CC BY
12DOI: 10.24411/2181-0761/2020-10135
УДК 620.075.8
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЕЙ УДАЛЕННЫХ ТЕРРИТОРИЙ
Бозаров Ойбек Одилович Кирйигитов Бахриддин Абдусаттарович Усманова Саида Гуламовна
Андижанский институт сельского хозяйства и агротехнологий
Данная работа освещает возможности использования малых водных источников на территории Булакбашинского и Кургантепинского районов Андижанской области для обеспечения электроэнергией при помощи малых гидроэлектростанции удаленных территорий. А также приводится анализ информации полезной для использования некоторых типов малых гидроэлектростанций.
Ключевые слова: малые гидроэлектростанции, водосток, зона водозабора, коллектор.
УЗОКДА ЖОЙЛАШЛАШГАН Х,УДУДЛАРНИ ЭЛЕКТРЭНЕРГИЯСИ БИЛАН ТАЪМИНЛАШДА СУВ МАНБАЛЛАРДАН ФОЙДАЛАНИШ
Ушбу ишда Андижон вилояти Булоцбоши ва Кургонтера туманларидаги кичик хажмли сув манбаларидан электр энергиясини олиш учун кичик электр станцияларни куриш ва фойдаланиш имконияти куриб чицилган хамда бир катор типларнинг амалий ишлатишда фойдали маълумотлар келтирилмокда.
Калит сузлар: кичик гидро электростанция, оцим хажми, сув йигиш худуди, коллектор.
USE OF WATER RESOURCES TO SUPPLY ELECTRICITY TO REMOTE AREAS
This work highlights the possibilieties of using small water sources in the Bulokbashiand Kurgantepedistricts of the Andijan region to provide electricity using small hydropower plants in remote areas. Also provides an analysis of information useful for the use of some types of small hydropower plants.
Key words: small hydropower plants, gutter, water intake area, collector.
Сегодня во всем наблюдаются кризисные явления. Имеет место резкий недостатка энергетических ресурсов для развития и запуска новых инновационных проектов. Несмотря на это основной областью инвестиций является сектор альтернативной энергетики, прежде всего в сфере возобновляемых источников энергии [1]. Это вызвано тем, без наличия электроэнергии нельзя добиться экономического роста. Для получения электроэнергии с использованием энергетических ресурсов гидроэнергетики проводятся работы по улучшению энергетических параметров гидросооружений [8,9].
Территория Узбекистан, с точки зрения обеспеченности ресурсами электроэнергии различаются между собой. Ташкентская, Навойиская и Кашкарьинская области имеют превышение производства электроэнергии над его спросом, а области в составе Восточного энергоузла (Андижанская, Наманганская и Ферганская области), Самаркандско-Бухарский энергоузел (Бахарская,
Самаркандская, Сурхандарьинская области) и северо-западный энергоузел (Хорезмская область) имеют дефицит (до 26%), так на территории указанных областей производится всего 14% при расходе 40% с прогнозной тенденцией увеличения спроса на электроэнергию [4].
Развитие инфраструктуры и экономики государства напрямую связано с постоянным наращиванием возможностей энергетики. Для решения данной проблемы привлечено большое внимание со стороны государственных органов, а также привлекаются лучшие специалисты в области энергетики. Дополнительно уделяется внимание использованию возобновляемых видов электроэнергии [1]. С другой стороны, наращивание мощностей гидросооружений [1,3] с применением различных моделей для получения электроэнергии ис использованием водных ресурсов удаленных территорий.
Широкое использование возобновляемых видов электроэнергии значительно увеличивает обеспеченность территории электроэнергией и при этом уменьшается зависимость от внешнего обеспечения. А это с экономической точки зрения означает уменьшение расходов на подачу электроэнергии в удаленные территории, а значит их можно использовать для новых подобных энергетических проектов. Полученная электроэнергия при рациональном использовании даст возможность развить малообеспеченные территории нашей области, внести свой вклад в улучшение благосостояния населения [6,7].
Рассмотрим возможности малых ГЭС в удаленных территориях. В качестве примера возьмем Булакбашинский и Кургантепинский район Андижанской области. Их территории имеют свои особенности и взаимосвязаны между собой ирригационной сетью. Сеть коллекторов здесь может использована для получения электроэнергии при помощи малых- и минигидроэлектростанция на обеспеченных в течение года водных источниках, а мощности могут достигать до 9-15 кВт/ч в виде одиночных гидросооружений. В виде каскада до 40-50 кВт/ч. Их суммарная мощность составит порядка 40-60МВт/ч.
Сегодня во всем мире наблюдается тенденция наращивания мощностей, получаемых при помощи возобновляемых видов электроэнергии, в частности с использованием малых- и минигидроэлектростанций. При этом увеличенивается доля покрытия энергетических расходов с привлечением энергоресурсов из возобновляемых видов электроэнергии, что позволяет уменьшить экономические расходы для проведения линий электроэнегии до потребителя (фермерские хозяйства, различные цеха, минизаводы и другие объекты). Использование полученной электроэнергии от автономных источников (гидроэнергетика) окупится в течение 4-5 лет за счет сбережения финансовых средств для оплаты за использованную электроэнергию.
Территория Андижанской области насыщена водными ресурсами в различной степени. Есть территории районы с очень хорошим уровнем обеспеченности водными ресурсами, а также с плохой обеспеченностью.
С этой точки зрения рассмотрим некоторые районы Андижанской области. Границы Булакашинскогорайона Андижанской области проходят с государственной границей с Кыргыстаном и Жалакудукским, Хужабаскими районами. Водные объемы в коллекторах, расположенных на территории этого района зависят от уровня поступления до этого района. Поэтому при выборе места размещения источников электроэнергии с использованием малых- и минигидроэлектростанций придется учесть вышеприведенный фактор. С другой стороны, происходит рост
численности населения при уменьшении территорий, удобных для постройки гидросооружений типа малые- и минигидроэлектростанции.
На территории Булакбашинского района расположено 46 коллекторов различной длина и пропускной способностью.
Уровень водостока пригодный для применения малых гидросооружений по уровню объема пропускной способности коллектора примерно 87-95% относительно всего объема водостока коллекторов до всему району.
Приведенные территории Андижанской области имеют свои особенности и взаимосвязаны между собой ирригационной сетью. Сеть коллекторов здесь может использована для получения электроэнергии при помощи малых гидроэлектростанция на обеспеченных в течение года водных источниках, а имеющиеся мощности могут достигать до 9-15кВт/ч в виде одиночных гидросооружения. В одном каскаде можно разместить до 5 такого рода гидросооружений, что означает увеличение мощности. Число каскадов может варьироваться по условиям водотока данного водного источника по временам года. Для указанных территорий можно сделать следующие выводы:
- отношению всей протяженности коллекторов в 1,5 раза (139,84 км и 89,47 км, соответственно), По отношению к водостоку в 3,4 - 4,5 раза меньше (9,58 -13,40м3/сек и 33,05 - 62,20м3/сек, соответственно). [5]. В Булакбашинскомрайоне лучше использовать каскад из 3-4 малых- и мини-, а также суперминигидро электростанций. При этом полученная мощность может доходить 9-15кВт/ч, что позволит уменьшить нагрузку на энергетическую сеть данной территории и имеет сроки самоокупаемости проекта в течении 5-6 лет. Суммарная мощность одного каскада составит 20-30Мвт/ч, в при наличии 3-4 каскадов суммарная мощность составит порядка 60-90МВ/ч. При расчете суммарной мощности здесь учитывается сезонная изменчивость обеспечения водного источника.
Из вышеприведенного можно сделать следующие выводы:
- для создания сети малых- и минигидроэлектростанций целесообразно использовать водные источники с пропускной способностью от 0,15 м3/сек и более при длине коллектора не менее 1 км, а для коллекторов с длиной 2 км и более можно создавать каскад из малых- и минигидроэлектростанций;
- при расчете и прогнозе показателей водных источников следует принимать во внимание на наличие допустимого минимального уровня воды в течение годичного периода, так так имеющиеся водные источники имеют характер менять уровень воды в зависимости от периода года и количестве осадков в зимние, весенние месяцы.
Использование возобновляемых видов энергии в сети обеспечения электроэнергией в виде комбинированного исполнения дает свой положительный вклад в развитие экономической деятельности этой территории Андижанской области. При этом снижается зависимость от внешнего энергоснабжения[1,2,4].
Исходя из этого можно сделать заключение, что энергетические запасы малых рек с обеспеченным уровнем не менее 1 м при пропускной способности 0,15 м3/сек и более дост возможность обеспечить электроэнергией мощностью 5кВт/ч и более нужды отдаленных представителей различных хозяйственных субъектов (фермерские хозяйства, малые производственные цеха, базы для откорма и т.д.) с рациональным использованием возоновляемых видов электроэнергии [3]. Суммарная мощность составит 15-20МВт/ч, а в случае использования каскада из 3 -4 гидросооружений получаем электроэнергии порядка 50-70МВт/ч. Полученные мощности электроэнергии можно направить на уменьшение нагрузки в энергосети
Андижанской области. Кроме того, появляется возможность использования для возмещения нужд средних и малых хозяйственных объектов. Например, удаленно расположенное фермерское хозяйство или производственное здание при потреблении электроэнергии до 7-12 кВт/ч может осуществить свою деятельность и восполнить расходы на создание своей независимой линии электроэнергии за 4-6 лет. Дополнительно можно использовать полученную электроэнергия для развития экономических возможностей удаленных территорий. С другой стороны, использование малых- и мини гидроэлектростанции требует намного меньших финансовых затрат по сравнению с монтажом и прокладкой линий передачи электроэнергиипри помощи высоковольных линий. Стоимость каждого 1кВт/ч, полученного при помощи малых- и минигидро электростанций получается выше по сравнению с традиционными видами источников энергии, но при этом имеем намного малые расходы и более дешевое обслуживание по сравнению с большими гидростанциями.
С этой стороны, для уменьшения общей нагрузки на энергетическую сеть и частичное восполнение потребления электроэнергии удаленных территорий целесообразно привлекать водные ресурсы больших по объему водостока. В случае Булакбашинского района лучше использовать каскад, состоящий из комбинации гидросооружений типа мини- и супермини- в количестве 3-4 каскадов. При этом полученная мощность может доходить 10-12кВт/ч, что позволит уменьшить нагрузку на энергетическую сеть данной территории. А для Кургантепинского района целесообразно создание каскадов гидросооружений типа минигидроэлектротсанций по 2-3 сооружения на одном каскаде и количество каскадов можно довести 4. При этом полученную электроэнергию можно направить на развитие промышленного сектора и уменьшение нагрузки на центральную энергосистему. Данные проекты имеет сроки самоокупаемости в течении 5-6 лет.
В заключении, нужно отметить, что запасы энергоресурсов для каждой территории различаются между собой и при выборе источника их получения лучше использовать возобновляемые виды электроэнергии. Здесь необходимо учитывать географическое расположение, а также другие параметры, влияющие на возможность и экономические показатели проектируемыхгидросооружений.
ЛИТЕРАТУРА
1. Р.А.Захидов, С.Л.Лутпуллаев. Мировые тенденции в развитии альтернативной энергетики и задачи Узбекистана в освоении возобновляемых источников энергии. / «Гелиотехника», 2015. №1. С.55-69.
2. Р.А.Захидов, У.А.Таджиев, У.И.Киселева, М.У.Таджиев, Г.С.Салиев, С.И.Горобцов. Опыт и перспективы применения солнечно-ветровых энергокомплексов малой мощности в системах электро-снабжения удаленных объектов. / «Гелиотехника», 2015. №2. С.75-81.
3. Б.Кирйигитов, О.Бозаров. Обеспечение электроэнергиией на основе малых ГЭС в Андижанской области (на примере Хужабадского района). /«Ёшларнинг инновацион фаоллигини ошириш, маънавиятини юксалтириш ва илм-фан ютуклари». 3-сонли Республика илмий-онлайн конференция. Фаргона. 2020. 402-405-бетлар.
4. У.А.Таджиев, Е.И.Киселев, М.У.Таджиев, Р.А.Захидов. Возможности повышения энергоэффективности Андижанской ГЭС с использованием ветроэнергоустановок. Часть 1. / Журнал «Гелиотехника». 2014. N3. С.12-18.
5. Кирйигитов Б., Усманова С. Возможности современных информационных технологий в энергетике/"Илм-фан ва таълимнинг ривожланиш истикболлари" мавзусидаги илмий конференция туплами. 1-кисм. Тошкент, 2020. №3. 373-375-бетлар.
6. Кирйигитов Б., Бозаров О., Раймжанов Б. Анализ использования малых гидроэлектростанция на удаленных территориях. //"Techuka". 2020. №3(20). С.15-19.
7. Кирйигитов Б., Бозаров О., Райимжанов Б. Анализ использования малых ГЭС//1 International scientific Online Conference "Innonative Achievements in Science 2020". Fergana, 2020. 76-78-бетлар
8. Алиев Р.У., Бозаров О.О. Чициш соплоли реактив гидротурбинали микро-ГЭСнинг асосий энергетик параметрлари // АДУ.Илмий хабарнома. 2019. № 1. 52-60 бет.
9. Бозаров О., Алиев Р., Туракулов А. Разработка и испытание реактивной гидравлической турбины//Научный вестник: Машиностроение. 2016. №1. 187-192-бет.
