Малая гидро - Small hydro

Малая электростанция Licq-Athérey (Pyrénées-Atlantiques, Франция).
Гидроэлектростанция 1895 г. Теллурайд, Колорадо.

Малая гидро это развитие гидроэлектростанция в масштабе, подходящем для местного сообщества и промышленности, или внести свой вклад в распределенная генерация в региональной электросети.[1] Точные определения различаются, но проект «малая гидроэлектростанция» - менее 50 мегаватты (МВт), а по шкале можно подразделить на «мини» (<1 МВт),микро "(<100 кВт),"пико "(<10 кВт). В отличие от этого, многие гидроэлектростанции имеют огромные размеры, например, электростанция на Плотина Три ущелья мощностью 22 500 мегаватт или огромное количество проектов Власть долины Теннесси.

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

Описание

Использование термина «малая гидроэлектростанция» значительно различается по всему миру, 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 Калифорния гидроэлектростанции с максимальной мощностью менее 30 МВт классифицируются как малые и могут быть включены в государственную стандарт портфеля возобновляемых источников энергии, а гидроэлектростанции с большей мощностью классифицируются как большие и не считаются возобновляемыми.[3] Описание "малой гидроэнергетики" можно растянуть 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 малые гидроэлектростанции, обычно определяемые от 100 до 1000. киловатты (кВт) и микро гидро что составляет от 5 до 100 кВт. Микрогидроэнергетика - это обычно применение гидроэлектроэнергии для небольших сообществ, отдельных семей или малых предприятий. Самые маленькие установки пико гидро, 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

Согласно отчету REN21, в течение 2008 г. малые гидроэлектростанции выросли на 28% по сравнению с 2005 г., что привело к увеличению общей мировой мощности малых гидроэлектростанций до 85. гигаватт (GW). 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% в год 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 гг. Программа электрификации китайской деревни, включая дальнейшие инвестиции в малую гидроэнергетику и фотогальваника.[6] К 2010 году в Китае было 45 000 малых гидроэлектростанций, особенно в сельских районах, производящих 160 ТВтч ежегодно.[8] Более 50% мировой потенциальной малой гидроэнергетики находится в Азии; 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 британская Колумбия В Канаде очень много участков, подходящих для строительства гидроэнергетики. Однако изза экологических проблем, связанных с большими водохранилищами, после 1980-х годов строительство новой плотины было остановлено. Решением проблемы повышенного спроса было предложение контрактов независимые производители электроэнергии, построивших 100 русло реки проекты до 50 МВт. Производство электроэнергии без резервуаров сильно варьируется, но старые традиционные плотины удерживают или сбрасывают воду для усреднения добычи в течение года. В 2014 году эти независимые производители выработали 18 000 ГВтч из 4500 МВт мощности.[12]

Поколение

Основная статья: гидроэлектроэнергия
Исторический Малая гидроэлектростанция Оттенбах с оригинальной комплектацией 1920 г. Оттенбах, Швейцария, все еще работает с гидом
Электростанция Хунпин в городе Хунпин, Шеннунцзя, имеет типичную для малых ГЭС конструкцию в западной части Китая. Хубэй Провинция. Вода идет с горы за станцией, по черной трубе, изображенной на фото.

Гидроэнергетика - это выработка электроэнергии за счет движения воды. Гидроэлектростанция требует надежного потока воды и разумной высоты для падения воды, называемой голова. В обычной установке вода подается из резервуара по трубе в турбина. Вода, протекающая через турбину, вызывает электрический генератор вращаться, преобразовывая движение в электрическую энергию.

Малые гидроэлектростанции могут 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, которая стоит использования существующих площадок.

Дизайн проекта

Многие компании предлагают стандартизированные турбогенераторы в диапазоне примерных размеров от 200 кВт до 10 МВт. Эти пакеты «вода-провод» упрощают планирование и разработку объекта, поскольку один поставщик заботится о большей части поставки оборудования. Поскольку единовременные инженерные затраты сведены к минимуму, а затраты на разработку распределяются между несколькими устройствами, стоимость таких пакетных систем снижается. В то время как синхронные генераторы, способные работать изолированно, часто используются, небольшие гидроэлектростанции, подключенные к электрической сети, могут использовать экономичные индукционные генераторы для дальнейшего снижения стоимости установки и упрощения управления и эксплуатации.

Маленький «бег реки» в проектах нет обычной плотины с водохранилищем, только плотина сформировать напорный пруд 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 остановиться. Предпочтительный сценарий - иметь вход в существующее озеро.

Модульные «микрогидрокинетические» системы были разработаны для оросительные каналы.[13] "Оросительные районы по всей территории США установили электростанции в точках отвода и сбросах в каналах, которые традиционно используются для измерения расхода, для стабилизации верхних устьев и для рассеивания энергии там, где наблюдается значительное изменение высоты по всей системе каналов ».[14]

Такие страны, как Индия и Китай, проводят политику в пользу малых ГЭС, 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 нагрузку на гидросистему. прибыль на инвестиции (ROI). Конструкция гидросистемы должна обеспечивать баланс, чтобы поддерживать как здоровье потока, так и экономичность.

Примерный список небольших установок по всему миру

Африка

Азия

Европа

Северная Америка

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Креттенанд, Н. (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 стр.17
  3. ^ «Гидроэнергетика в Калифорнии». www.energy.ca.gov. Получено 2019-04-07.
  4. ^ «Энергетический сектор» (PDF). Международное агентство по возобновляемой энергии. Июнь 2012 г.. Получено 2018-12-16.
  5. ^ https://mnre.gov.in/small-hydro
  6. ^ а б Обновление отчета о состоянии возобновляемой энергетики в мире за 2006 год В архиве 2007-06-14 на Wayback Machine, REN21, опубликовано в 2006 г., дата обращения 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 мировом развитии малой гидроэнергетики 2016». ICSHP. Получено 29 апреля 2015.
  10. ^ «ЮНИДО и ICSHP запускают портал для обмена знаниями о малой гидроэнергетике». Политика и практика устойчивой энергетики. Получено 29 апреля 2015.
  11. ^ «Малая гидроэнергетика - перспективная технология электрификации села». www.energias-renovables.com. Получено 29 апреля 2015.
  12. ^ «О независимых энергетических проектах». Архивировано из оригинал 6 февраля 2016 г.. Получено 9 марта 2017.
  13. ^ Полдень, Крис (2019-09-05). «Canal Plus: эти крошечные турбины могут превратить искусственные водные пути в электростанции». Отчеты GE. Получено 2019-09-28.
  14. ^ «Использование неиспользованного потенциала: малая гидроэлектростанция в оросительных каналах». Гидро Обзор. 2017-10-01. Получено 2019-09-28.
  15. ^ "Доходы проекта Meenvallam Power достигают 3,24 рупий". Получено 9 марта 2017.
  16. ^ «IRTC - Проект малой гидроэлектростанции Минваллом». Получено 9 марта 2017.
  17. ^ "Bario Asal Micro Hydro .. 4 года спустя и все еще сильна". Получено 9 марта 2017.
  18. ^ «Минигидроэлектростанция Ифугао Амбангал». Что мы делаем. Глобальное партнерство в области устойчивого энергоснабжения. Получено 22 июля, 2020.
  19. ^ Колина, Антонио (6 октября 2019 г.). «Японская фирма построит проект по производству энергии из биомассы в Бутуане». MindaNews. Получено 22 июля, 2020.
  20. ^ «Мини-ГЭС Балонгбонг». Группа компаний малой энергетики, Национальная энергетическая корпорация. 7 августа 2018 г.. Получено 22 июля, 2020.
  21. ^ «Отчет о достижении 2013 года» (PDF). Группа компаний малой энергетики, Национальная энергетическая корпорация. Архивировано из оригинал (PDF) 4 марта 2016 г.. Получено 15 сентября 2015.
  22. ^ «JICA и Министерство энергетики открывают мини-гидроэлектростанцию ​​для обеспечения электричеством в Ифугао, усилия по сохранению рисовых террас». Японское агентство международного сотрудничества. 14 июля 2015 г.. Получено 22 июля, 2020.
  23. ^ «Инаугурационная комиссия Еврогидроэлектростанции мощностью 2,4 МВт». Euro Hydro Power (Asia) Holdings, Inc. Получено 22 июля, 2020.
  24. ^ Лектура, Лени (3 февраля 2016 г.). «Epower для восстановления мини-ГЭС в Авроре». BusinessMirror. Получено 22 июля, 2020.
  25. ^ Ульгадо, Андресито. «Дорожная карта гидроэнергетики» (PDF). Бюро по управлению возобновляемой энергией, Департамент энергетики. Получено 22 июля, 2020.
  26. ^ «Зеленые долины -». Thegreenvalleys.org. 2013-04-07. Получено 2013-10-16.
  27. ^ "Великобритания | Уэльс | Средний Уэльс | Зеленый проект Beacons получил 20 тысяч фунтов стерлингов". Новости BBC. 2008-10-17. Получено 2013-10-16.
  28. ^ "biggreenchallenge.org.uk". biggreenchallenge.org.uk. Архивировано из оригинал на 2013-10-03. Получено 2013-10-16.