CC BY
79УДК 621.311.25
ПЕРСПЕКТИВА РАЗВИТИЯ МАЛЫХ ГЭС В КЫРГЫЗСТАНЕ
т.и.д., профессор Т.Т.Оморов Ошский технологический университет Рахимов Дилмурод Марипжанович
Аспирант Ошский технологический университет https://doi.org/10.5281/zenodo. 7298468
Аннотация: В данной статье рассматривается использование потенциала малой гидроэнергетики, ее состояние в настоящее время, перспективы ее развития, возможности, а также предложения для эффективного использования малых ГЭС, преимущества и недостатки.
Ключевые слова: малые ГЭС, мощность, увеличение выработки, развитие, эксплуатация, водосток, малая гидроэнергетика, электрификация.
PROSPECTS FOR THE DEVELOPMENT OF SMALL HPS INKYRGYZSTAN
Abstract: This article examines the use of the potential of small hydropower, its current state, prospects for its development, opportunities, as well as proposals for the effective use of small hydropower plants, advantages and disadvantages.
Keywords: small hydropower plants, capacity, increase in production, development, operation, drainage, small and medium hydropower, electrification.
ВВЕДЕНИЕ
Кыргызская Республика - единственная страна в Центральной Азии, водные ресурсы которой полностью формируются на собственной территории, в этом ее гидрологическая особенность и преимущество.
Кыргызстан обладает значительными ресурсами подземных и наземных вод, запасы которых находятся в реках, вечных ледниках и снежных массивах.
Кыргызстан богат гидроэнергетическим ресурсам, и по разведанным данным республика занимает ведущее место в мире.
В республике имеется более3500 рек и речушек, которые принадлежат основным бассейнам - реки Сырдарьи, Амударьи, Чу, Талас, Или, Тарим и озеро Иссык-Куль [2].
Водные ресурсы этих рек протекают по территории Кыргызской Республики и уходят в государства Центральной Азии.
Из общего количества гидроэнергетических ресурсов 70 % составляет малые водотоки, где нецелесообразно построить большие ГЭС с высокими мощностями. Единственным решением широкого применения малых водных потоков является применение малых и микроГЭС, спроектированных с учетом характеристики конкретного малого водного потока. Кроме того, некоторые малонаселенные пункты нашей республики не обеспечены электроэнергией, просто эти районы находятся вдали от линий электропередач, и использование микроГЭС является единственным реальным способом их энергообеспечения.
Внутренний рынок потребителей за последние годы значительно увеличился, при этом возможности по выработке электроэнергии существующих ГЭС и тепловых электростанций остается на прежнем уровне.
Следует отметить, что остро стоит вопрос электроснабжения отдаленных населенных пунктов. В этих сложных условиях настоятельно диктуется необходимость
поиска эффективных и экономически выгодных способов энергообеспечения потребителей республики.
Одним из таких способов является широкое использование потенциальных гидроэнергетических ресурсов малых рек и водотоков, имеющихся во всех регионах республики.
Стратегия управления водными ресурсами должно предусматривать внедрение новых технологий и организационно-экономических мероприятий по эффективному использованию водного потенциала Республики.
Ежегодно в Кыргызстане вырабатывается 12-15 млрд кВт.ч. электроэнергии. Это позволяет покрывать потребности населения в электричестве, которое составляет 11-13 млрд кВт.ч. в год. К примеру, при располагаемой мощности по стране в 2829 МВт (на сегодняшний день - 3081 МВт), потребление составляет 2233 МВт. Разница в 596 МВт является резервом. Однако потребление электроэнергии растет с каждым годом, а потому введение новых энергомощностей крайне важно. Гидроэнергетический потенциал 172 рек и водотоков превышает 80 млрд. кВт/ч в год.
Технически осуществимый потенциал 5-8 млрд. кВт/ч в год.
В Кыргызстане возможно строительство порядка 100 малых ГЭС мощностью 180
МВт.
Восстановление на ранее существующих 39 МГЭС мощностью 22 МВт и выработкой до 100 млн кВт/ч;
Строительство 7 МГЭС на ирригационных водохранилищах мощностью 75 МВт даст выработку около 220 млн. кВт/ч. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В настоящее время эксплуатируется 17 малых ГЭС
По ОАО «Чакан ГЭС» - 9 малых ГЭС:
1. Лебединовская ГЭС - 7,6 МВт (Чуйская область);
2. Аламединская ГЭС 1 - 2,2 МВт (Чуйская область);
3. Аламединская ГЭС 2 - 2,5 МВт (Чуйская область);
4. Аламединская ГЭС 3 - 2,14 МВт (Чуйская область);
5. Аламединская ГЭС 4 - 2,14 МВт (Чуйская область);
6. Аламединская ГЭС 5 - 6,4 МВт (Чуйская область);
7. Аламединская ГЭС 6 - 6,4 МВт (Чуйская область);
8. Аламединская Малая ГЭС - 0,4 МВт (Чуйская область);
9. Быстровская ГЭС - 8,7 МВт (Чуйская область)
10.Калининская ГЭС - 1,4 МВт (Чуйская область);
11.Ысык-Атинская ГЭС - 1,4 МВт (Чуйская область);
12.Найманская ГЭС - 0,6 МВт (Ошская область);
13.Марьям ГЭС - 0,5 МВт (Чуйская область);
14. КСК ГЭС - 1МВт (Ошская область).
15. Кроме того в 2016 году АООТ «Сателлит-2005» построена и сдана в эксплуатацию мини
16. ГЭС «КыргызАта» (0,2 мВт) в Ноокатском районе, Ошской области.
17. В 2017 году ОсОО «Тегирментинские ГЭС» введена в эксплуатацию малая ГЭС (3,0 мВт) в Кеминском районе, Чуйской области.
Эксплуатация малых ГЭС может оказать существенное влияние на энергетическую ситуацию в республике:
- увеличение выработки электроэнергии;
- разгрузка энергосистемы по мощности в часы максимальных нагрузок;
- смягчение изменения климата на окружающую среду за счет снижения выбросов СО2;
- эффективные технологии;
- местное и региональное развитие;
- помощь в обслуживании речного бассейна;
- электрификация сельских территорий.
Растущие потребности в электроэнергии ставят вопрос о поиске новых источников. Рост энергопотребление населения опережает рост мощностей энергогенерирующих станций.
Важным стимулом развития возобновляемой энергетики является проблема электроснабжения отдаленных потребителей и небольших населенных пунктов, особенно по местным сетям, где потери электроэнергии могут составлять 25^30%.
В этих условиях частичная децентрализация энергоснабжения на основе возобновляемых источников энергии может стать экономически состоятельной, а во многих случаях альтернативой централизованному энергоснабжению, особенно в местах (районах), где имеется дефицит энергии [3].
Экологическая и экономическая ситуация, непрерывный рост территориально разнесенных и удаленных от электрических сетей сельскохозяйственных объектов небольшой мощности, располагающихся вблизи водных потоков с напорами от 1 до 6 метров и мощностью от 1 до 100 кВт, ставят задачу создания недорогих и эффективных автономных источников энергии с целью удовлетворения бытовых и производственных потребностей в электрической энергии.
Наиболее перспективным альтернативным источником энергии малой мощности для районов с водными потоками являются микро-ГЭС, отличающиеся мобильностью, экономичностью, высокими надежностью и качеством вырабатываемой электроэнергии [1].
Высокая энергетическая плотность потоков воды, широкие возможности по регулированию их энергии и относительная временная стабильность режима стока большинства рек и каналов позволяют использовать простые и дешевые системы генерирования и стабилизации параметров производимой электроэнергии. Экстраполяция известных решений создания микроГЭС в области малых напоров и расходов водных потоков показала, что наиболее перспективными в указанном выше диапазоне являются электростанции с водяными колесами и генераторами.
Водяные колеса (турбины) просты по конструкции, имеют низкую стоимость, высокий коэффициент полезного действия, надежны и просты в эксплуатации, но использование их в качестве нерегулируемых гидротурбин в микроГЭС значительно повышает требования к системе стабилизации величины и частоты вырабатываемого напряжения. Однако современные достижения в области электромашиностроения, конденсаторостроения, полупроводниковой и преобразовательной техники позволяют создавать надежные и недорогие установки, обеспечивающие получение высококачественной электроэнергии при минимальных требованиях к гидротурбине.
МикроГЭС круглогодичного действия удобны для небольших поселков, геологических партий, крестьянских и фермерских хозяйств, пасечников и летних стойбищ. Они с успехом могут работать параллельно с дизельными электростанциями, существенно сокращая расход дизельного топлива или заменяя последние в случае аварии.
Свободно-поточные микроГЭС наиболее экономичны и мобильны, практически не требуют земляных работ. Особенностью свободно-поточного микроГЭС является низкая частота вращения турбины, определяемая скоростью свободного потока воды. В зависимости от скорости реки и мощности установки турбина свободно-поточного микроГЭС вращается с частотой 60^150 об/мин. Это предопределяет наличие низкоскоростного генератора, ротор которого вращался бы с той же частотой - 60^150 об/мин, а сам генератор соединен непосредственно с валом турбины [4].
Основными функциями микроГЭС являются: генерация электрической энергии промышленных частоты и напряжения с передачей ее непосредственно потребителю, автоматическая стабилизация частоты при изменении параметров водного потока, автоматическая адаптация устройства к уровню потребляемой пользователем энергии, реализация отвода неиспользованной энергии (балластная нагрузка или параллельная работа с линией электропередач). При необходимости вырабатываемая энергия автоматически направляется на балластную нагрузку, в качестве которой может служить нагреватель помещения или воды, водяной насос, щелочной аккумулятор.
РЕЗУЛЬТАТЫ
С внедрением малых ГЭС возможно развитие малого и среднего предпринимательства в таких сферах, как туризм, переработка сельхозпродукции, лекарственных трав, ягод, развитие пчеловодства, а также насосных станций водохозяйственных объектов.
Сельское хозяйство является интенсивно развивающейся отраслью народного хозяйства. Развитие сопровождается увеличивающимся потреблением энергии, в общем балансе которой значительную и быстро растущую долю занимает электрическая энергия. Из всех видов энергии она наиболее легко транспортируется, преобразовывается и используется. С каждым годом появляется все больше способов и технологий ее применения. Электровооруженность труда приобретает все более распространенный характер. Новые машины, механизмы и технологии, порожденные научно-техническим прогрессом, требуют для своего осуществления электроэнергию.
Увеличение объемов поставок электроэнергии в аграрный сектор повысит электровооруженность производства продукции (рост электровооруженности труда до 100% может в 1,5-2 раза увеличить объемы производства сельскохозяйственной продукции).
ОБСУЖДЕНИЕ
Причины нерационального использования малой гидроэнергетики:
Отсутствие конкуренции в сфере производства, распределения и продажи электроэнергии, что является результатом монополии государственных энергетических компаний и слабого развития малой и средней энергетики;
Отсутствие рыночных механизмов ценообразования на произведенную электроэнергию. В настоящее время тарифы на продажу электроэнергии утверждает государство в лице Государственного департамента по регулированию топливно-энергетического комплекса при Министерстве энергетики и промышленности Кыргызской
Республики с согласия Жогорку Кенеша (Парламента). Низкие тарифы на электроэнергию, не учитывающие реальные рыночные затраты на производство, передачу, распределение электроэнергии, содержание в исправном состоянии оборудования и другие сопутствующие затраты, не устраивают инвесторов, так как вложенные в строительство ГЭС инвестиции необоснованно долго окупаются, это невыгодно;
Пробелы в законодательстве, сложный порядок получения разрешительных документов на право строительства ГЭС, необходимость получения различных лицензий на любой вид деятельности, связанный с электроэнергией: производство, передача, распределение, продажа, импорт, экспорт. Налицо чрезмерная зарегулированность отрасли со стороны государства, необходимо сокращать количество лицензий и упрощать процедуры получения разрешительных документов, а также устранять существующие пробелы в законодательстве.
Проблему отсутствия конкуренции в сфере производства, распределения и продажи электроэнергии можно решить путем развития малой и средней энергетики.
Наряду со строительством крупных энергетических объектов, таких как Камбар-Атинские ГЭС-1 и 2, Верхне-Нарынский каскад ГЭС, в целях повышения уровня энергетической безопасности страны и роста экспортного потенциала республики целесообразно поощрять строительство малых и средних ГЭС на небольших горных реках, имеющих достаточный гидроэнергетический потенциал.
ВЫВОДЫ
Использование потенциала малой гидроэнергетики повысит объем производительности электроэнергии, что решит проблему электропередачи в отдаленные районы, также появится возможность для экспорта электроэнергии в соседние страны.
Строительство малых ГЭС приведет к появлению новых рабочих мест, что весьма благоприятно при нынешней ситуации миграции. Появится возможность развития среднего и малого предпринимательства. И самое главное малые и микроГЭС не имеет вреднее влияние на окружающую среду.
Развитие технических средств и технологии преобразования первичной энергии в энергию, доступную потребителям, зависит, в первую очередь, от потенциала используемой энергии в конкретных местах и совершенства преобразователей.
В результате развития малой гидроэнергетики Кыргызстана решатся проблемы электроснабжения отдаленных сельских местностей, сокращение безработицы, развитие инфраструктуры и частного предпринимательства, крестьянских и фермерских хозяйств, телерадиовещания и связи.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ж.Т. Тулебердиев. За ускорение развития гидроэнергетики в Киргизской ССР. //. Фрунзе. Илим, 1989.
2. А.Б. Авакян и др. Энергетические ресурсы СССР: Гидроэнергетические ресурсы . // М.: Наука, 1987 г.
3. Использование возобновляемых источников энергии в практике народного хозяйства Республики /Тезисы докладов республиканской научно-практической конференции. [Текст] //Фрунзе: Илим, 1988 г.
4. О.Н. Брюханов, В.И. Коробко, А.Т. Мелик - Аракелян. Основы гидравлики, теплотехники и аэродинамики. [Текст] // М. ИНФРА - М, 2007.
