Проблеми використання малих водних електростанцій

На прикладі деяких діючих сьогодні малих водних станцій Польщі, можна зробити висновок про основні проблеми, які виникають при використанні такого типу станцій, а саме:

Досить часто використовують клинопасові передачі і при цьому довжина пасів може бути різною, що призводить до проблем експлуатації таких станцій. Краще використовувати плоскі паси.

Взимку під час простою станції при мінусових температурах досить часто замерзають помпи в турбінах. Щоб цього не було, потрібно грілками та генераторним теплом розігрівати помпи.

Досить часто виникають поломки підшипників у турбінах. При використанні підшипників із штучних матеріалів, які змащуються водою, через рік-півтора роботи такого підшипника спостерігається зміна форми підшипника і його потрібно ремонтувати або замінювати на новий.

Спостерігається досить високий рівень шуму при роботі пасових генераторів із-за дуже малих діаметрів пасового кола.

Іноді спостерігаються аварії трубчатих валів. Краще використовувати литі конструкції валів.

На рис. 1 показано ушкодження одного з елементів турбіни малої водної станції.

Види турбін та генераторів для застосування в малих водних електростанціях

Існує наступна класифікація турбін відносно їх застосування:

1. Акційні турбіни, в яких тиск води дорівнює тиску атмосфери.

2. Реакційні турбіни, в яких тиск води більший від атмосферного тиску.

На рис. 2 показано загальний вигляд турбіни, яка використовується в малих водних електростанціях.

Що стосується генераторів водних турбін, то вони поділяються на:

1. Генератори синхронічні.

2. Генератори асинхронічні.

3. Генератори постійного струму.

На рис. 3 показано ступінь використання малих водних електростанцій різними державами. Як видно, найкращі показники використання в Словенії та Чехії.

На прикладі Прикарпатського воєводства Польщі у використанні малих водних електростанцій можна розглянути кілька перешкод, які існують на сьогоднішній день:

- мала кількість інноваційних технічних засобів;

- брак турбін для низьких спадів річок;

- використання тільки асинхронічних генераторів.

Також ще існує економічна перешкода, яка полягає у малій можливості використання фінансових джерел, у нестабільності енергетичної політики регіону. Адміністративна перешкода виникає перед усім із-за браку енергетичної стратегії на рівні районів та селищ воєводства та із-за труднощів щодо доступу до нової інформації по цих питаннях.

Наступною перешкодою є недостатність висококваліфікованих кадрів, низькі їх знання в цій проблемі, а також низькі заробітки. Найбільшою проблемою є недостатня кількість спеціалістів з гідротехнічного будівництва, мала кількість спеціалістів з проектування малих водних електростанцій та водних турбін або недостатні знання серед електриків та автоматників технології застосування обладнання у водних електростанціях.

До ринкових перешкод відноситься продукція елементів малих водних електростанцій. Наприклад, по випуску турбін існує мало виробництв та невелика пропозиція щодо типів випускаємих турбін, тому приходиться закупляти відповідні турбіни за кордоном. Що стосується генераторів та інших видів обладнання до малих водних електростанцій, то їх вибір також не дуже великий, зате досить висока ціна.

Класифікація малих водних електростанцій У залежності від потужності малі водні електростанції поділяються на: - мніелектростанції - з потужністю менше 5 МВт;

- мікроелектростанції - з потужністю менше 100 кВт;

- пікоелектростанції - з потужністю менше 5 кВт.

У залежності від висоти падіння води малі електростанції поділяються на:

- електростанції низькоспадові;

- електростанції середньоспадові;

- електростанції високоспадові.

У залежності від енергетичних властивостей водні електростанції поділяються на:

- електростанції припливні, в яких не використовуються спеціальні збірники, а кількість виробленої енергії залежить від кількості води, яка пливе на даний момент у річці;

- електростанції зі збірниками з регулюванням припливу;

- електростанції каскадові;

- електростанції помповні з акумулятором енергії.

У залежності від способу підпору водні електростанції поділяються на:

- електростанції греблеві;

- електростанції каналові;

- електростанції з використанням тискових трубопроводів [3].

У табл. 1 показано технічний потенціал використання відновлювальних джерел енергії, в тому числі водних електростанцій на території Польщі.

Таблиця 1

Що стосується Польщі, то теоретичні засоби водної енергії становлять 25000 ГВт*год/рік, технічно можна використовувати 12000 ГВтхгод/рік, а для економічно ефективного використання вистачить 8500 ГВт*год/рік [4].

В 2001 році в Польщі було прийнято закон "Право водне", в якому говориться про вирішення таких питань, як: - дбайливість, щоб людство мало для особистого використання потрібну кількість води відповідної якості;

- охорона господарств від паводків або засухи;

- охорона водних ресурсів від забруднення та надмірної експлуатації;

- резерв кількості води, потрібний для потреб сільського господарства та промисловості;

- створення умов для енергетичного, транспортного та рибальського господарства [5]. Згідно із документом, всі води країни

поділяються на:

- води поверхневі та підземні;

- води територіальних морів, озер та водоймищ.

Умовно засоби та водне обладнання можна поділити на такі групи:

- спеціальні будови, наприклад канали та рови;

- збірники води;

- рибні стави або стави, які призначені для очищення стоків;

- об'єкти, які служать для використання поверхневих та підземних вод;

- об'єкти водної енергетики;

- обладнання каналізаційне;

- опорні мури.

Таким чином, використання малої водної енергетики має високу ефективність як з економічної, так і з екологічної точки зору.

ЛІТЕРАТУРА

1. Капіескі М. Иівіогіа епе^еіукі wodnej, Warszawa, 2005. - 8. 44-48.

2. Непке А. 2а1е1у і wady MEW - srodowiskowe аврекіу Elektrowni Wodnych., Warszawa, 2004. - 8. 30-40.

3. К^исЬ J. MEW jako sk1adnik odnawia1nych zrode1 епе^іі, Warsawa, 2004. - 8. 40-43.

4. Dziewierz Ь. Ana1iza ekonomiczna wykorzystania energii wody, 2006. - 8. 49-50.

5. Kubinska М. Prawne gospodarki wodnej, 2006. - 8. 50-51.