этих проектов препятствовали как косность  бюрократии, так и интересы частных  групп, связанных с топливной промышленностью.

Первая промышленная ГЭС в России мощностью около 0,3 МВт (300 кВт) была построена в 1895—96 AD под руководством русских инженеров В. Н. Чиколева и Р. Э. Классона для электроснабжения Охтинского порохового завода в Петербурге.

Одни из первых гидроэлектрических установок мощностью всего в несколько сотен Вт были сооружены в 1876—81 AD в Штангассе и Лауфене (Германия) и в Грейсайде (Англия).

Развитие ГЭС и их промышленное использование тесно связано с проблемой передачи электроэнергии на расстояние: как правило, места, наиболее удобные для сооружения ГЭС, удалены от основных потребителей электроэнергии.

Протяжённость существовавших в то время линий электропередач не превышала 5—10 км; самая длинная линия 57 км.

Сооружение линии электропередачи (170 км) от Лауфенской ГЭС до Франкфурта-на-Майне (Германия) для снабжения электроэнергией Международная электротехническая выставки (1891 AD) открыла широкие возможности для развития ГЭС.

В 1892 AD промышленный ток дала ГЭС, построенная на водопаде в Бюлахе (Швейцария), почти одновременно в 1893 AD были построены ГЭС в Гельшене (Швеция), на р. Изар (Германия) и в Калифорнии (США).

В 1896 AD вступила в строй Ниагарская ГЭС (США) постоянного тока; в 1898 AD дала ток ГЭС Рейнфельд (Германия), а в 1901 AD стали под нагрузку гидрогенераторы ГЭС Жонат (Франция).

В 1909 AD закончилось строительство крупнейшей в дореволюционной России Гиндукушской ГЭС мощностью 1,35 МВт (1350 кВт) на р. Мургаб (Туркмения).

В период 1905—17 AD  вступили в строй Саткинская, Алавердинская, Каракультукская, Тургусунская, Сестрорецкая и другие ГЭС небольшой мощности.

Сооружались также частные фабрично-заводские гидроэлектрические установки с использованием оборудования иностранных фирм.

Общая мощность ГЭС России к 1917 AD составляла всего около 16 МВт; самой крупной была Гиндукушская ГЭС.

Наименование некоторых ГЭС и местонахождение. Год пуска в эксплуатацию. Мощность Квт.

• Алтайский Зыряновский рудник, р. Березовка 1892 AD 150 кВт
• Охтенская. р. Охта, Петербург 1896 AD 270 кВт
• Тихоно-Задонский прииск, р. Ныгри, Ленский район 1896 AD  300 кВт
• Надеждинсннй прииск, р. Бодайбо, Ленский район 1898 AD 290 кВт
• Боржомская, Грузия 1898 AD 380 кВт
• Александровский завод, Петрозаводск 1901 AD 470 кВт
• Афонская (монастырь “Новый Афон”) 1902 AD 130 кВт
• “Белый уголь” у г. Ессентуки 1903 AD 445 кВт
• Алапаевский завод, Урал 1904 AD 560 кВт
• Гагринская (курорт Гагры) 1904 AD 605 кВт
• Нижний прииск, р. Бодайбо, Ленский район 1905 AD 535 кВт
• Ижорский завод, ст. Колпино 1905 AD 600 кВт
• Ижевский завод, р. Ижа, Вятская губ. 1905 AD 300 кВт
• Две Ереванских ГЭС на р. Раздан 1907 AD 280 кВт 1911 AD 220 кВт
• Алавердинская, Армения 1908 AD 4820 кВт
• Бесслетка (Сухумская) 1908 AD 450 кВт
• Сатка (Порожская), Урал 1909 AD 650 кВт
• Васильевский прииск, р. Бодайбо, Ленский район 1910 AD 750 кВт
• Мургабская (Гиндукушская) в Средней Азии 1910 AD 1000 кВт
• Чаква (Фефелевская), Грузия 1913 AD 175 кВт
• Артемовский прииск, р. Бодайбо, Ленский район 1914 AD 250 кВт
• Тургусунская, р. Тургусун, приток Бухтармы, Алтай 1916 AD 1000 кВт
• Чуйская, Туркестан 1917 AD 445 кВт
• в 1922 AD введены в строй Каширская ГРЭС и "Уткина заводь"
• в 1924 AD— Кизеловская ГРЭС на Урале
• в 1925 AD— Горьковская и Шатурская ГРЭС
• 8 ноября 1927 AD состоялась закладка Днепровской ГЭС
• в 1927 AD пущена 1-я очередь Земо-Авчальской ГЭС на р. Куре у слияния её с р. Арагви, вблизи г. Мцхета