Статья: Оценка перспектив использования малой гидроэнергетики на оросительных системах для обеспечения внутрисистемных потребностей в электроэнергии

На основании анализа технико-эксплуатационных карт мелиоративных систем Ставропольского края определено суммарное годовое количество электроэнергии (таблица 3), потребляемой ОС края в 2015 году (включая электроэнергию, потребляемую насосными станциями, техникой, производственными зданиями ФГБУ и другими потребителями в пределах ОС). гидроэнергетический дождевальный оросительный

Таблица 2 - Характеристика перспективных малых и микроГЭС на ОС в Ставропольском крае

Таблица 3 - Показатели потребления электроэнергии оросительными системами Ставропольского края

Учитывая, что значение перспективной годовой выработки электроэнергии на гидротехнических сооружениях ОС Ставропольского края (515040000 кВт ч) много больше суммарного показателя годового потребления (1985570,2 кВт ч), можно заключить, что полученной электроэнергией можно обеспечить работу оросительной техники, насосных станций, средств автоматизации, связи в пределах ОС края.

Существенной проблемой на пути использование гидроэнергетического потенциала ОС являются присутствующая в России определенная региональная и юридическая раздробленность и различия интересов хозяйствующих в электроэнергетике компаний (как генерирующих, так и сбытовых).

В настоящее время необходимо создание отдельной отрасли ВИЭ, что возможно лишь под единым началом и при активном содействии государства (с. 153 [14]). В частности, необходима разработка и принятие нормативно-правовой и нормативно-технической базы документов, способствующей легализации, внедрению и устойчивому развитию малой гидроэнергетики в мелиорации.

Выводы

1 На примере ОС Ставропольского края рассмотрена возможность получения электроэнергии с использованием малых и микроГЭС для обеспечения потребностей в энергоснабжении дождевальной техники, насосных станций и других внутрисистемных объектов.

2 Рассмотренные в таблице 2 перспективные створы для устройства гидроэлектростанций позволяют сделать вывод о целесообразности производства электроэнергии, необходимой для работы ОС предгорных районов при сравнительно низкой себестоимости отпускаемой электроэнергии (1,80-2,40 руб./кВт ч).

3 Перспективная годовая выработка электроэнергии на внутрисистемных малых и микроГЭС (устраиваемых на ГТС) составила 515040000 кВт ч. Используя этот гидроэнергетический потенциал, можно обеспечить бесперебойную работу систем сельскохозяйственного водоснабжения, а также снизить затраты на производство сельскохозяйственных культур.

Список использованных источников

1 Алтунин, В. С. Мелиоративные каналы в земляных руслах / В. С. Алтунин. - М.: Колос, 1979. - 255 с.

2 Запорожченко, Э. В. Инженерно-геологический опыт проектирования, строительства и эксплуатации первой очереди Большого Ставропольского канала / Э. В. Запорожченко. - Ставрополь: Ставропол. кн. изд-во, 1974. - 78 с.

3 Бондаренко, В. Л. Оценка перспектив использования возобновляемых источников энергии на базе малой гидроэнергетики в Ростовской области / В. Л. Бондаренко, Г. Л. Лобанов, А. В. Алиферов // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации - 2016.

4 Государственный доклад о состоянии и использовании водных ресурсов Российской Федерации в 2009 г. - М.: НИА-Природа, 2010. - 288 с.

5 Перспективы развития возобновляемых источников энергии в России / В. Г. Николаев [и др.]; под ред. В. Г. Николаева. - М.: Атмограф, 2009. - 456 с.

6 Кашарин, Д. В. Область применения и обоснование параметров мобильных микроГЭС рукавного типа для малых водотоков / Д. В. Кашарин, М. А. Годин // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. - 2010. - № 20. - С. 142-148.

7 Безруких, П. П. Ресурсы и эффективность использования возобновляемых источников энергии в России / П. П. Безруких, Ю. Д. Арбузов, Г. А. Борисов [и др.].; под общ. ред. П. П. Безруких. - СПб.: Наука, 2002. - 314 с.

8 Вахрушева, К. Итоги развития альтернативной энергетики в мире и в России в 2010 году

9 Каргиев, В. М. Энергия будущего - возобновляемая энергия. Стратегия Европейского союза в области возобновляемых источников энергии / В. М. Каргиев // Возобновляемая энергия. - 2008. - № 3. - С. 2-3.

10 Снипич, Ю. Ф. Перспективные направления развития дождевальной техники / Ю. Ф. Снипич, В. Н. Щедрин, А. В. Колганов // Мелиорация и водное хозяйство. - 2003. - № 5. - С. 5.

11 Абакумов, В. А. Экологические модификации и критерии экологического нормирования / В. А. Абакумов. - Л.: Гидрометеоиздат, 1991. - С. 18-40.

12 Обухов, С. Г. Микрогидроэлектростанции: курс лекций / С. Г. Обухов // ГОУ ВПО ТПУ. - Томск: ТПУ, 2009. - 63 с.

13 Михайлов, Л. П. Малая гидроэнергетика / Л. П. Михайлов, Б. Н. Фельдман, Т. К. Марканова; под ред. Л. П. Михайлова. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 184 с.

14 Николаев, В. Г. Перспективы развития возобновляемых источников энергии в России. Результаты проекта TACIS / В. Г. Николаев, С. В. Ганага, Р. Вальтер. - М.: Изд-во «Атмограф», 2009. - 455 с.

Аннотация

Целью исследований являлась оценка гидроэнергетических ресурсов и перспектив использования малой гидроэнергетики на существующих гидротехнических сооружениях (на примере Ставропольского края) и дождевальных машинах оросительных систем для обеспечения внутрисистемных потребностей в электроэнергии. Системным анализом на примере оросительных систем Ставропольского края было установлено, что в применяемой в настоящее время технологии производства сельскохозяйственной продукции практически не используется потенциальная энергия водного потока сетевых гидротехнических сооружений. В связи с этим основным материалом для обоснования перспективных мест размещения малых и микроГЭС для выработки электроэнергии являлись конструктивные характеристики действующих в Ставропольском крае гидросооружений. Сотрудниками Российского научно-исследовательского института проблем мелиорации был проведен сбор и анализ сведений об оросительных системах Ставропольского края с наличием перепадов уровней воды от 2 м и более (быстротоков, перепадов и т. д.), после чего выполнен подбор гидроагрегатов, а также рассчитана годовая выработка электроэнергии. В результате выявлено, что наиболее перспективными створами для устройства малых и микроГЭС в Ставропольском крае являются около 30 функционирующих гидросооружений, а также четыре перепада на р. Б. Егорлык и один на р. Куме. Показатели суммарной мощности и производства электроэнергии на малых и микроГЭС оросительных систем Ставропольского края предварительно оцениваются в 128,46 МВт в год, а годовая выработка электроэнергии составит 515,04 млн кВт ч. Таким образом, использование малой гидроэнергетики как возобновляемого источника энергии в мелиорации будет способствовать созданию энергоэффективных оросительных систем.

Ключевые слова: возобновляемые источники энергии, микроГЭС, гидротехнические сооружения, оросительная система, дождевальная машина, электрическая энергия.

The purpose of research was to assess the hydropower resources and the prospects for using small hydropower engineering on the existing hydraulic structures (on the example of Stavropol Territory) and sprinklers to meet internal energy needs. Using the example of irrigation systems of Stavropol Territory, it was found out by system analysis that the potential energy of water flow of network hydraulic structures isn't practically used in current agricultural production technology. In this regard, the main material for justification the promising locations for small and micro hydroelectric power plants for power generation was the design characteristics of hydraulic structures operating on Stavropol Territory. Russian Scientific Research Institute of Land Improvement Problems collected and analyzed information on irrigation systems of Stavropol Territory with the availability of water level differences of 2 m or more (chutes, crossheads, etc.), after which the selection of hydraulic units was performed and annual power generation was calculated. As a result, it was revealed that about 30 functioning hydraulic structures, as well as four crossheads on the river Egorlyk and one on the river Kuma are the most promising sites for small and micro hydroelectric power plants construction in Stavropol Territory. The indicators of total power and electricity production on small and micro hydroelectric power plants of irrigation systems of Stavropol Territory are estimated preliminary at 128.46 MW per year, and annual electricity generation will amount to 515.04 million kWh. Thus, the use of small hydropower as a renewable source of energy in land reclamation will contribute to the creation of energy efficient irrigation systems.

Key words: renewable energy sources, micro hydroelectric power plants, hydraulic engineering structures, irrigation system, sprinkler, electric energy.