CC BY
193
Информатика, вычислительная техника и управление. Приборостроение. Метрология. Информационно-измерительные приборы и системы
УДК 621.311 Спирин Евгений Анатольевич,
ассистент кафедры «Проектирование и экспериментальная механика машин» политехнического института Сибирского федерального университета, тел. 8-908-010-48-95, e-mail: Spirin-Evgeniy@yandex.ru Никитин Александр Анатольевич, к. т. н., доцент, профессор кафедры «Технологические машины и оборудование» политехнического института Сибирского федерального университета,
тел. (391) 249-73-60, e-mail: aannikitin@yandex.ru Головин Михаил Петрович, к. т. н., доцент, заведующий кафедрой «Проектирование и экспериментальная механика машин» политехнического института
Сибирского федерального университета. тел. (391) 240-12-52, e-mail: mpgolovin@gmail.com Встовский Алексей Львович, к. т. н., доцент, профессор кафедры «Электротехнические комплексы и системы» политехнического института Сибирского федерального университета,
тел. (391) 227 57 12, e-mail: val_1942@mail.ru
О ВЫБОРЕ ТИПА МИКРОГЭС И ЕЕ ОПТИМАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
E.A. Spirin, A.A. Nikitin, M.P. Golovin, A.L. Vstovsky
ON SELECTION HYDROELECTRIC MICRO PLANTS TYPE AND ITS OPTIMAL POWER IN CONNECTION WITH HYDROLOGICAL PARAMETERS
Аннотация. В статье изложен метод выбора типа микроГЭС, основанный на оценке ее эффективности. Выполнен сравнительный анализ применения различных типов микроГЭС в возможных гидрологических условиях.
Ключевые слова: микроГЭС, гидроэнергетика, торцевой генератор, ортогональная турбина.
Abstract. The article describes the method of selecting the type of micro hydropower plants based on an assessment of its effectiveness. A comparative analysis of different types of micro hydro potential in hydrological conditions is made.
Keywords: frontal generator, orthogonal turbine, micro hydro.
Предметом статьи является анализ возможности и эффективности использования микроГЭС (до 100 кВт) и миниГЭС (до 5 МВт), реализуемых в виде тех или иных инженерных решений. С их помощью можно обеспечить электроэнергией население отдаленных и горных районов, а также фермерские хозяйства. Это значительно дешевле и выгоднее, чем строительство линий электропередач или эксплуатация дизельных установок [1]. Эти гидроэлектростанции в зависимости от спосо-
ба использования водной энергии разделяют на плотинные, деривационные и свободнопоточные.
В плотинных ГЭС концентрация напора воды создается посредством установки плотины, полностью перегораживающей реку и поднимающей уровень воды в ней на необходимую отметку. Основными достоинствами плотинных ГЭС являются: возможность регулирования объемов выработки электроэнергии и высокая стабильность работы, достигаемая за счет накопления воды в водохранилище. К недостаткам такого типа ГЭС можно отнести: высокую стоимость гидротехнических сооружений, затопление и выведение из хозяйственной деятельности больших площадей, значительный экологический ущерб.
Деривационная безнапорная ГЭС использует часть расхода реки, источник ее потенциальной энергии - только перепад высот в рукаве [2]. Этот тип ГЭС применяют при больших уклонах реки и сравнительно малых используемых расходах, главным образом в горных условиях. Они рассчитаны на небольшие мощности энергоустановок. Этот тип микроГЭС широко используется во многих странах мира, имеющих отмеченные выше условия, обеспечивая лучшие экологические условия.
В ГЭС с напорной деривацией используют как перепад высот в деривационном рукаве, так и
ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
небольшой подпор, создаваемый плотиной, в которую забирают значительную долю расхода реки.
Оба типа деривационных ГЭС, как правило, дешевле плотинных, но имеют все недостатки, присущие последним, хотя и в меньшей степени.
Свободнопоточные ГЭС используют кинетическую энергию потока реки. Погружные мик-роГЭС круглогодичного действия удобны для небольших поселков, геологических партий и фермерских хозяйств. Они с успехом могли бы работать параллельно с дизельными электростанциями, существенно сокращая расход дизельного топлива или заменяя последние в случае аварии. Турбина свободнопоточных микроГЭС, в зависимости от скорости реки и мощности установки, вращается со скоростью 80200 об./мин. Свободнопоточные погружные микроГЭС наиболее экономичны и мобильны, не требуют земляных работ.
Рассмотрим влияние основных характеристик ГЭС различных типов на их эффективность. Исходными данными для проектирования микро-ГЭС являются: характеристика потребителя (график изменения потребляемой мощности в течение года, по месяцам, в течение суток; перспективный рост потребляемой мощности) и характеристика реки (изменение расхода по годам, в течение года, по месяцам, в течение суток; уклон реки). При обработке данных, описывающих динамику потребления, рассчитывается максимальное потребное значение мощности электростанции.
Мощность гидроэлектростанции зависит от параметров водного потока реки, характеристик станции и ее энергоустановок [3]:
^ГЭС = Пу-р-Я-яр ■ Кй Н- Пу, (1)
где ЫГэС - установленная мощность гидроэлектростанции; пэу - количество энергоустановок; р -плотность воды; £ - ускорение свободного падения; Qр - расчетный расход реки; К3 - коэффициент расхода (отношение расхода воды Q, проходящего через ГЭС, к расчетному расходу реки Qр), для плотинной ГЭС коэффициент расхода равен единице, а для деривационной значительно меньше единицы; Н - полезный напор (напор нетто); цэу - КПД энергоустановки.
Если значение установленной мощности ГЭС и расчетный расход реки определены, то следующим этапом будет выбор энергоагрегата.
В зависимости от требуемой мощности и расхода реки возможны множества решений, реализующих выработку требуемого объема электроэнергии, что достигается за счет вариации типов и количества устанавливаемых энергоагрегатов. Выбор оптимального количества энергоагрегатов и их типов можно свести к решению задачи
оптимизации. Общепринятым показателем, характеризующим экономическую целесообразность того или иного решения при проектировании микроГЭС, является стоимость одного киловатта устанавливаемой мощности, и наиболее эффективное решение соответствует минимальному значению этого показателя:
т min, (2)
СкВт
N
где СкВт - стоимость 1 кВт устанавливаемой мощности; С2 - суммарные капиталовложения, затраченные на изготовление, доставку и установку мик-роГЭС; МГЭС - суммарная мощность микроГЭС.
Суммарные капиталовложения С2 можно описать в виде конечной суммы произведений стоимостных показателей на весовые коэффициенты:
n
(3)
p=i
где р - номер соответствующего показателя; п - количество показателей, характеризующих стоимость микроГЭС; ср - удельная стоимость р-го показателя; qp - весовой коэффициент р-го показателя.
Модель эффективного применения деривационной ГЭС
Стоимость деривационной микроГЭС в основном определяется стоимостью ее гидроагрегатов и деривации. В этом случае, согласно формуле (3), стоимость деривационной микроГЭС можно описать следующим образом:
C
Д _ ГЭС
= Ci (q) • q •n + C2 (D,M) • q1,
или
Сд _ ГЭС = СН(На, Ng ) + с, (Ng,/), (4)
где 0^1) - стоимость 1 кВт мощности энергоблока; ql - номинальная мощность энергоблока (кВт); пэу - количество энергоблоков; с2(р,М) - стоимость 1 метра трубопровода (зависит от диаметра и материала); q2 - длина трубопровода в метрах;
- суммарная стоимость деривации (зависит от установленной мощности ГЭС и уклона местности).
Выбор параметров трубопровода является задачей оптимизацией. В качестве целевой функции можно использовать зависимость стоимости деривационного трубопровода от длины, диаметра и материала трубопровода, а также от затрат на доставку, монтаж, эксплуатацию и др. Задачу оптимизации можно сформулировать следующим образом: найти оптимальные значения диаметра и длины деривационного трубопровода, при которых выполняется уравнение (2) и целевая функция достигает минимума:
Информатика, вычислительная техника и управление. Приборостроение. Метрология. Информационно-измерительные приборы и системы
СТР = f (d, L, материал) ^ min, (5)
где d - диаметр трубопровода; L - длина трубопровода; Стр - стоимость трубопровода длиной L и диаметром d, изготовленного из данного материала, с учетом доставки, монтажа и эксплуатации.
Связь между длиной, диаметром трубопровода и полезным напором Н можно найти из уравнения Бернулли, записанного для сечений 00 и 22 и сечений 33 и 44 (рис. 1):
H = Li + Azn
■ Az2-4 -
g п
где Н - полезный напор:
H =
Р+ а2и2 ^ ( pg 2g
pg 2g
(6)
(7)
сД ГЭС = f (d, L, Ст, H, Kq , i, n ) ^ min;
NГЭС = Пэу -p-g -Qp ■KQ ■H -Пэу ;
(8)
H = Li + Az„
■ AZ2-4 -
Ь 802
а g па
Для решения задачи, описанной системой уравнений (8), разработан алгоритм и его программная реализация.
Стоимость 1 кВт установленной мощности деривационной микроГЭС от суммарной мощности рассчитана для рек энергодефицитных районов Красноярского края по данным Среднесибирского регионального управления гидромет-службы РФ и приведена на рис. 2.
Стоимость, руб.
Рис. 1. Установка микроГЭС по плотинно-деривационной схеме
При выбранной мощности энергоагрегата напор и расход будут постоянными величинами, в этом случае уравнение (6) будет иметь бесконечное множество решений (а и Ь). Из этого множества можно найти оптимальные значения диаметра и длины деривационного трубопровода, обеспечивающие минимум целевой функции (5).
Выполнив задачу оптимизации по целевой функции (5) при разных значениях напора, расхода и коэффициента расхода и выбрав среди полученных результатов вариант с наименьшей стоимостью, получим решение задачи оптимизации для всей микроГЭС, а варьируя значение среднего уклона, можно выбрать участок реки для расположения микроГЭС.
Задачу оптимизации для всей деривационной микроГЭС можно записать в следующем виде:
Рис. 2. Стоимость 1 кВт установленной мощности деривационной микроГЭС при: ее - уклоне 0,5 %;
ОЙ- уклоне 0,4 %; - уклоне 0,3 %
Основную долю стоимости деривационных микроГЭС составляет цена деривационного рукава, требующего для обеспечения напора большой длины из-за малого уклона. Из графиков видно, что существенное влияние на стоимость 1 кВт установленной мощности оказывает уклон местности. С увеличением мощности микроГЭС стоимость ее 1 кВт снижается, что обеспечивает широкий поиск наиболее эффективного варианта.
Модель эффективного применения плотинной ГЭС
Основная часть стоимости плотинной ГЭС состоит из стоимостей гидроагрегатов, плотины, экологического ущерба от затопления земель. Тогда согласно формуле (3), стоимость плотинной ГЭС можно описать следующим образом:
СП _ ГЭС = сх ■ Чх + с2 • Чх + сз • Чз, (9)
где сх - стоимость 1 кВт мощности энергоблока; дх - количество киловатт устанавливаемой мощ-
ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
ности; с2 - стоимость строительства плотины, отнесенная к 1 кВт; 03 - стоимость одного квадратного метра затопленных земель; q3 - площадь затопления.
Стоимость 1 кВт мощности энергоблока с1 описана с помощью полиномиальной зависимости. Стоимость плотины на один киловатт мощности также можно описать в виде функции:
02 = У (ql kрельефа , (10)
где ^ельефа - коэффициент, учитывающий рельеф местности и ее геологические особенности.
Стоимость одного квадратного метра затопленных земель так же является функцией множества параметров:
сз = У (М) , (11)
где М - вектор множества параметров, зависящих от местности, на которой возводится плотина, суммарной мощности установленных агрегатов и т.п.
Площадь затопления q3 зависит от рельефа местности, напора, расхода реки и т. д.:
qз = У (М ). (12)
Мы видим, что величины, влияющие на стоимость плотинной ГЭС, описаны функционалами, зависящими от множества параметров М, и для решения задачи оптимизации могут быть применены одни из методов вариационного исчисления или динамического программирования.
Так как плотинные ГЭС обычно применяют для больших мощностей и стоимость каждой плотины зависит от местных условий, то для эффективного применения данной методики необходим целый ряд сведений и материалов, характеризующих условия строительства. Эти данные получают в результате изысканий и сбора необходимых материалов и сведений, освещающих следующие вопросы:
а) рельеф, растительность, существующие сооружения, населенные пункты и прочие объекты на водосборе и вблизи строительства будущей станции; эти сведения получают топографическими изысканиями;
б) режим русла и водный режим реки; эти сведения получают гидрологическими изысканиями;
в) характер грунтов и подземных вод в основании будущих сооружений, наличие местных строительных материалов; эти сведения дают геологические изыскания;
г) экономика района (наличие рабочей силы, механизмов, энергии, возможности сбыта электроэнергии, дорожной сети и т. д.); экономиче-
ские сведения собирают при экономическом обследовании района строительства.
Модель эффективного применения сво-боднопоточных ГЭС
Основными компонентами свободнопоточ-ной ГЭС являются: генератор, турбина, передаточный механизм, несущая конструкция, система автоматического регулирования, защитное устройство [4]. Следовательно, стоимость свободно-поточной ГЭС можно записать в виде формулы:
СС_ГЭС = 01 •q^ + 02 ^2 + 03 ■ql + 04 • q2 , (13)
где с1 - стоимость 1 кВт мощности генератора; q1 - количество киловатт устанавливаемой мощности; с2 - стоимость 1 квадратного метра площади сечения турбины в плоскости, нормальной к набегающему потоку (площадь сечения турбины); q2 - площадь сечения турбины; с3 - стоимость передаточного механизма в расчете на 1 кВт; с4 -стоимость несущей конструкции в расчете на единицу площади сечения турбины.
Оптимизация решений, связанных с использованием свободнопоточной микроГЭС, является комплексной задачей, сочетающей в себе оптимизацию как отдельных микроГЭС, так и применения каскада таких установок.
Стоимость свободнопоточной микроГЭС или их каскада можно описать формулой
Ссэс (Птурб , и, РГэС , 3) = СГВр (РГЭС , Птурби )х
ХРГЭС ■ k + СПМ (РГЭС , Птурб ) +
(14)
"+Стурб
(РГЭС , 3)- к + Сосн (РГЭС , 3)- к,
где птурб - частота вращения ротора турбины; и -передаточное число редуктора; 3 - скорость реки; РГЭС - суммарная мощность электростанции; С^Тр - функция стоимости генератора в расчете
на 1 кВт; СПМ - функция стоимости редуктора; Стурб - функция стоимости турбины; Сосн - функция стоимости несущей конструкции; k - количество микроГЭС.
Результатом вычисления значений функции (14) будет облако точек, соответствующих решениям, обеспечивающим заданную мощность различными вариантами микроГЭС. Параметры генераторов с пониженной частотой вращения, производимых фирмой ВИНДЭК [5], приведены в табл. 1.
Заданная мощность микроГЭС может быть реализована использованием нескольких установок с выбором из дискретных значений параметров генераторов и турбин, что позволяет найти оптимальное решение.
Информатика, вычислительная техника и управление. Приборостроение. Метрология. Информационно-измерительные приборы и системы
Параметры генераторов
Т а б л и ц а 1
ВГБЖ-0,15/200 ВГБЖ- 02/200 ВГ- 0,5/650 ВГБЖ- 0,8/600 ВГ- 1/450 ВГБЖ- 1,5/600 ВГ- 5/150 ВГ- 10/300 ГП- 15/140
Мощность, Вт 150 200 500 800 1000 1500 5000 10000 15000
Частота вращения, об./мин 200 200 650 600 450 600 150 300 140
КПД 0,75 0,9 0,7 0,8 0,9 0,85 0,85 0,85 0,85
Масса, кг 13 10 11 14 19 16 120 200 495
Стоимость, тыс. руб. 25,2 25,2 12,6 30 14,4 36 156 168 360
Так, мощность 10 кВт можно реализовать одним генератором, либо двумя мощностью по 5 кВт, либо одним генератором мощностью 12 кВт с загрузкой его на 84 %. Для решения такой задачи функцию (14) необходимо дополнить функцией-фильтром, зависящей от коэффициента загрузки генератора.
На рисунке 3 изображен результат работы такой функции-фильтра для задачи, в которой необходимо определить возможные решения при обеспечении требуемой мощности 10 кВт, используя генераторы, приведенные в табл. 1, при условии, что каждый генератор должен работать с нагрузкой не ниже 80 % номинальной.
Количество генераторов
100
200
300
Частота турбины, об/мин
Рис. 3. Коллекция решений, как результат применения функции-фильтра:
+
- удовлетворяет условию по загрузке; - не удовлетворяет условию по загрузке
Из рис. 3 следует, что 10 кВт можно обеспечить двумя генераторами, мощностью по 5 кВт с частотой вращения 150 об./мин, либо одним генератором мощностью 10 кВт с частотой вращения 300 об/мин. Генератор мощностью 15 кВт с частотой вращения 140 об./мин загружен на 66 %, что неэффективно и не соответствует сформулированным ранее требованиям.
Рассмотрим результаты решения уравнения (14), приведенные на рис. 4, с позиций стоимости свободнопоточных микроГЭС мощностью 10 кВт,
работающих при скорости реки 1,6 м/с и не имеющих в своей конструкции редуктора.
Поиск оптимального решения сводится к выбору микроГЭС с минимальной стоимостью и номинальной частотой вращения генератора, максимально близкой к частоте вращения турбины [6].
В данном случае минимальная стоимость решения соответствует микроГЭС, имеющей генератор с частотой вращения 300 об/мин (мощность 10 кВт), но применение такого генератора может быть ограничено оптимальной частотой вращения турбины.
Следующим возможным решением является применение двух микроГЭС с генераторами мощностью 5 кВт и частотой вращения 150 об/мин.
Вариант решения, выделенный меньшим знаком, не подходит по критерию 80 % минимальной загрузки генератора (140 об/мин, 15 кВт).
ОйкмйсТъ , руб
»10*
1ж10
МО <«3
Частот» турбин^об/.ииь
Рис. 4. Стоимость различных вариантов микроГЭС:
■ - недогруженный генератор, ® - удовлетворяющий условию по загрузке
Использование передаточного механизма (с передаточным числом 2) позволит сдвинуть оптимальное решение ближе к номинальной частоте вращения турбины (150 об./мин, рис. 5), при этом стоимость редуктора составит не более 10 % от стоимости микроГЭС.
ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
100
200
300 400
Частота турбины,об/мин
Рис. 5. Стоимость различных вариантов микроГЭС при включении редуктора в конструкцию
Рассмотрев все возможные решения в диапазоне до 50 кВт при заданной матрице параметров генераторов (табл. 1) и выделив оптимальные из них, построим график зависимости стоимости свободнопоточной микроГЭС от установленной мощности (рис. 6).
600
Частота турбины, об/мин
Рис. 7. Стоимость наилучших вариантов микроГЭС суммарной мощностью 50 кВт
Возможно применение варианта с использованием редукторов и генераторов мощностью 15 кВт. Недогрузка в этом случае составит 83 %, а стоимость МГЭС - 10,5 млн руб. Лучшие сочетания компонентов каскада для обеспечения 50 кВт приведены на рис. 8.
Количество 15 генераторов
40 50
Мощность, кВт
Рис. 6. Стоимость оптимальных вариантов микроГЭС в зависимости от мощности: ® - без применения редуктора; + -с применением редуктора
Как показали исследования модели, стоимость микроГЭС зависит от параметров генераторов, а также целесообразности применения в ряде случаев редукторов.
Если требуется обеспечить мощность 50 кВт (рис. 7) то, согласно модели, наиболее выгодный вариант будет стоить 8 млн руб. (с учетом вышеприведенных параметров компонентов МГЭС), а соответствующий этому решению генератор мощностью 10 кВт имеет номинальную частоту вращения 300 об/мин (табл. 1).
200 100 600
Частота турбины, об/мин
Рис. 8. Лучшие сочетания МГЭС для обеспечения 50 кВт
Стоимость 1 кВт установленной мощности в зависимости от суммарной мощности МГЭС изображена на рис. 9.
Стоимость, руб. 2 х 1С
40 50
Мощность, кВт
Рис. 9. Стоимость 1 кВт установленной мощности в зависимости от суммарной мощности: • - без применения редуктора; + -с применением редуктора
Информатика, вычислительная техника и управление. Приборостроение.
Рост стоимости 1 кВт установленной мощности объясняется отсутствием генераторов большой единичной мощности, и применение нескольких МГЭС становится экономически менее целесообразным решением.
Сравнение различных вариантов Рассмотрим модель использования микро-ГЭС в типичном удаленном населенном пункте Красноярского края, состоящем из 8 домов. Мощность, необходимая для его электрификации, составляет 5,4 кВт.
Результаты расчета полной стоимости деривационной микроГЭС мощностью 5,4 кВт приведены в табл. 2.
Т а б л и ц а 2 Стоимость деривационной микроГЭС мощностью 5,4 кВт
Река Уклон Стоимость ГЭС с трубопроводом (сталь/ полиэтилен) Стоимость 1 кВт мощности (сталь/ полиэтилен)
% млн руб. млн руб./кВт
Сисим п. Березовая 0,26 12,76/14,89 2,36/2,75
Агул с. Петропа-ловка 0,33 9,38/10,93 1,73/2,02
Абакан п. Райков 0,133 31,23/40,86 5,78/7,56
Абакан г. Абаза 0,19 19,55/23,59 3,62/4,36
Кизир с. Имисское 0,16 24,32/31,60 4,50/5,85
Кан п. Кан-Оклаер 0,47 6,12/6,76 1,13/1,125
Малый Абакан 0,575 4,745/5,23 0,87/0,96
Из табл. 2 видно, что стоимость микроГЭС определяется величиной уклона, и с его увеличением стоимость деривационной микроГЭС уменьшается. Так увеличение уклона с 0,16 % на р. Кизир до 0,575 % на р. Малый Абакан приводит более чем к пятикратному снижению стоимости микроГЭС: 4,745 млн руб./24,32 млн руб.
Результаты расчета стоимости свободнопо-точной микроГЭС приведены в табл. 3.
Т а б л и ц а 3 Стоимость свободнопоточной микроГЭС мощностью 5,4 кВт
Река Скорость реки Стоимость ГЭС Стоимость 1 кВт мощности Количество агрегатов
м/с млн руб. млн руб./ кВт штук
Сисим п. Березовая 2 0,336 0,062 1
Агул с. Петропавловка 2 0,336 0,062 1
Абакан п. Райков 2 0,336 0,062 1
Абакан г. Абаза 2 0,336 0,062 1
Кизир с. Имисское 2,5 0,276 0,051 1
Кан п. Кан-Оклаер 2,5 0,276 0,051 1
Малый Абакан 3,0 0,251 0,046 1
Мощность микроГЭС, необходимая для электрификации населенного пункта Красноярского края, состоящего из 70 домов, составляет 50 кВт. Результаты расчета стоимости деривационной микроГЭС с учетом стоимости деривационного трубопровода приведены в табл. 4. Т а б л и ц а 4 Стоимость деривационной микроГЭС 50 кВт
Река Уклон Стоимость ГЭС с трубопроводом (сталь/полиэтилен) Стоимость 1 кВт мощности
% млн руб. млн руб./ кВт
Сисим п. Березовая 0,26 46/106 0,9/2,13
Агул с. Петропавловка 0,33 34/77 0,68/1,54
Абакан п. Райков 0,133 157/365 3,14/7,3
Абакан г. Абаза 0,19 75/174 1,5/3,5
Кизир с. Имисское 0,16 104/240 2/4,8
Кан п. Кан-Оклаер 0,47 22/50 0,45/1
Малый Абакан 0,575 18/37 0,36/0,75
ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
Результаты расчетов стоимости свободнопо-точной микроГЭС 50 кВт приведены в табл. 5.
Т а б л и ц а 5
Река Скорость реки Стоимость ГЭС Стоимость 1 кВт мощности Количество агрегатов
м/с млн руб. млн руб./ кВт штук
Сисим п. Березовая 2 5,9 0,12 5
Казыр м. ст. Казыр 2 5,9 0,12 5
Агул с. Петропавловка 2 5,9 0,12 5
Абакан п. Райков 2 5,9 0,12 5
Абакан г. Абаза 2 5,9 0,12 5
Кизир с Имис-ское 2,5 4,9 0,099 5
Кан п. Кан-Оклаер 2,5 4,9 0,099 5
Малый Абакан 3,0 4,6 0,093 5
Сравнение результатов расчетов, приведенных в табл. 25, позволяет сделать вывод, что сво-боднопоточные микроГЭС для рассмотренных выше рек при их уклонах имеют существенные преимущества над деривационными. Так, минимальная стоимость деривационной ГЭС мощностью 5,4 кВт, соответствующая максимальному уклону реки (река Малый Абакан), составляет 4,74 млн руб, а стоимость свободнопоточной - 0,25 млн руб.
При мощности электростанции 50 кВт минимальная стоимость деривационной ГЭС составит 18 млн руб., а свободнопоточной - 4,6 млн руб.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Ушаков В. Я. Современная и перспективная энергетика // Томск : Изд-во Томск. политехн. ун-та, 2008. С. 468.
2. Чугаев Р. Р. Гидротехнические сооружения // М. : Высшая школа, 1978. С. 352.
3. Кривченко Г. И. Гидравлические машины // М. : Энергия, 1978. С. 320.
4. Спирин Е. А. Повышение энергетических характеристик ортогональной турбины // Красноярск : ИПЦ СФУ, 2008. С. 97-103.
5. Малая энергетика : сайт / М. Н. Розин. М., 2005. URL:
http://rosinmn.ru/elektro/alternator_windec.htm (Дата обращения 02.05.2012).
6. Иванов И. И. Повышение эффективности малых ГЭС // Гидротехническое строительство. 1991. № 1. С. 14-19.
