Строительство новой гидроэлектростанции проект или

7900 свай будет «забито» в основание второй очереди Якутской ГРЭС-2. Ее, как и Хабаровскую ТЭЦ-4, построят в рамках госпрограммы модернизации тепловой энергетики на востоке страны. Фото Ольги Даниловой.

«Вестник» заглянул на стройплощадки Группы РусГидро и узнал, как идут проекты по строительству и модернизации энергообъектов. На Дальнем Востоке начались работы по возведению тепловых станций. А на Северном Кавказе дополнительными мегаваттами мощности прирастет малая гидроэнергетика.

ЦИФРЫ
2-я очередь Якутской ГРЭС-2

160,4 МВт
электрическая мощность

201 Гкал/ч
тепловая

В столице Якутии кипит работа. Здесь стартовала крупная стройка – возводят вторую очередь Якутской ГРЭС-2. Первая очередь была введена в 2017-м – это одна из самых молодых электростанций Дальнего Востока. Когда через три года достроят вторую, вместе они полностью заменят уже выводимую из эксплуатации Якутскую ГРЭС.

Строить в условиях климата Якутии – дело трудное не только из-за температуры, но и из-за воды в грунте: замерзая, она увеличивается в объеме и может ломать все на своем пути – от асфальта до бетонных конструкций. Чтобы ГРЭС прослужила долго, в ее основание установят специальные охлаждающие устройства, которые не позволят грунту «расползтись» с отступлением морозов.

Эта нация способна на все: Китайцы построили самую умную ГЭС в мире

Переносимся на 2300 км к югу. В протянувшемся между протокой Амура и Транссибом в Индустриальном районе Хабаровска идет, возможно, самая масштабная с середины прошлого века стройка. Тогда здесь завершали работы на ТЭЦ-1, крупнейшей на тот момент в городе.

Сегодня на том же месте РусГидро развернуло строительство новой современной ТЭЦ-4, призванной проводить свою предшественницу на заслуженный отдых. Строители приступили еще в прошлом году и успели многое – демонтировали выведенные из строя элементы старой станции, возвели строительный городок, начали сооружение фундаментов под объекты будущей теплоэлектроцентрали. Когда «четверка» будет введена в строй – по планам, это должно произойти к 2025 году, – она составит компанию самой мощной в крае ТЭЦ-3 и существенно повысит надежность снабжения хабаровчан электричеством и теплом. И Хабаровская ТЭЦ-4, и вторая очередь Якутской ГРЭС-2 будут использовать самый экологичный из ископаемых источников энергии – природный газ. А современные высокоэффективные газотурбинные установки повысят маневренные возможности станций, позволяя им гибко реагировать на изменения энергопотребления в энергосистеме.

ЦИФРЫ
Хабаровская ТЭЦ-4

320,8 МВт
электрическая мощность

1368,3 Гкал/ч
тепловая

Стройплощадка ХТЭЦ-4: строители начали сооружение фундаментов аккумулирующих баков и технологической эстакады.

С другой стороны страны, на Кавказе, РусГидро реализует программу развития малой гидроэнергетики. В предгорном Урванском районе Кабардино-Балкарии продолжается строительство Черекской малой ГЭС мощностью 23,4 МВт. Построенная по деривационной схеме, она станет четвертой ступенью крупнейшего в регионе Нижне-Черекского каскада.

Здесь, как и на севере, строители уделяют много внимания грунту, на котором будут базироваться основные сооружения станции. К делу подключен Институт Гидропроект, под надзором специалистов уже подготовлено основание, выполнена послойная насыпь местного грунта и его укатка. Обработка проб этой конструкцией поможет институту при подготовке техусловий по возведению насыпи под всеми сооружениями. Кроме того, для нужд стройплощадки Черекской МГЭС проведена ЛЭП, проложена автодорога вдоль будущих сооружений станции. Завершается возведение временного жилого городка.

Строительная площадка Черекской малой ГЭС.

В соседней Карачаево-Черкесии, но уже в рамках ПКМ, началось возведение нового здания Кубанской ГАЭС. Отреставрировать старое, построенное в конце 1960-х, крайне трудно, ведь оно располагается под водой. Новый корпус, напротив, будет построен на берегу водохранилища.

В нем разместят шесть высокоэффективных обратимых гидроагрегатов, в результате мощность станции в турбинном режиме возрастет с 14,4 до 18,9 МВт, в насосном – с 15,9 до 19,44 МВт. Применение технологии струйной цементации позволит улучшить свойства грунтов в основании здания и тем самым продлить срок его службы. На сегодняшний день строители уже отсыпали перемычку, отделяющую стройплощадку от Кубанского водохранилища, и ведут бетонирование подпорных стенок по периметру котлована.

К 2025 году на этом месте появится новое здание Кубанской ГАЭС. Учитывая сложные геологические условия, для разработки котлована строители будут использовать распорки в три яруса, а грунт будет закрепляться с помощью технологии струйной цементации. Фото Карины Такмаковой.

Источник: www.vestnik-rushydro.ru

Мини-ГЭС из автомобильного генератора: особенности, типы конструкции и преимущества изобретения

Для начала определимся с принципом работы и типами небольших ГЭС. Течение реки или падающий водный поток вращает лопасти турбины и гидропровод, который соединен с электрогенератором ‑ последний и вырабатывает электроэнергию. Современные компактные ГЭС имеют автоматическое управление с возможностью мгновенного перехода на ручной режим в случае аварийной ситуации. Конструкции современных заводских ГЭС позволяют свести к минимуму производство строительных работ при монтаже оборудования.

Виды мини гидроэлектростанций

К мини электростанциям относятся генерирующие устройства мощностью от 1 до 3000 кВт. Принципиально ТЭС состоит из:

1. турбины (водозаборного устройства);
2. генерирующего блока;
3. системы управления.

По типу водных ресурсов, используемых для генерации, мини ГЭС бывают:

• Русловые. Такие станции строятся на небольших равнинных реках с водохранилищами.
• Горные. Стационарные станции, которые используют энергию быстрого горного течения.
• Промышленные. Станции, использующие перепады потока воды на промпредприятиях.
• Мобильные. Станции, использующие для водного потока армированные рукава.

Плотинные типы станций отличаются высокой мощностью, но строительство плотины обходится дорого, да и без разрешений в этом случае не обойтись. Связываться с чиновниками в нашей стране – не просто усложнить себе жизнь, а ставить под сомнение реализацию самых благих намерений, поэтому откажемся от этой затеи сразу.

Электронезависимость — самодельные мини ГЭС

Кто из вас, уважаемые читатели не мечтал о халяве? Чтобы в доме было электричество, им можно было пользоваться, а квитанции не приходили. Для этого некоторые наши товарищи, идут в ногу со временем, применяют солнечные панели и ветрогенераторы. Но вот беда, то пасмурная погода, то полный штиль. И тем неимение, все эти прибамбасы устанавливаются и используются.

Особенно это популярно в тех местах, где отродясь не было электричества: — охотничий домик или пасека.

Кроме, выше перечисленных вариантов, есть еще, один ГЭС. Реки, речушки, ручьи, запруды, в общем все, что несет энергию и можно преобразовать в электричество. Вырабатываемый ток, в отличии от солнца и ветра, стабильный и круглосуточный. Конструкции могут быть самые разные, вода давит на лопасти, они раскручивают генераторы, у вас идет зарядка аккумуляторов. Если давление воды приличное, снимается сразу 380В.

Популярные сейчас мини электростанции, способные полностью, или частично обеспечить энергией небольшие фермы, места отдыха и рыбалки, или частные подворья. Изготавливать самодельные генераторы можно, но в сравнении с промышленными, они проигрывают. А еще можно применить электродвигатель как генератор.

Первый вариант, рассмотрения, это мобильная ГЭС которую можно использовать на запрудах. Это когда ручей перегородили и возможно зарыбили. Лучше места не придумать. Платина подняла воду на насколько метров и создала перепад.

Автор для такого варианта взял сантехнические трубы 110 диаметра ,два поворота, заглушку и тройник. В качестве генератора было взято колесо от электро скутера. Его можно заменить другим электромотором, генератором от мотоцикла, короче чем угодно, что валяется под ногами. Чтобы энергию воды передать на генератор, из старого сгоревшего пылесоса, изъял лопасть и установил на вал.

В тройник мастер завел вал с закрепленными лопастями, а сам генератор через сальник вынес наружу, закрепив болтами через деревянные бруски. Конструкция получилась разборная и легкая. Но самое главное бюджетная. Вместе с помощником мастер спустился к дамбе. Сборку произвели на месте.

Соединив трубопровод, скотчем укрепили соединения, чтобы вес воды не разрушил конструкцию. Обычно генератор устанавливают в конце трубы, там где самое большое давление. Но в этом случае разумнее разместит в середине. У него лопасти в виде пропеллера и свободно поточное движение жидкости великолепно его раскручивает.

Для запуска ГЭС, надо просто заполнить выходной стояк водой. Ассистент в этот момент выполняет, роль запорного клапана.

Как только вода заполнила трубу, ее быстро закрывают заглушкой, а ассистент открывает сброс. Вода, под своим весом устремляясь вниз, засасывает воду с основного бассейна. Созданное течение раскручивает генератор, который выдает электрический ток. Замеры показали, напряжение 55В, сила тока 10А. Примерно 500Вт в час, за сутки 12000Вт.

Другой автор реализовал свой проект при помощи ручья. Он собрал мини ГЭС роторного типа. Это когда вода через форсунку под давлением подается на лопасти ротора с двух, или трех сторон. Он взялся за этот проект потому, что перепад высоты составил более 10м. Главное было найти на этом маленьком ручейке место естественного сужения.

Здесь автор немного углубился и на дно положил трубу на 200, привалив ее камнями, получилась небольшая запруда. Перед входом в трубу установил металлическую решетку. Труба проходит по дну ручья, а чтобы набрать перепад в десять метров, длинна ее, составляет 220м.

Автор два года присматривался к этому ручью и когда приступил к проекту, знал, что он не замерзает зимой. Вода пройдя расстояние от начала до турбины за счет трения и поворотам потеряла одну пятую части своей мощности.

Сборка роторного генератора происходила так. На вал одевается диск на котором закреплены специальные чашки. Генератор выдает 49В 15А.

А вот еще один автор, который из мусора собрал роторную ГЭС, из сгоревшего вентилятора. Разобрав изделие, мастер нашел сгоревшие обмотки и удалил их. Из металлического листа вырезал полосу и сделал кольцо по имеющемуся корпусу. Внутрь кольца вставил якорь и разметил полюса, согласно которых, вклеил магниты. Вот и все, генератор готов.

Осталось собрать и проверить на сколько он хорош. Испытания рукой показали генерацию тока, вот только про силу тока автор промолчал. Из того же металла, что сделал кольцо автор изготовил лопасти турбины, вырезал полоски, загнул и приварил к диску металла. Затем диск приварил к вращающейся части бывшего вентилятора и покрасил. Осталось дело за станиной, на ней будут укреплены форсунки для подачи воды.

Вот мини роторная ГЭС в действии, даже лампу удалось зажечь, возможно и только — ))) Какой вывод напрашивается. Мини ГЭС имеет перспективу в нашем обществе, они привлекают своей стабильностью в генерации электричества. Если условия позволяют этим пользоваться, нужно это внедрять. В конце концов, чтобы не было напрягов с властями и ворами, можно делать погружные ГЭС, которые будут на дне реки и о которых будете знать только вы сами. Источник (Source)

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Как работает мини ГЭС

Принципиальную схему работы ГЭС можно выбрать из нескольких вариантов:

• Гирляндная ГЭС. С одного берега реки на другой под водой проложен трос с нанизанными на него роторами. Течение вращает роторы и, соответственно, сам трос. Один конец троса в подшипнике, другой соединен с генератором.
• Пропеллер. Подводная конструкция, напоминающая ветряк с узкими лопастями и вертикальным ротором. Лопасть шириной всего 20 мм при большой скорости вращения обеспечит минимальное сопротивление. Лопасть такой ширины выбирается при скорости потока 0,8–2, 0 м в сек.
• Водяное колесо. Колесо с лопастями, частично погруженное в поток, и расположенное под прямым углом к поверхности воды. Поток воды давит на лопасти, вращая колесо.
• Ротор Дарье. Вертикальный ротор со сложными поверхностями лопастей. Жидкость, обтекая лопасти, создает разное давление, за счет чего происходит вращение.

На фото мини ГЭС на основе водяного колеса

Мини-Гидроэлектростанция 10-15-30-50-100-500 кВт

Главная Мини-Гидроэлектростанция 10-15-30-50-100-500кВт

Мини-гидроэлектростанция мощностью 10 кВт

(Мини-ГЭС10кВт)

Мини-гидроэлектростанция (МиниГЭС) предназначена для обеспечения электрической энергией изолирован­ного от энергетической системы потребителя, а именно: индивидуаль-ного дома, коттеджа и т.д.

Комплектность поставки МиниГЭС указана в таблице 1

— температура воздуха, 0С

— в месте расположения

энергоблока -10 ¸ +40;

электрических шкафов 0 ¸ +40;

— высота над уровнем моря, м до 1000;

— относительная влажность воздуха в месте расположения электрических шкафов не более 98% при t=+ 250С.

Гарантийный срок эксплуатации Мини-ГЭС 1 год со дня ее начала, но не более 1,5 лет со дня отгрузки при условии проведения шеф-монтажных и пуско-наладочных работ с участием специалистов фирмы и соблюдения правил транспортировки, хранения и эксплуатации.

Комплектность и стоимость поставки Мини-ГЭС в таблице 1.

Наименование	Масса, кг
Энергоблок	180
Блок балластной нагрузки	70
Устройство автоматического регулирования	70
Водозаборное устройство	35
Стоимости — мини-ГЭС 10кВт	750 000 руб.

Технические данные Мини-ГЭС приведены в таблице 2.

требования к установке

Для работы Мини-ГЭС обязательным условием является наличие напора (разницы уровней) воды

Напор может быть получен за счет разницы отметок уровней воды между:

— на одной реке, за счет спрямления излучины.

Получение напора возможно также при сооружении плотины.

Трубопровод должен обеспечивать подвод воды к энергоблоку с минимальными потерями напора. Длина трубопровода определяется местными условиями.

Мини-гидроэлектростанция мощностью 50 кВт

(Мини-ГЭС50 кВт)

Мини-ГЭС предназначена для преобразования водной энергии малых рек и ручьев в электрическую энергию для нужд потребителя.

Мини-ГЭС является экологически чистым ис­точ­ни­ком элек­тро­энергии, не требующим при эксплуатации пос­то­ян­ного присутствия обслуживающего персонала. Мини-ГЭС предназначена для работы на автономного — изолированного от энергетической системы потребителя.

Основные технические характеристики и стоимость

Напор (нетто), м		4-10	6-12
Расход воды, м3 /сек		0,4-0,9	0,55-1,0
Вырабатываемая мощность, кВт		до 50
Частота вращения, об/мин		750	1000
Напряжение, В		230±25/380±30
Частота тока, Гц		50 ± 2
Число фаз, шт		3
Масса, кг	— энергоблока	1400-2000*
	— блока балластной нагрузки	85/190**
	— устройства автоматического регулирования	200
Стоимости — мини-ГЭС 50 кВт (тыс сруб)		3000

* Масса зависит от компоновки энергоблока (горизонтальная или вертикальная)

** В зависимости от типа охлаждения (водяное/воздушное).

Требования к сети потребителя (нагрузка дана в процентах от фактически получаемой на мини-ГЭС мощности):

— характеристика сети потребителя локальная,

трех/четырех проводная, 3-х фазная;

— мощность каждого двигателя, % не более 10;

— суммарная мощность двигателей с допол­ни­тельными компенсирующими конденсаторами, % не более 30.

Конструкция и назначение составных частей

Мини-ГЭС включает следующие ос­нов­ные части:

— блок балластной нагрузки;

— устройство автоматического регу­ли­ро­вания;

Энергоблок предназначен для выра­бот­­ки электроэнергии. Энергоблок состоит из гидравлической турбины, используемого в ка­честве генератора, Возможна горизонтальная или вертикальная компоновка энергоблока.

Блок балластной нагрузки предназначен для поглощения избыточной активной мощности при работе Мини-ГЭС на изолированную нагрузку. Возможна поставка блока балластной нагрузки с водяным или воздушным охлаждением.

Установка и эксплуатация

Для работы Мини-ГЭС обязательным условием является наличие напора (разницы уровней) воды. Напор может быть получен за счет разницы отметок уровней воды между:

— на одной реке, за счет спрямления излучины.

Энергоблок и электрическое оборудование необходимо защитить от неблагоприятного атмосферного воздействия и обеспечить поддержание рабочей температуры для электрооборудования 0¸+40 0С и влажности до 98% при температуре 250С.

• Мини-ГЭС CF 10-500 кВт
• Мини-Гидроэлектростанция мощностью 10кВт
• Мини-Гидроэлектростанция мощностью 50 кВт

Как оценить потенциальную мощность мини ГЭС

До строительства мини гидроэлектростанции своими руками нужно определить мощность, на которую можно рассчитывать. Существует справочное соотношение между скоростью потока воды и мощностью, которая может сниматься с вала в кВт при диаметре винта 1 м.

Скорость потока определяется замером времени, за которое щепка, брошенная в воду, пройдет определенное расстояние. Сделав несложные расчеты, получим скорость потока в метрах в секунду. Если в данном случае скорость менее 1 м/сек, то строительство ГЭС будет экономически нецелесообразно.

При скорости потока 2,5 м/с мощность составит 0,86 кВт, при 3 м/с – 1,24 кВт, при 4 м/с – 2,2 кВт. Соотношение описывается зависимостью: мощность ГЭС пропорциональна кубу скорости потока воды. Если скорость потока на участке предполагаемого строительства мала, ее можно попытаться увеличить устройством перепада высот потока или установкой сливной трубы с изменяемым диаметром на выходе из водоема. Чем меньше будет диаметр трубы на выходе, тем больше получится скорость потока.

Как увеличить эффективность ГЭС

Если вам нужно немного увеличить количество генерируемой электроэнергии, можно организовать увеличение потока путём формирования перепада высот. Самое простое решение данной проблемы – установить в водоём сливную трубу. При этом необходимо учитывать диаметр самой трубы, ведь он напрямую будет сказываться на скорости потока. Чем он меньше – тем больше скорость.

Данный способ позволяет установить минигидроэлектростанцию даже в том случае, если возле дома протекает небольшой ручей. Используя качественные материалы при создании генератора, мини-ГЭС можно успешно эксплуатировать это оборудование для домашних потребностей.

Как сделать мини ГЭС в домашних условиях

Принцип работы небольшой самодельной ГЭС можно понять на примере велосипеда с фарой и динамо-машиной (генератором).

1. Из кровельного железа делаем три лопасти длиной, равной радиусу велосипедного колеса (расстоянию от центральной втулки до обода колеса) и шириной 3-4 см.
2. Устанавливаем лопасти между спицами колеса, загнув для крепления край лопасти вокруг спиц. Лопасти должны быть выставлены равномерно с сохранением одинаковых углов между ними.
3. Погружаем колесо с лопастями в быструю реку на глубину от трети до половины диаметра колеса. Вырабатываемой электроэнергии будет достаточно, например, для освещения палатки.

Чертеж одного из вариантов строительства мини ГЭС

Примером может служить небольшая ГЭС для фермерского хозяйства мощностью 3-5 кВт из подручных материалов:

1. Ротор можно сделать из старого металлического кабельного барабана диаметром 2,2 м. При помощи болгарки и сварки под углом 45 градусов к радиусу нужно вварить 18 лопастей. Вращается ротор на подшипниках. Опора – труба металлическая или уголок.
2. На роторе нужно установить цепной редуктор с передаточным числом (коэффициентом передачи) 4. Далее вращение будет передаваться через карданный вал ВАЗ 2101. Использование кардана уменьшит вибрацию, а также соосность привода и генератора при использовании вала будет некритичной.
3. Понадобятся повышающий редуктор (коэффициент – 40) и трехфазный генератор. Скорость вращения генератора около 3000 об/мин. Общий коэффициент редукции двух редукторов составит 40 х 4 = 160. Генератор следует закрыть кожухом для защиты от влаги и безопасности. Расчетное вращение водяного колеса должно составить около 20 оборотов в минуту.
4. Под генератор можно приспособить асинхронный двигатель, а блок управления взять от любого небольшого станка. Понадобится кабель ВВГ НГ 2х4 длиной от ротора до фермерских построек.

Мини-ГЭС: сложная техника в простых деталях

Понятие «мини-ГЭС» объединяет устройства малой мощности, которая не превышает 100 кВт. Благодаря продуманной схеме такая модель легко превращает кинетическую энергию воды в электричество. Наблюдать этот процесс можно на примере крупных ГЭС, расположенных возле полноводных рек. Принцип работы промышленных и бытовых установок полностью идентичен, различия наблюдаются только в разрезе мощности оборудования и в выходных рабочих показателях.

Общая схема действия мини-ГЭС из автомобильного генератора проста как все гениальное. Естественный напор воды поступает на лопасти установки, запуская их постоянное движение в одном направлении. Оно передается на ротор генератора, в котором и происходит выработка электрической энергии.

Для небольших гидроустановок вполне достаточно массы текущей воды, заставляющей лопасти уверенно вращаться в режиме 24/7. Для более мощных устройств, рассчитанных на питание крупных энергозависимых потребителей, монтируются плотины или прочие сдерживающие технические сооружения. По мере пребывания воды и ее накопления кинетическая энергия потока возрастает, что позволяет привести в движение крупные и тяжелые лопасти массивного оборудования. Их вращение передается через редуктор на вал генератора, запуская процесс трансформации кинетической энергии в электрическую.

Источник: lux-stahl.ru