Микро ГЭС в России и в мире

1.

«Микро ГЭС
в России и в мире»
Выполнила Файрузова Э.Р.
Группа
Т-476

2.

Содержание
1 Российские установки
- микро ГЭС 1940г
-современные микро ГЭС
2 Зарубежные установки
- Китай
-Япония
-Германия
-Франция
-США

3. Российские микро ГЭС

4.

Плавучая микро ГЭС, разработана в 1940г
заводом «Электросила»
Конструкция:
- поплавки или
деревянный плот
- гидравл. пропел. турбина
проточного типа d=1,5 м
-генератор пост. тока с автом.
регулятором напряжения
Предназначена для
сравнительно глубоких
рек V=0,75-2 м/с

5.

Вторая плавучая микро ГЭС, разработана
в 1941г заводом «Электросила»
Конструкция:
- поплавки или
деревянный плот
- две турбины d=0,5 м
- один генератор
Предназначена для
быстрых, но мелких
горных рек V=3-4 м/с
глубина 0,6-0,7 м

6.

Современные микро ГЭС
Мощность микро ГЭС до 0,1 МВт.
Россия занимает второе место в мире по потенциалу
гидроэнергетических ресурсов.
Неиспользуемый резерв составляет 80% энергетических
возможностей рек, речушек, водохранилищ
Микро ГЭС мощностью
до 10кВт для напора
от 1,5 до 10 метров

7. Деривационные микро ГЭС

Деривация (лат.derivatio-отведение, отклонение)- отвод
воды из реки для ее транспортировки к ГЭС
Состоят из:
•Энергоблока: гидравлическая турбина, генератор, блок
балластной нагрузки, размещенный на опорной раме.
•водозаборного устройства (сетчатый короб внутри
которого установлен водозаборный патрубок
с запорным устройством).
• устройства автоматического регулирования
напряжения и частоты (УАР)
• напорного трубопровода.

8. Микро ГЭС мощностью 10кВт

9. Микро ГЭС с пропеллерными турбинами

Микро ГЭС мощностью 50 кВт
Основные
технические характеристики

10. Микро ГЭС с диагональными турбинами.

Основные технические характеристики
Параметры
Тип Микро ГЭС
25D
50D
100D
Мощность, кВт
до 25
до 50
до 100
Напор, м
10-20
10-25
20-55
0,06-0,14
0,05-0,26
0,14-0,28
Расход, м3/ с

11.

Микро ГЭС мощностью 50кВт:
- с диагональной турбиной
- с пропеллерной турбиной

12.

Всесезонная свободнопоточная водопогруженная
микро ГЭС «Радуга-0,4 МГЭС»
В настоящее время Государственное машиностроительное
конструкторское бюро "Радуга"" на собственные средства
разрабатывает эскизный проект на водопогруженный модуль
микро ГЭС мощностью единичного модуля до 400 Вт.
Для окончательной реализации проекта необходимые средства
составляют 300 тыс.долларов США
Сроки создания микро ГЭС «Радуга-0,4МГЭС»
(до передачи в серийное производство) оцениваются в 1,5 года.
Срок окупаемости проекта
При годовом выпуске около 1000 комплектов - 2 года.

13.

"Радуга-0,4 МГЭС" состоит из
• водопогруженного модуля (гидротурбина, гондола, генератор)
•преобразовательной части, расположенной на суше вблизи
потребителей электроэнергии. м= 30 кГ
Достоинства
-Комплектуется аккумулятором электроэнергии
-Допускает параллельную работу нескольких водопогруженных
модулей
-Работает в автоматическом режиме, что значительно снижает
эксплуатационные расходы.
-Не препятствует судоходству и лесосплаву
-Не требует создания дорогостоящих плотин или водоводов
-Эксплуатация в индивидуальных хозяйствах, промысловиками,
геологами, метеорологами на отгонных пастбищах, полевых станах …

14.

Технические характеристики "Радуги-0,4 МГЭС"
Скорость Мах
d гидро. Мощность
течения глубина
на вх.клеммах
турбины,
реки, м/с погружения, м
потреб, Вт
м
0,8-5
5
0,98
80…400
U,
В
F,
Гц
220
50
"Радуга-0,4 МГЭС" предназначена для работы
преимущественно в русле равнинных рек, а также подо
льдом.
При этом расстояние между дном водоема и ледяным
покровом не менее 1,5 м.

15.

Зарубежные
установки

16. Китайские установки

В комплект поставки входят: микро ГЭС, система регулирования и
контроля работы турбины и генератора.
Тип микро ГЭС
Показатель
Напор, м
Расход, м3/с
Мощность, кВт
Тип турбины
Частота вращения
генератора, об/мин
ZD760-LM-10
HL240-LJ-20
2-3
6-18
0,02-0,025
0,12-0,2
0,6
5,3-28,0
-
Френсиса
1600
826-1450
XJ13-L-14
20-30
0,022-0,028
5,5
1600

17.

ДОСТОИНСТВА
-Для каждого из возможных параметров водотока подобрана
гидротурбина с максимальным КПД
для рассматриваемых параметров
- Во всех микро ГЭС предусматривается вертикальный
воздухоохлаждаемый генератор (напряжение 400/230В,
частота 50 Гц)
-Самые дешевые на рынке эн.оборудования в Азии
1 кВт обойдется потребителю в 200-300 долл.США
НЕДОСТАТКИ
-Ориентация на малый расход воды через турбину
* «Энергетическое строительство» 94 №12
Мировой рынок напорных микро ГЭС

18.

ЯПОНСКИЕ УСТАНОВКИ
1. Установки компании «Марушима»
Также используются в системе ирригации
и на промышленных сточных каналах
Основные типы микроагрегатов:
- с вертикальной пропеллерной турбиной
- с поперечно-струйной турбиной
- со свободно-струйной турбиной открытого типа
Стоимость 1 кВт мощности 12 тыс. йен для микро ГЭС
со свободно-струйной турбиной открытого типа
И 18-20 тыс. йен для других конструкций
Срок службы микро ГЭС - 20-25 лет
Срок окупаемости- 8-10 лет

19.

Технические характеристики
Тип гидротурбины
Пропеллерная
Мощность, кВт
2,5-50
Поперечно-струйная
Свободноструйная
5-1000
3,5 и 10
2,5-100
1
0,07-5
0,1-10
Напор, м
3-15
Расход, м3/с
0,05-0,5
Управление лопастями рабочего
колеса при больших колебаниях расхода
Стандартное подливное
колесо. Автоматический
электронный регулятор
скорости вращения
генератора

20.

2. Установки компании «Фудзи Электрик»
В состав оборудования микро ГЭС входит:
- вертикальная турбина пропеллерного
типа открытого заполнения
- асинхронный трехфазный генератор
воздушного охлаждения,рассчитанный
на работу при t (окруж. воздуха) =10 … 40 °С
Достоинства
- Простая и технологичная конструкция, монтаж в течение 1 ч.
- Постоянные напряжение и и частота тока достигаются
регулированием нагрузки с помощью электронного
автоматического регулятора
- Индивидуальный потребитель, крестьянская община
-Срок службы микро ГЭС - 20-25 лет

21.

Технические характеристики
Показатель
Мощность, кВт
Напор, м
Расход, м3/ч
Частота вращения,
об/мин
Напряжение, В
VVP-3BC63*
VVP-3AA26*
VVP-3АА46
1,8
9,5
20
-
4
-
0,32
0,70
1,10
1030
1030
618
380/220
380/220 ±10%
220±10%

22.

Немецкие установки
1. Фирма «Цукерман»
Специализируется на портативных ультралегких
микро ГЭС типа «ТНЕ»:
Расход 34 л/с,
диаметр рукава 130 мм
масса микро ГЭС 75 кг
Мощность 2,4 и 4 кВт
Вырабатывает :
--Перем. ток напряжением 220 В, частотой 50 Гц
Микро ГЭС DC-8:
Расход 2-8 л/с ,
напор 6-38 м,
диаметр рукава 80 мм, длина 60м
мощность 50-1000 Вт

23.

2 . Фирма «АМАХ»
Специализируется на стационарных микро ГЭС с
генератором переменного тока типа АС-4/75
Расход 9-69 л/с,
напор 10-140 м
Мощность 1-25 кВт
Во всех немецких микро ГЭС используется
ковшовая турбина (турбина Пельтона)
с максимальным
количеством
сопл,
равным шести.
Стоимость изготовления микро ГЭС: 7512-23700 DM

24.

Французская фирма «Хидролек»
Производство капсульных низконапорных микро ГЭС
Машины серии «Н»
Машины серии «С»
Напор
1-10м
3-25 м
мощность
2-50 кВт
Проточная часть машины состоит из
турбинной камеры и прямососной
отсасывающей трубы
Проточная часть выполнена
в виде спиральной камеры с
изогнутой отсасывающей трубкой
КПД электромех. части~70%
В комплект входит асинхронный
Пропеллерн.турбина и низовое
генератор переменного тока
расположение капсулы: мультипликатор,
генератор с общим КПД 50-65%
Масса от 700 до 2000 кг
Срок службы 30 лет
Удельные капиталовложения:
10-60 тыс франц франков на 1кВт

25.

Установки фирм США
Все микро ГЭС низконапорные
Напор до 3,5 м
Мощность 2-5 кВт
Деятельность фирм ограничена:
- Высокая стоимость предлагаемой продукции:
микро ГЭС мощностью 2кВт- 11300 долл
- Использование дорогостоящих материалов при
изготовлении корпуса и проточной части ( полимеры,
антикоррозийная защита)
Неконкурентоспособные,
ориентация на североамериканского потребителя

26. Некоторые параметры зарубежных микро ГЭС

Страна
Мощность кВт Напор м
Китай
0,6-1,5
2-30
Япония
2,5-50
1-100
Германия
0,05-25
6-160
Бразилия
8,5-210
2-18
Франция
2-50
1-25
США
2-5
До 3,5
Щвейцария
0,01-25
20-200
Италия
0,3-6
6-160 Ковшовая турбина +аккум.эл/эн
ЮАР
8-40
12
Пропеллерная турбина
Лучшая конструкция микро ГЭС
Ковшовая турбина
индивид. потребитель
Радиально-осевая турбина

27. Тенденции развития микро ГЭС

- Снижение расчетных напоров на турбину
Рост расхода воды,следоват.
отказ от типов турбин:
Банки-Митчела и Пельтона
Ориентация на потребителей,
расположенных в
районах предгорий и равнин
Использование пропеллерных турбин
Применение генераторов переменного тока со встроенным
стабилизатором напряжения
- Использование микро ГЭС несколькими
потребителями (общиной)
- Автоматизация и компьютеризация контроля,
управления оборудования