Из Википедии, свободной энциклопедии
  (Перенаправлен с Мини-гидро )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Малая электростанция Лик-Атери (Атлантические Пиренеи, Франция).
Гидроэлектростанция 1895 года недалеко от Теллурида, штат Колорадо .

Малая гидроэлектростанция - это развитие гидроэнергетики в масштабах, подходящих для местного сообщества и промышленности, или для внесения вклада в распределенную генерацию в региональной электрической сети. [1] Точные определения различаются, но проект «малая гидроэлектростанция» составляет менее 50 мегаватт (МВт), и в дальнейшем его можно подразделить по масштабу на «мини» (<1 МВт), « микро » (<100 кВт), « пико». "(<10 кВт). Напротив, многие гидроэлектрические проекты имеют огромные размеры, такие как электростанция на плотине Три ущелья мощностью 22 500 мегаватт или обширные многочисленные проекты Управления долины Теннесси .

Небольшие гидроэлектростанции могут быть построены в изолированных районах, которые было бы нерентабельно обслуживать из национальной электросети, или в районах, где национальная сеть не существует.

Описание [ править ]

Использование термина «малая гидроэлектростанция» значительно варьируется во всем мире, максимальный предел обычно составляет от 10 до 30 МВт. Хотя минимальный предел обычно не устанавливается, Национальная ассоциация гидроэнергетики США устанавливает минимальный предел в 5 МВт. [2] В Калифорнии гидроэлектростанции с максимальной мощностью менее 30 МВт классифицируются как малые и могут быть включены в стандарт штата по возобновляемым источникам энергии , в то время как гидроэлектростанции с большей мощностью классифицируются как большие и не являются считается возобновляемым. [3] Описание «малой гидроэлектростанции» может быть расширено до 50 МВт в США, Канаде и Китае. [4] В Индии гидроэнергетические проекты мощностью до 25 МВт классифицируются как проекты малых гидроэлектростанций (МГЭС). [5]

Малые гидроэлектростанции могут быть далее подразделены на мини-гидроэлектростанции, обычно определяемые как от 100 до 1000 киловатт (кВт), и микрогидравлические, которые составляют от 5 до 100 кВт. Микрогидроэнергетика - это обычно применение гидроэлектроэнергии для небольших сообществ, отдельных семей или малых предприятий. Самые маленькие установки - пикогидро , ниже 5 кВт.

Поскольку небольшие гидроэнергетические проекты обычно связаны с небольшими строительными работами и небольшим водохранилищем или без него, они считаются имеющими относительно низкое воздействие на окружающую среду по сравнению с крупными гидроэлектростанциями.

Рост [ править ]

Согласно отчету REN21, в течение 2008 года малые гидроэлектростанции выросли на 28% по сравнению с 2005 годом, в результате чего общая мировая мощность малых гидроэлектростанций выросла до 85 гигаватт (ГВт). Более 70% из них пришлось на Китай (65 ГВт), за которым следуют Япония (3,5 ГВт), США (3 ГВт) и Индия (2 ГВт). [6] Ожидается, что глобальный рост составит 2,8% ежегодно до середины 2020-х годов, когда мощность составит около 150 гигаватт. [7]

Китай планировал электрифицировать еще 10 000 деревень в период с 2005 по 2010 год в рамках своей программы электрификации китайских деревень , включая дальнейшие инвестиции в малую гидро- и фотовольтаику . [6] К 2010 году в Китае было 45 000 малых гидроэлектростанций, особенно в сельской местности, производящих 160 ТВтч в год. [8] Более 50% мировой потенциальной малой гидроэнергетики приходится на Азию; однако в отчете отмечается: «Возможно, в будущем будет обнаружен больший потенциал малой гидроэнергетики как на африканском, так и на американском континентах». [9] [10] [11]

В горах и тропических лесах Британской Колумбии , Канада, есть множество участков, подходящих для строительства гидроэнергетики. Однако из-за экологических проблем, связанных с большими водохранилищами, после 1980-х годов строительство новой плотины было остановлено. Решением для удовлетворения возросшего спроса было предложение контрактов независимым производителям электроэнергии , которые построили 100 участков реки мощностью менее 50 МВт. Производство электроэнергии без резервуаров сильно варьируется, но старые традиционные плотины удерживают или сбрасывают воду в среднем за год. В 2014 году эти независимые производители выработали 18 000 ГВтч из 4500 МВт мощности. [12]

Поколение [ править ]

Основная статья: гидроэлектроэнергия
Историческая малая гидроэлектростанция Оттенбах с оригинальным оборудованием 1920 года в Оттенбахе, Швейцария , до сих пор работает с экскурсиями
Электростанция Хунпин в городе Хунпин, Шэньнунцзя , имеет конструкцию, типичную для небольших гидроэлектростанций в западной части китайской провинции Хубэй . Вода идет с горы за станцией по черной трубе, изображенной на фото.

Гидроэнергетика - это производство электроэнергии за счет движения воды. Гидроэлектростанция требует надежного потока воды и разумной высоты падения воды, называемой напором . В типичной установке вода подается из резервуара по трубе в турбину . Вода, протекающая через турбину, заставляет электрический генератор вращаться, преобразуя движение в электрическую энергию.

Малая гидроэлектростанция может развиваться путем строительства новых сооружений или реконструкции существующих плотин, основной целью которых является борьба с наводнениями или ирригация. Старые гидроузлы могут быть реконструированы, иногда с сохранением значительных инвестиций в установку, таких как напорный трубопровод и турбины, или просто повторное использование прав на воду, связанных с заброшенным участком. Любое из этих преимуществ экономии затрат может сделать окупаемость инвестиций в небольшую гидроэлектростанцию ​​лучше, чем использование существующих площадок.

Дизайн проекта [ править ]

Многие компании предлагают стандартизированные турбогенераторы в диапазоне примерных размеров от 200 кВт до 10 МВт. Эти пакеты «вода-провод» упрощают планирование и разработку объекта, так как один поставщик заботится о большей части поставки оборудования. Поскольку единовременные инженерные затраты сведены к минимуму, а затраты на разработку распределяются по нескольким единицам, стоимость таких пакетных систем снижается. В то время как синхронные генераторы, способные к изолированной работе электростанции, часто используются, небольшие гидроэлектростанции, подключенные к системе электросетей, могут использовать экономичные индукционные генераторы для дальнейшего снижения затрат на установку и упрощения управления и эксплуатации.

В проектах малого «русла реки» нет обычной плотины с водохранилищем, только плотина, образующая водохранилище для отвода воды на входе в турбину. Неиспользованная вода просто течет через плотину, и водоем может храниться только один день, чего недостаточно для засушливого лета или замороженной зимы, когда генерация может прекратиться. Предпочтительный сценарий - иметь водозабор в существующем озере.

Для оросительных каналов разработаны модульные «микрогидрокинетические» системы . [13] « Ирригационные районы по всей территории США установили электростанции в точках отвода и впадинах в каналах, которые традиционно используются для измерения расхода, стабилизации верхнего течения и рассеивания энергии там, где наблюдается значительное изменение высоты по всей системе каналов». [14]

Такие страны, как Индия и Китай, проводят политику в пользу малых гидроэлектростанций, а процесс регулирования позволяет строить плотины и водохранилища. В Северной Америке и Европе процесс регулирования слишком долгий и дорогостоящий, чтобы рассматривать возможность строительства плотины и водохранилища для небольшого проекта.

Небольшие гидроэнергетические проекты обычно имеют более быстрые процедуры по охране окружающей среды и лицензированию, а поскольку оборудование обычно находится в серийном производстве, стандартизировано и упрощено, а строительные работы также сокращаются, проекты могут развиваться очень быстро. Физически меньший размер оборудования облегчает транспортировку в отдаленные районы, где нет хорошего автомобильного или железнодорожного доступа.

Одна из мер снижения воздействия на окружающую среду озер и водохранилищ зависит от баланса между стоком ручья и производством энергии. Уменьшение забора воды помогает экосистеме реки, но снижает рентабельность инвестиций (ROI) гидросистемы . Конструкция гидросистемы должна обеспечивать баланс, чтобы поддерживать как здоровье потока, так и экономичность.

Примерный список небольших установок по всему миру [ править ]

Африке

  • Зенгамина , электростанция мощностью 700 кВт в Калене-Хилл , округ Мвинилунга на северо-западе Замбии . 2008 г.

Азия

  • Проект малой гидроэлектростанции Минваллам, [15] район Палаккад , Керала , Индия. [16]
  • Проект микрогидро сообщества Барио Асал и Арура Лайуна, [17] Келабит Хайлендс , Саравак , Малайзия . 2009 г.
  • Мини-гидроэлектростанция Амбангал , Кианган , Ифугао , Филиппины (2010 г.) [18]
  • Мини-гидроэлектростанция на реке Асига, Сантьяго , Агусан-дель-Норте , Филиппины (2019 г.) [19]
  • Мини-гидроэлектростанция Балонгбонг, Бато , Катандуанес , Филиппины (1983 г.) [20]
  • Мини-гидроэлектростанция Кантингас, Сан-Фернандо , Ромблон , Филиппины (2009 г.) [21]
  • Мини-гидроэлектростанция «Ликуд», Асипуло и Кианган, Ифугао, Филиппины (2015 г.) [22]
  • Новая гидроэлектростанция Батаан, Новый Батаан , Давао-де-Оро , Филиппины (2018 г.) [23]
  • Мини-гидроэлектростанция Сан-Луис , Сан-Луис , Аврора , Филиппины (2011 г.) [24]
  • Мини-гидроэлектростанция Вилласига , Бугасонг , Антиквариат , Филиппины (2016 г.) [25]
  • Проект гидроэлектростанции Пакпаттан, электростанция мощностью 2,82 МВт на канале Пакпаттан в районе Пакпаттан , Пакистан, 2015 г.

Европа

  • Проект «Зеленые долины», [26] Национальный парк Брекон-Биконс , Уэльс. Совместный победитель турнира Big Green Challenge 2009 в размере 300 тысяч фунтов стерлингов [27] . [28]
  • St Catherine's, объект Национального фонда недалеко от Уиндермира , Уэстморленд , Соединенное Королевство.

Северная Америка

  • Гидроэлектростанция Эймс , Колорадо , США. В списке этапов развития IEEE
  • Гидроэлектростанции Чайлдс-Ирвинг , Аризона , США. 1916 г. Списан
  • Сноквалми-Фолс , Вашингтон , США. 1957 г.
  • Малибу Гидро , Британская Колумбия , Канада. 2005 г.
  • Cloudworks Energy - один из многих независимых производителей электроэнергии , которые построили проекты в Британской Колумбии, Канада.

См. Также [ править ]

  • Производство электроэнергии
  • Гидроэнергетика
  • Гидроэнергетика с низким напором
  • Микрогидро до 100 кВт
  • Пико гидро до 5 кВт
  • Гидравлический трубопровод
  • Международный центр малой гидроэнергетики

Ссылки [ править ]

  1. ^ Crettenand, N. (2012). «Содействие развитию мини- и малой гидроэнергетики в Швейцарии: формирование институциональной основы. Особое внимание уделяется схемам хранения и гидроаккумуляции» . Федеральная политехническая школа Лозанны (EPFL). Кандидатская диссертация № 5356 . Infoscience.epfl.ch.
  2. ^ http://www.iea.org/publications/freepublications/publication/2012_Hydropower_Roadmap.pdf pg17
  3. ^ «Гидроэлектростанция в Калифорнии» . www.energy.ca.gov . Проверено 7 апреля 2019 .
  4. ^ "Энергетический сектор" (PDF) . Международное агентство по возобновляемым источникам энергии. Июнь 2012 . Проверено 16 декабря 2018 .
  5. ^ https://mnre.gov.in/small-hydro
  6. ^ a b Обновление отчета о глобальном состоянии возобновляемых источников энергии за 2006 г. Архивировано 14 июня 2007 г. на Wayback Machine , REN21 , опубликовано в 2006 г., по состоянию на 16 мая 2007 г.
  7. ^ http://www.digitaljournal.com/pr/3572050
  8. ^ https://www.irena.org/DocumentDownloads/Publications/RE_Technologies_Cost_Analysis-HYDROPOWER.pdf pg12
  9. ^ «Отчет о развитии малой гидроэнергетики в мире за 2016 год» . ICSHP . Проверено 29 апреля 2015 года .
  10. ^ "ЮНИДО, ICSHP запускают портал по обмену знаниями о малой гидроэнергетике" . Политика и практика устойчивой энергетики . Проверено 29 апреля 2015 года .
  11. ^ «Малая гидроэнергетика, перспективная технология для электрификации сельской местности» . www.energias-renovables.com . Проверено 29 апреля 2015 года .
  12. ^ «О независимых энергетических проектах» . Архивировано из оригинала на 6 февраля 2016 года . Проверено 9 марта 2017 .
  13. ^ Полдень, Крис (2019-09-05). «Canal Plus: эти крошечные турбины могут превратить искусственные водные пути в электростанции» . GE Reports . Проверено 28 сентября 2019 .
  14. ^ "Использование неиспользованного потенциала: малая гидроэнергетика в оросительных каналах" . Гидро обзор . 2017-10-01 . Проверено 28 сентября 2019 .
  15. ^ "Доходы Проекта Электроэнергетики Минваллам касаются 3,24 рупий" . Проверено 9 марта 2017 .
  16. ^ "IRTC - Проект малой гидроэнергетики Минваллом" . Проверено 9 марта 2017 .
  17. ^ "Bario Asal Micro Hydro .. 4 года спустя и все еще сильна" . Проверено 9 марта 2017 .
  18. ^ "Минигидро электростанция Ифугао Амбангал" . Что мы делаем . Глобальное партнерство в области устойчивого энергоснабжения . Проверено 22 июля 2020 года .
  19. ^ Колин, Антонио (6 октября 2019). «Японская фирма построит проект по производству энергии из биомассы в Бутуане» . MindaNews . Проверено 22 июля 2020 года .
  20. ^ "Мини-гидроэлектростанция Балонгбонг" . Группа компаний малой энергетики, Национальная энергетическая корпорация . 7 августа 2018 . Проверено 22 июля 2020 года .
  21. ^ «Отчет о достижении 2013 года» (PDF) . Группа компаний малой энергетики, Национальная энергетическая корпорация. Архивировано из оригинального (PDF) 4 марта 2016 года . Проверено 15 сентября 2015 года .
  22. ^ «JICA, Министерство энергетики США открыло мини-гидроэлектростанцию ​​для обеспечения электричеством в Ифугао, усилия по сохранению рисовых террас» . Японское агентство международного сотрудничества . 14 июля 2015 года . Проверено 22 июля 2020 года .
  23. ^ "Инаугурационная комиссия Еврогидроэлектростанции мощностью 2,4 МВт" . Евро гидроэлектростанция (Азия) Holdings, Inc . Проверено 22 июля 2020 года .
  24. ^ Lectura, Лени (3 февраля 2016). «Epower для восстановления мини-ГЭС в Авроре» . BusinessMirror . Проверено 22 июля 2020 года .
  25. ^ Ульгадо, Андресито. «Дорожная карта гидроэнергетики» (PDF) . Бюро по управлению возобновляемыми источниками энергии, Министерство энергетики . Проверено 22 июля 2020 года .
  26. ^ "Зеленые долины -" . Thegreenvalleys.org. 2013-04-07 . Проверено 16 октября 2013 .
  27. ^ «Великобритания | Уэльс | Средний Уэльс | Зеленый проект Beacons собрал 20 тысяч фунтов стерлингов» . Новости BBC. 2008-10-17 . Проверено 16 октября 2013 .
  28. ^ "biggreenchallenge.org.uk" . biggreenchallenge.org.uk. Архивировано из оригинала на 2013-10-03 . Проверено 16 октября 2013 .