Научная статья на тему 'Снижение нагрузки на окружающую среду при строительстве ГАЭС'

Снижение нагрузки на окружающую среду при строительстве ГАЭС Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
119
15
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГіДРОАКУМУЛЮВАЛЬНА ЕЛЕКТРОСТАНЦіЯ / РИБАЛЬСЬКИЙ КАР'єР / ПРОЕКТНА ПОТУЖНіСТЬ / ГіДРОАГРЕГАТ / ГИДРОАККУМУЛИРУЮЩАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ / РЫБАЛЬСКИЙ КАРЬЕР / ПРОЕКТНАЯ МОЩНОСТЬ / ГИДРОАГРЕГАТ / PUMPED STORAGE POWER STATION / RYBALSKY QUARRY / PROJECT CAPACITY / HYDRAULIC UNIT

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Тимошенко Е.А., Колохов В.В., Тимошенко Л.А., Колохов А.В.

Постановка проблемы. Энергия в Украине производится большим количеством генерирующих электростанций различных типов. Но, несмотря на значительные экологические преимущества, использование нетрадиционных источников энергии само по себе не решает главной проблемы обеспечения электричеством пользователей в необходимом объеме и в нужное время. Неравномерность потребления электроэнергии в пределах суток требует наличия резервных и регулирующих мощностей, которые позволяли удовлетворять пиковые потребности промышленности и общества. Генерацию энергии в режиме «по запросу» могут осуществлять только гидро-и гидроаккумулирующие электростанции, которые в то же время оказывают значительное влияние на окружающую среду. Цель статьи заключается в определении возможности проектирования и строительства ГАЭС со снижением нагрузки на окружающую среду. Изложение материала. Решение проблемы неравномерности потребления электрической энергии требует применения регулирующих мощностей ГАЭС как наиболее мобильных. Стоимость строительства ГАЭС в значительной степени определяется их местоположением, приближением к потребителям электроэнергии и необходимостью компенсации экологических рисков. Снижение нагрузки на окружающую среду может быть достигнуто при комплексном учете экологических потребностей различных отраслей экономики. На примере Рыбальского карьера, расположенного в г. Днипро, приведены целесообразность размещения на его территории бассейна ГАЭС. Расчет возможной мощности ГАЭС будет определен при оптимизационных расчетах, для которых сформулированы граничные условия. Выводы. Анализ возможностей снижения воздействия на окружающую среду при строительстве ГАЭС показал, что существует возможность строительства ГАЭС, которые не добавляют экологических рисков. Определено место для возможного строительства такой станции и сформулирована задача оптимизации для определения ее мощности. Ориентировочная окупаемость проекта составляет пять лет.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Тимошенко Е.А., Колохов В.В., Тимошенко Л.А., Колохов А.В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

LOAD DECREASE ON THE ENVIRONMENT IN THE BUILDING OF PUMP STORAGE PLANT (PSP)

Problem statement. Energy in Ukraine is produced by a large number of generating power plants of various types. But, despite the significant environmental benefits, the use of unconventional energy sources does not solve the main problem providing electricity to consumers with the required amount and at the right time. The unevenness of electricity consumption in the course of the day requires the availability of reserve and regulatory capacities that would meet the peak needs of industry and society. Generation of energy in the "on-demand" mode can only be performed by hydro (HES), pump storage plants (PSP), which at the same time have a significant impact on the environment. The purpose of the article is to determine the possibility of designing and construction of a PSP with a reduction of the load on the environment. The presentation material. Solving the problem of uneven electricity consumption requires the use of regulatory capacity of PSP, which are the most mobile ones. The cost of construction of the PSP is largely determined by their location, approaching electricity consumers and the need to compensate for environmental risks. Reducing the load on the environment can be achieved with a comprehensive consideration of the environmental needs of various sectors of the economy. As the example of Rybalskyi quarry, located in the city of Dnipro,it is the expediency of placing on its territory the PSP. The calculation of the potential capacity of the PSP will be determined by optimization calculations, for which the boundary conditions are formulated. Conclusions.The analysis of the possibilities of reducing the impact on the environment during the construction of the PSP has shownthat there is a possibility of the construction of the PSP without any environmental risks. A place has been determined for the possible construction of such a PSP and an optimization task has been formulated to determine its power. The estimated payback period of the design project is five years.

Текст научной работы на тему «Снижение нагрузки на окружающую среду при строительстве ГАЭС»

УДК 697.133

DOI: 10.30838/J.BPSACEA.2312.260319.58.406

ЗНИЖЕННЯ НАВАНТАЖЕННЯ НА НАВКОЛИШНС СЕРЕДОВИЩЕ П1Д ЧАС БУД1ВНИЦТВА ГАЕС

1 *

ТИМОШЕНКО О. А/ , канд. техн. наук, доц., КОЛОХОВ В. В., канд.

техн. наук, доц., ТИМОШЕНКО Л. О.3, м. н. с., КОЛОХОВ О. В4, студ.

'* Кафедра екологи та охорони навколишнього середовища, Державний вищий навчальний заклад «Придншровська державна академiя будiвництва та архггектури», вул. Чернишевського, 24-а, 49600, Днгпро, Укра!на, тел.+38 (050) 452-43-63, e-mail:mitomdnipro1997@gmailcom,ORCID ID: 0000-0003-3114-9820

2 Кафедра технологш будгвельних матерiалiв, виробгв та конструкцш, Державний вищий навчальний заклад «Придншровська державна академiя будiвництва та архггектури», вул. Чернишевського, 24-а, 49600, Днгпро, Укра!на, тел. +38(050) 362-26-94, e-mail: kolokhovdnepr@i.ua,ORCID ID: 0000-0001-8223-1483

3 Кафедра архiтектури, Державний вищий навчальний заклад «Придшпровська державна академш будшництва та архггектури», вул. Чернишевського, 24-а, 49600, Днгпро, Укра!на, тел. +38(095) 329-14-54, e-mail: lbvtimoshenko@gmail.com,ORCID ID: 0000-0003-0928-0945

4 Кафедра технологш будгвельних матерiалiв, виробгв та конструкцш, Державний вищий навчальний заклад «Придншровська державна академiя будГвництва та архггектури», вул. Чернишевського, 24-а, 49600, Днтро, Укра!на, тел. +38(050) 206-90-48, e-mail: kolokhov@gmail.com, ORCID ID:0000-0002-6353-4363

Анотащя. Постановка проблеми. Енерпю в Украiнi виробляе велика к1льк1сть генерувальних електростанцiй рГзних типiв.Але, незважаючи на значнi еколопчт переваги, використання нетрадицiйних джерел енергп саме по собГ не вирiшуе головно! проблеми - забезпечення електрикою користувачiв у необхiдному обсязГ та в необхгдний час. Нерiвномiрнiсть споживання електроенергп в межах доби потребуе наявностi резервних та регулювальних потужностей, як1 б давали змогу задовольняти тковГ потреби промисловосл та сустльства. Генерацiю енергп в режимi «на запит» можуть здiйснювати лише пдро-(ГЕС), гiдроакумулювальнi (ГАЕС), як1 в той же час мають значний вплив на навколишне середовище. Мета cmammi полягае у визначент можливосп проектування та будiвництва ГАЕС зГ зниженням навантаження на навколишне середовище. Виклад Mamepimy. Виршення проблеми нерГвномГрносп споживання електрично! енерги потребуе застосування регулювальних потужностей ГАЕС, як найбГльш мобГльних. ВартГсть будГвництва ГАЕС великою мГрою визначаеться !х мГсцем розташування, наближенням до споживачГв електроенергп та необхгдшстю компенсаци еколопчних ризишв. Зниження навантаження на навколишне середовище може бути досягнутеу разГ комплексного врахування еколопчних потреб рГзних галузей економжи. На прикладГ Рибальського кар'еру, розташованого у м.Дшпро,доведено дощльшсть розмщення на його територи басейну ГАЕС. Розрахунок можливо! потужносп ГАЕС буде виконано пгд час оптимГзацшних розрахуншв, для яких сформульовано граничт умови. Висновки. АналГз можливостей зниження впливу ГАЕС на навколишне середовище показав, щоюнуе можливГсть будГвництва ГАЕС, як1 б не додавали еколопчних ризишв. Визначено мГсце для можливого будГвництва тако! станцп та сформульовано задачу оптимГзаци для визначення ii потужносп. ОрГентовна окупшсть проекту складае п'ять рок1в.

Kro40Bi слова: гiдроакумулювальна електростанщя; Рибальський кар'ер; проектна потужтсть; гiдроагрегат

СНИЖЕНИЕ НАГРУЗКИ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ГАЭС

1 *

ТИМОШЕНКО Е. А. , канд.

техн. наук, доц., КОЛОХОВ В. В.2, канд. техн. наук, доц., ТИМОШЕНКО Л. А.3, м. н. с. КОЛОХОВ А. В.4, студ.

'* Кафедра экологии и охраны окружающей среды, Государственное высшее учебное заведение «Приднипровская государственная академия строительства и архитектуры», ул. Чернышевского, 24-а, 49600, Днипро, Украина, тел.+38 (050) 452-43-63, e-mail:mitomdnipro1997@gmailcom,ORCID ID: 0000-0003-3114-9820

2 Кафедра технологиистроительных материалов, изделийи конструкций, Государственное высшее учебное заведение «Приднипровская государственная академия строительства и архитектуры», ул. Чернышевского, 24-а, 49600, Днипро, Украина, тел. +38(050) 362-26-94, e-mail: kolokhoVdnepr@i.ua,ORCID ID: 0000-0001-8223-1483

3 Кафедра архитектуры, Государственное высшее учебное заведение «Приднипровская государственная академия строительства и архитектуры», ул. Чернышевского, 24-а, 49600, Днипро, Украина, тел. +38(095) 329-14-54, e-mail: lbvtimoshenko@gmail.com,ORCID ID: 0000-0003-0928-0945

4 Кафедра технологии строительных материалов, изделий и конструкций, Государственное высшее учебное заведение «Приднипровская государственная академия строительства и архитектуры», ул. Чернышевского, 24-а, 49600, Днипро, Украина, тел. +38(050) 206-90-48, e-mail: kolokhov@gmail.com, ORCID ID:0000-0002-6353-4363

Аннотация. Постановка проблемы. Энергия в Украине производится большим количеством генерирующих электростанций различных типов. Но, несмотря на значительные экологические преимущества, использование нетрадиционных источников энергии само по себе не решает главной проблемы - обеспечения электричеством пользователей в необходимом объеме и в нужное время. Неравномерность потребления электроэнергии в пределах суток требует наличия резервных и регулирующих мощностей, которые позволяли удовлетворять пиковые потребности промышленности и общества. Генерацию энергии в режиме «по запросу» могут осуществлять только гидро-и гидроаккумулирующие электростанции, которые в то же время оказывают значительное влияние на окружающую среду. Цель статьи заключается в определении возможности проектирования и строительства ГАЭС со снижением нагрузки на окружающую среду. Изложение материала. Решение проблемы неравномерности потребления электрической энергии требует применения регулирующих мощностей ГАЭС как наиболее мобильных. Стоимость строительства ГАЭС в значительной степени определяется их местоположением, приближением к потребителям электроэнергии и необходимостью компенсации экологических рисков. Снижение нагрузки на окружающую среду может быть достигнуто при комплексном учете экологических потребностей различных отраслей экономики. На примере Рыбальского карьера, расположенного в г. Днипро, приведены целесообразность размещения на его территории бассейна ГАЭС. Расчет возможной мощности ГАЭС будет определен при оптимизационных расчетах, для которых сформулированы граничные условия. Выводы. Анализ возможностей снижения воздействия на окружающую среду при строительстве ГАЭС показал, что существует возможность строительства ГАЭС, которые не добавляют экологических рисков. Определено место для возможного строительства такой станции и сформулирована задача оптимизации для определения ее мощности. Ориентировочная окупаемость проекта составляет пять лет.

Ключевые слова: гидроаккумулирующая электростанция; Рыбальский карьер; проектная мощность; гидроагрегат

LOAD DECREASE ON THE ENVIRONMENT

IN THE BUILDING OF PUMP STORAGE PLANT (PSP)

1 *

TYMOSHENKO O.A.1 , Cand., Sc. (Tech.), Ass. Prof., KOLOKHOV V.V2, Cand, Sc. (Tech.), Ass. Prof, TYMOSHENKO L.O.3, Junior Researcher, KOLOKHOV O.V4, Student

1 Department of Ecology and Environmental Protection, State Higher Educational Institution "Prydniprovska State Academy of Civil Engineering and Architecture", 24-A, Chernyshevskoho St., Dnipro, 49600, Ukraine, tel. +38 (0562) 46-93-05, e-mail: mitomdnipro1997@gmailcom,ORCID ID: 0000-0003-3114-9820

2 Department of Technology of Building Materials, Products and Structures, State Higher Educational Institution "Prydniprovska State Academy of Civil Engineering and Architecture", 24-A, Chernyshevskoho St., Dnipro, 49600, Ukraine, tel. +38(050) 362-26-94, e-mail: kolokhovdnepr@i.ua, ORCID ID: 0000-0001-8223-1483

3Department of Architecture, State Higher Educational Institution "Prydniprovska State Academy of Civil Engineering and Architecture", 24-A, Chernyshevskoho St., Dnipro, 49600, Ukraine, tel. +38(095) 329-14-54, e-mail: lbvtimoshenko@gmail.com,ORCID ID: 0000-0003-0928-0945

4 Department of Technology of Building Materials, Products and Structures, State Higher Educational Institution "Prydniprovska State Academy of Civil Engineering and Architecture", 24-A, Chernyshevskoho St., Dnipro, 49600, Ukraine, tel. +38 (050) 206-90-48, e-mail: kolokhov@gmail.com, ORCID ID:0000-0002-6353-4363

Abstract. Problem statement. Energy in Ukraine is produced by a large number of generating power plants of various types. But, despite the significant environmental benefits, the use of unconventional energy sources does not solve the main problem - providing electricity to consumers with the required amount and at the right time. The unevenness of electricity consumption in the course of the day requires the availability of reserve and regulatory capacities that would meet the peak needs of industry and society. Generation of energy in the "on-demand" mode can only be performed by hydro (HES), pump storage plants (PSP), which at the same time have a significant impact on the environment. The purpose of the article is to determine the possibility of designing and construction of a PSP with a reduction of the load on the environment. The presentation material. Solving the problem of uneven electricity consumption requires the use of regulatory capacity of PSP, which are the most mobile ones. The cost of construction of the PSP is largely determined by their location, approaching electricity consumers and the need to compensate for environmental risks. Reducing the load on the environment can be achieved with a comprehensive consideration of the environmental needs of various sectors of the economy. As the example of Rybalskyi quarry, located in the city of Dnipro,it is the expediency of placing on its territory the PSP. The calculation of the potential capacity of the PSP will be determined by optimization calculations, for which the boundary conditions are formulated. Conclusions. The analysis of the possibilities of reducing the impact on the environment during the construction of the PSP has shown

that there is a possibility of the construction of the PSP without any environmental risks. A place has been determined for the possible construction of such a PSP and an optimization task has been formulated to determine its power. The estimated payback period of the design project is five years.

Keywords: pumped storage power station; Rybalsky quarry; project capacity; hydraulic unit

Постановка проблеми. Енерпю в Укра!ш виробляе велика кшьюсть генерувальних електростанцш рiзних титв: тепловi (ТЕС), атомш (АЕС), гщро-(ГЕС), гщроакумулювальш (ГАЕС), вiтровi (ВЕС) та сонячш (СЕС). Генеращя здшснюеться за допомогою значно! кiлькостi допомiжних споруд (склади палива, технологiчнi водойми-охолоджувач^ шлако- та золовiдвали, сховища радюактивних вiдходiв та iн.). Окрiм цього до складу системи електроенергетики Укра!ни входить складна оргашзацшно-техшчна система розподшення енергп (лшп електропередач, трансформаторнi тдстанци тощо) розосередженi по територп, що функцiонують у безперервно змiнних умовах природного середовища.

Викиди ТЕС штенсивно забруднюють атмосферну вологу й опади через розчинення в них окисшв арки й азоту; а також грунти, рослиншсть - випаданням на них пилу, забрудненого дощу та сшгу; а поверхню вод - осадженняму водних об'ектах шкiдливих речовин та через змив !х у рiчки й водойми дощовими потоками. Наслщком такого забруднення земно! поверхш стае закиснення сiльсько-господарських земель та накопичення у грунтах важких металiв iз вугiльного попелу, що пригшчуе розвиток лiсових бiоценозiв, знижуе урожайнють сiльськогосподарських культур i забруднюе небезпечними для людини сполуками продукти харчування.

Зростаннямасштабiв використання

електрично! енергп, загострення проблем охорони навколишнього середовища значно активiзували пошуки еколопчно чистiших способiв вироблення електрично! енергп. 1нтенсивно розробляються способи використання непаливно! вщновлювано! енергп - сонячно!, в^рово'!, геотермально!, енергп хвиль, припливiв i вiдпливiв, енергп бiогазу та ш. Джерела цих видiв енергп -невичерпш, але потрiбно розумно ощнити, чи зможуть вони задовольнити ус потреби людства.

Потенцшш можливосп використання нетрадицшних поновлюваних джерел енергп (сонця, в1тру, бюмаси тощо) на територп Укра!ни досить значш. За деякими оцшками, використання енергп з нетрадицшних джерел може надати до 1 800 млрд кВт/год електроенергп на рш. Але, не зважаючи на значш еколопчш переваги, використання нетрадицшних джерел енергп саме по со61 не вир1шуе головно! проблеми - забезпечення електрикою користувач1в у необхщному обсяз1 та в необхщний час.

Нер1вном1ршсть споживання електроенергп в межах доби потребуе наявносп резервних та регулювальних потужностей, яю б давали змогу задовольняти тков1 потреби промисловосп та суспшьства. Генерацш енергп в режим! «на запит» можуть здшснювати лише ГЕС та ГАЕС. 1нш1 постачальники мають обмеження, або технолопчш для ТЕС та АЕС (функцюнування цих електростанцш можливе лише у режим! постшно! генерацп на одному р1вш потужносп), або природш для ВЕС (наявшсть в1тру достатньо! сили) та СЕС (наявшсть свггла) [1; 2].

Якщо додатков1 потреби вщ базового р1вня споживання покривае ГЕС, то «зайву» енерпю (за потреби для постачальниюв нижче базового р1вня) необхщно або передати в шший регюн, або акумулювати. Найпроспший споаб акумуляци -використання ГАЕС. Зростання виробництва електроенергп в Укрш'ш супроводжуеться перерозподшом часток у загальному баланс! виробництва, що припадае на окрем! типи електростанцш. Так, при загальному рост! виробництва електроенергп у ачш - червш 2018 р. на 1,95 % пор1вняно1з ачнем -червнем 2017 р. виробництво електрики на ГЕС та ГАЕС збшьшилось на 32,1 % та склало 9,8 % у загальному баланс! (за той же термш 2017 р. -7,6 %) [11].

Тобто збшьшення виробництв енергп на ГАЕС доцшьне,але воно потребуе буд1вництва нових станцш, що

супроводжуеться обмеженнями еколопчного характеру (6уд1вництво накопичувальних водойм виводить ¡з користування значн обсяги земель та змшюе природн умови навкруги). Тому спорудження нових ГАЕС з1 зменшенням впливу на навколишне середовище стае актуальним завданням.

Мета статт1 полягае у визначенш можливосп проектування та буд1вництва ГАЕС з1 зниженням навантаження на навколишне середовище.

Виклад матер1алу. Св1товий досвщ використання ГАЕС в енергосистемах показуе, що електростанцп цього типу можна розмщувати: поблизу мюць найбшьшого енергоспоживання (тобто бшя промислових тдприемств та в мютах); поряд ¡з великими потужностями, щогенерують електрику на значнш в1дстан1 вщ потужностей, що виробляють або та споживають електроенерпю. Кожний вар1ант розмщення ГАЕС мае сво! специф1чн1 переваги: забезпечення безперервносп роботи споживач1в, тдвищення надшносп роботи системи генерацп електроенергп, функцп

регулювання загальносистемних

характеристик (забезпечення необхщних значень частоти i напруги) [6].

Найбшьш вдалим вважаеться досвщ буд1вництва ГАЕС, що розмщуються поблизу АЕС, або дв1 станци будуються в единому комплекса В Укршш, наприклад, цеШвденноукрашський енергетичний

комплекс (ПУЕК), що використовуе ядерш (працюють у постшному режим1) i водн ресурси р. Швденний Буг (маневровий режим). Проектна потужшсть комплексу складае 6 243,5 МВт (з яких потужшстю АЕС 4 000 МВт). На цей час потужшсть комплексу складае 3 000 МВт АЕС та 302 МВт ГАЕС (рис.1).

Ниш реал1защя проекту натикаеться на значш заперечення еколопв, оскшьки збшьшення водосховищ суттево впливае на навколишне середовище. Тому, наприклад, буд1вництво Костянтишвсько! ГЕС-ГАЕС (як складово! ПУЕК) ¡з Костянтишвським водосховищем припинене.

1нший приклад розташування ГАЕС -Кшвська ГАЕС, що розташована на вщстат 10 км вщ меж Киева та входить (сумюно з

Кшвською ГЕС) до складу гщроенергетичного комплексу (рис. 2). Робота цього комплексу дозволяе вир1внювати ткове навантаження в столищ.

Рис. 1. Швденноукратський енергетичний комплекс у складi: Швденноукра'тсько'1 АЕС (1), Ташлицько'1 ГАЕС (2) /Fig. 1. The South-Ukrainian power complex consisting of the South-Ukrainian NPP (1), Tashlykaya HPP (2)

Штучно створена верхня водойма корисною емшстю у 3,7 млн м3 займае значну площу та являе собою джерело можливо! загрози, оскшьки розташована на висот 70 м над р1внем водосховища Кшвсько! ГЕС.

Puc. 2. Пдроенергеmицниu KOMmeKc KuiecbKux rEC ma rAECy cwadi: rEC (1), rAEC (2) / Fig. 2. The hydropower complex of the Kyiv Hydroelectric Power Plant and the HPSP consists of the HES (1), the HPSS (2)

Tperin ran po3TamyBaHHfl geMOHcrpye ^HicrpoBCbKa rAEC Ha pi^i ^Hicrep. Ua craH^fl ^yH^ioHye AK CKnagoBa ^HicrpoBCbKoro KacKagy, peam30BaH0ro y pinKOBOMy Gacenm ^Hicrpa 3 abox rEC Ta

одше! ГАЕС (рис. 3).

Рис. 3. Дтстровсъкий каскад у склад1: Дтстровсъког ГЕС-1 (1), Дшстровсъког ГАЕС (2) та Дшстровсъког ГЕС-2 (3) /Fig. 3. Dniester cascade comprising: Dniester HPS-1 (1), Dniester HPSP (2)

and Dniester HPS-2 (3)

Рис. 4. Рибальськш кар'ер (1) на мат м. Дшпро та Придтпровсъка ТЕС (2) /Fig. 4. Fishery Quarry (1) on the map of the city of Dnipro and Pridniprovska TPP (2)

Дшстровський комплекс уже зараз мае ушкальну можлив1сть регулювання параметр1в енергосистеми Украши. На сьогодш сумарна потужшсть станцш становить 1 115 МВт. Плануеться, що четвертый гщроагрегат ГАЕС стане до роботи в I квартал! 2019 року. П1сля добудови встановлена електрична потужшсть Дшстровсько!' ГАЕС (7 насос1в-турбш) мае складати 2 268 МВт у генерувальному режим1 та 2 947 МВт у насосному режима Така потужшсть виводить станцш на перше м1сце у Сврош та у ш1стку найпотужшших ГАЕС у свт. Але й у цьому випадку до проекту е багато зауважень вщ еколопв.

Анал1з недолшв та переваг ГАЕС, що надають р1зш джерела, з нашо! точки зору, переконуе в необхщносп розвитку потужностей ГАЕС, але з мш1м1зуванням впливу на навколишне середовище. Тако! начебто дуже суперечливо! мети можна досягти, лжв1дуючи шд час буд1вництва ГАЕС джерела негативного навантаження на навколишне середовище.

Одш з таких джерел - кар'ери з видобутку буд1вельних матер1ал1в. За ступенем впливу вони майже найбшьш несприятлив1 негативш чинники на довкшля. 1сторично склалось, що кар'ери розташовувались поблизу м1ст, оскшьки варт1сть транспортування сировини значна.

На маш м. Дншро (рис. 4) помгтна зона Рибальського кар'еру, де видобувають граштний щебшь 1з 1932 року. Кар'ер розташований поблизу р1чки. Його глибина на сьогодш складае понад 80 м вщ поверхш, а територ1я виробленого простору становить близько 40 га.

Зазвичай один 1з двох басейшв ГАЕС розташовують вище р1чки, яка й виконуе роль другого басейну. Значш кошти витрачаються на буд1вництво ще! гщротехшчно! споруди. У раз1 використання Рибальського кар'еру як нижнього басейну на цих витратах можна заощадити.

Свропейський досвщ показуе доцшьшсть бущвництва ЕС, коли варпсть кошт1в, витрачених на спорудження одного кшовата нових генерувальних потужностей, не перевищуе 2 000 евро. Використання особливостей мюцевосп (на приклад1 бущвництва Дшстровсько! ГАЕС) може знизити варт1сть бущвництва утричъ Але й у цьому випадку передбачаеться багато земляних роб1т. Як що у раз1 використання Рибальського кар'еру як нижнього басейну ГАЕС обсяг таких робгт буде дуже незначний, то варт1сть буд1вництва буде ще нижча. Враховуючи наявшсть розгалужено! мереж1 енергопостачання та наявшсть у межах м1ста значних генерувальних потужностей (Придншровська ТЕС), приваблив1сть бущвництва ГАЕС на баз1 Рибальського кар'еру зростае. Потужшсть майбутньо! ГАЕС можна визначити, пор1внявши !! з юнуючою Кшвською ГАЕС.

Об'ем ковша Кшвсько! станцп складае

п 3

7 млн м .

3

Об'ем Рибальського кар'еру - 14 млн м . Верхня водойма Кшвсько! ГАЕС розташована над р1внем водосховища Кшвсько! ГЕС на 70 м.

Глибина Рибальського кар'еру - 80 м вщ р1вня р. Дншро.

Площа дзеркала верхньо! водойми Кшвсько! ГАЕС перевищуе площу водойми на баз1 Рибальського кар'еру бшьше шж удв1ч1.

Середньор1чне виробництво Кшвсько! ГАЕС — до 200 млн кВт-г.

Рис. 5. Схема до розрахунку оптимальноi KrnhKocmi гiдроагрегатiв ДнiпровськоiГАЕС i3 використанням Рибальського кар 'еру як нижнього басейну: Р - насосний агрегат^р - гiдроагрегат; h - висота eid поверхнi кар'еру до гiдроагрегата; m - маса води / Fig. 5. Scheme to calculate the optimal number of hydrounits of the Dnipro HPSP using the Fisherman's Quarry as a Lower Basin: P - pump unit; tp - hydro unit; h - height from the surface of the quarry to the hydroelectric unit;m - the mass of water

У раз1 забезпечення виробництва енергп Дншровською ГАЕС на р1вш Кшвсько! ГАЕС окупнють проекту становитиме приблизно п'ять роюв.

Однак для визначення оптимально! потужносп Дншровсько! ГАЕС необхщно з'ясувати кшькють та меж розташування гщроагрегат1в майбутньо! станцп, оскшьки схема роботи ГАЕС буде вщр1знятпся вщ звичайно!.Оптимальну кшькосп гщро-агрегат1в для максимального вироб1тку енергп можна визначити з розрахунку за схемою на на рисунку 5, застосовуючи наведен! нижче р1вняння:

n

^ mighi— max •

i=i '

n

^ mighi — min

¡=i

n — min

Розробляючи робочий проект буд1вництва ГАЕС, необхщно врахувати також ефект вщ пол1пшення еколопчно! сптуаци навколо Рибальського кар'еру та створення додаткових робочих мюць.

Висновки. Анал1з можливостей зниження впливу на навколишне середовище у раз1 буд1вництва ГАЕС показав, що:

• 1снуе можлив1сть побудови ГАЕС, яю б не додавали еколопчнпх ризик1в;

• визначено мюце для можливого спорудження тако! ГАЕС;

• сформульовано задачу оптим1заци для визначення потужносп тако! ГАЕС;

• ор1ентовна окупн1сть проекту складае п'ять рок1в.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Ландау Ю. А. Гидроэнергетика и окружающая среда : монография / Ю. А. Ландау. - Киев : Либра, 2004. - 167 с.

2. Бабурин Б. Л. Гидроаккумулирующие электростанции : монография / Б. Л. Бабурин. - Москва : Энергия, 2008. - 98 с.

3. Серебряников Н. И. Гидроаккумулирующие электростанции. Строительство и эксплуатация Загорской ГАЭС : монография / Н. И. Серебряников. - Москва : Изд-во НЦ ЭНАС, 2000. - 54 с.

4. Субботин А. С. Гидротехника и мелиорация / А. С. Субботин, В. А. Хаустов [Електронний ресурс]. — Режим доступу : http://hva.rshu.ru/ob/gidroteh/uch/3/chapter17/3_17_1.htm

5. Безруких П. П. Состояние, перспективы и проблемы развития возобновляемых источников энергии / П. П. Безруких, Д. С. Стребков // Малая энергетика. - 2005. - № 1-2. - С. 14-23.

6. Елистратов В. В. Гидравлическое аккумулирование энергии возобновляемых источников / В. В. Елистратов // Гидротехническое строительство. - 2006. - № 10. - С. 35-40.

7. Кириленко О. В. Енергетика сталого розвитку: виклики та шляхи побудови / О. В. Кириленко, А. В. Праховник // Пращ 1нституту електродинашки. Спещальний випуск. - 2010. - С. 10-16.

8. Acharya N. An analytical approach for DG allocation in primary distribution network / N. Acharya, P. Mahat, N. Mithulanathan // Electric Power and Energy Systems. - 2006. - Vol. 28. - Рр. 669-678.

9. Dolezal J. Theeffectofdispersedgenerationonpowerqualityindistributionsystem / J. Dolezal, P. Sautarius., J. Tlusty // Quality and Security of Electric Power Delivery Systems. CIGRE / IEEEPES International Symposium. -2003. - Pр. 204-207.

10. Кириленко О. В. 1нтелектуальш системи керування потоками електроенерги у локальних об'ектах / О. В. Кириленко, Ю. С. Петергеря, Т. О. Терещенко, В. Я. Жуйков. - Кшв : Медiа ПРЕС, 2005. - 211 с.

REFERENCES

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1. Landau Yu.A. Gidrosenergetika i okruzhayuschaya sreda [Hydropower and the environment]. Kyiv : Libra, 2004, 167 p. (in Russian).

2. Baburin B. L. Gidroakkumuliruyuschie Selektrostancii [Pumped Storage Power Plants]. Moscow : Energy, 2008, 98 p. (in Russian).

3. Serebiyanikov N.I. Gidroakkumuliruyuschie "elektrostancii. Stroitel'stvo i "ekspluataciya Zagorskoj GAES [Pumped storage power plants. Construction and operation of Zagorskaya PSP]. Moscow : SC ENAS Publ., 2000, 54 p. (in Russian).

4. Subbotin A.S. and Khaustov V.A. Gidrotehnika i melioraciya [Hydrotechnics and Land Reclamation]. Electronic resource. (in Russian).

5. Bezrukih P.P. and Strebkov D.S. Sostoyanie, perspektivy i problemy razvitiya vozobnovlyaemyh istochnikov senergii [State, prospects and problems of development of renewable energy sources]. Malaya senergetika [Low energy]. 2005, no. 1-2, pp. 14-23. (in Russian).

6. Yelistratov V.V Gidravlicheskoe akkumulirovanie "energii vozobnovlyaemyh istochnikov [Hydraulic energy storage of renewable sources]. Gidrotehnicheskoe stroitel'stvo [Hydraulic engineering]. 2006, no. 10, pp. 35-40. (in Russian).

7. Kirilenko O.V. and Prakhovnik A.V. Energetika stalogo rozvitku: vikliki ta shlyahi pobudovi [Sustainable Energy: Challenges and Construction]. Praci Institutu elektrodinamiki. Special'nij vipusk [Works of the Institute of Electrodynamics. Special issue]. 2010, pp. 10-16. (in Ukrainian).

8. Acharya N., Mahat P. and Mithulanathan N. An analytical approach for DG allocation in primary distribution network. Electric Power and Energy Systems, 2006, vol. 28, pр. 669-678.

9. Dolezal J., Sautarius P. And Tlusty J. The effect of dispersed generation on power quality in distribution system. Quality and Security of Electric Power Delivery Systems. CIGRE/IEEE PES International Symposium, 2003, pр. 204-207.

10. Kyrylenko O.V., Petergerya Yu.S., Tereszhenko and Zhuykov V.Ya. Intelektual'ni systemy keruvannya potokamy elektroenerhiyi u lokal'nykh ob'yektakh [Intelligent power flow control systems in local objects]. Кугу : Media PRES, 2005, 211 с. (in Ukrainian).

Надшшла до редакцп: 23.01.2019 р.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.