Электроснабжение жилого дома на базе микроГЭС

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ЖИЛОГО ДОМА НА БАЗЕ МИКРОГЭС

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ЖИЛОГО ДОМА

1 — блок схемы регулирования; 2 — устройство баллистической нагрузки; 3 — гидроэлектрический агрегат 4 — запорная задвижка; 5 — подводящий трубопровод; 6 — водозаборное устройство.

-В- сеть водопровода;
-К- сеть канализации
-W1- кабельная или воздушная линия напряжением до 1 кВ
1 — жилой дом
2 — хозблок;
3 — здание микроГЭС

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ЖИЛЫХ ДОМОВ НА БАЗЕ МИКРОГЭС

Микрогидроэлектрические станции (микроГЭС) номинальной мощностью до 50 кВт рекомендуется применять в качестве автономных источников электрической энергии для электроснабжения индивидуальных жилых домов, хуторов, фермерских хозяйств и небольших поселков, расположенных вблизи малых рек, ручьев, прудов и неэнергетических водохранилищ при отсутствии централизованного электроснабжения.
МикроГЭС могут использоваться на всей территории России, но наиболее целесообразным является применение их в горной и предгорной местностях.
Действующие малые и микроГЭС на территории Российской Федерации: Кировской обл.. Республики Адыгея, Кабардино-Балкарской Республики, Республики Карелия, Республики Тыва, Краснодарского края. Ленинградской обл., Карачаево-Черкесской Республики; а также в республиках Грузия, Беларусь, Армения, Латвия, Украина.
При использовании микроГЭС на равнинной местности необходимым является сооружение плотины, обеспечивающей необходимый напор воды для работы турбины.
При использовании микроГЭС в местности, имеющей уклоцравный или более 0,04, достаточным являетср прокладка деривационного трубопровода, обеспечивающего частичный отвод воды от основного русла реки в обьеме. необходимом для работы турбины.
Рекомендуется размещать микроГЭС с номинальным напряжением 400 В переменного тока частотой 5С Гц на расстоянии не более 1 км до жилого дома. В противном случае необходимым является сооружение трансформаторной подстанции напряжением 6 — 10/0,4 кВ.
Оборудование установки микроГЭС устанавливается в специальном закрытом помещении, обеспечивающем защиту оборудования от воздействия атмосферных осадков и солнечной радиации.
Для систем — электрэснабжения. выполненных на базе микроГЭС, резервный источник электрической энергии может не предусматриваться, если стабильная эксплуатация микроГЭС обеспечиваете1 з любое время гола и не зависит от климатических факторов.
Дополнительными преимуществами микроГЭС являются экологическая чистота и обеспечение возможности работы в автоматическом режиме без обслуживающего персонала.

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА МИКРОГЭС

МИКРОГЭС

G—генератор; QF— выключатель автоматический; А1 — блок системы регулирования; ЕК— балластная нагрузка

В состав микроГЭС входят: гидроэлектрический агрегат (гидротурбина, угловой мультипликатор, противоразгонное устройство, генератор, система автоматического управления (САУ), устройство автоматического регулирования, водозаборное устройство с мусорозадерживающим устройством, устройство возбуждения, блок балластной нагрузки.
По напорному трубопроводу вода поступает в турбину и осуществляет её вращение.
Турбина приводит в действие ротор генератора, установленный на валу турбины. Статорные обмотки генератора с помощью блока регулирования подключаются к сети электроснабжения потребителя. Блок регулирования предназначен для согласования режимов выработки электрической энергии путем подключения балластной нагрузки.
Балластная система представляет собой систему воздушных трубчатых электрических нагревателей (ТЭНов).
Защита генератора от токов короткого замыкания и перегрузки выполняется автоматическим выключателем с максимальными расцепителями, установленными в трех фазах
Разработку, серийное изготовление, комплектную поставку, монтаж, пусконаладочные работы, гарантийное и сервисное обслуживание экологически чистых микроГЭС мощностью от 7,5 до 100 кВт и гидроагрегатов для малых ГЭС единичной мощностью до 5000 кВт осуществляет АОЗТ «МНТО ИНСЭТ».

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЁТ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДИЗЕЛЬНОЙ СТАНЦИИ (ДС) И МИКРОГЭС

ВАРИАНТ 1. Использование микроГЭС-10
Срок службы микроГЭС-10 при соблюдении правил эксплуатации не менее 10 лет, т. е. T= 3650 сут;
Вырабатываемая мощность N = 10 кВт;
Суточная выработка электроэнергии Ос при пользовании электроэнергией в течение 16 ч в сутки (f =16 ч) и мощности N равна:

Qс = N х t = 10 кВт х 16 ч = 160 кВт-ч.

За весь срок Г будет выработано количество энергии Q.

Q = Qс х T = 160 кВт -ч х 3650 = 584 000 кВт-ч.

При стоимости микроГЭС-10 7000 дол. США, включающей цену микроГЭС (6000 дол.) и стоимость материалов и работ, связанных с установкой микроГЭС (1000 дол.), стоимость 1 кВт-ч вырабатываемой электроэнергии Сг будет равна:

Сг = 7000:584 000 = 0,012 дол./кВт ч (1.2 цента за 1 кВт-ч).

ВАРИАНТ 2. Использование микроГЭС-50
Срок службы микроГЭС-50 при соблюдении правил эксплуатации не менее 10 лет, т. е. Т = 3650 сут;
Вырабатываемая мощность N=50 кВт;
Суточная выработка электроэнергии Ос при пользовании электроэнергией в течение 16 ч в сутки (t =16 ч) и мощности N равна:

QC = N x t = 50KBTX 16 ч = 800 кВт-ч.

За весь срок Г будет выработано количество энергии Q.

Q = Qс х Т = 800 кВт ч х 3650 = 2 920 000 кВт-ч.

При стоимости микроГЭС-50 35000 дол. США, включающей цену микроГЭС (33 000 дол ) и стоимость материалов и работ, связанных с установкой микроГЭС (2000 дол.), стоимость 1 кВт ч вырабатываемой электроэнергии Сг будет равна:

Сг = 35 000:2 920 000 =0.012 дол/кВт-ч (1,2 цента за 1 кВт ч).

ВАРИАНТ 3. Использование ДС
Для выработки- 1 кВт-ч электроэнергии в ДС используется 300 г дизельного топлива (0,0003 т/кВт-ч).
При цене дизельного топлива 220 дол. за тонну цена этого количества топлива Сдт равна:

Сд т = 220 дел /тх 0,0003 т/кВт ч = 0,066 дол /кВт ч (6,6 цента за 1 кВт -ч)

В расчёте приведены только прямые расходы на топливо при использовании ДС для выработки 1 кВт ч электроэнергии. Стоимости ДС и работ обслуживающего персонала не учтены.

ВЫВОД: Стоимость электроэнергии при использовании микроГЭС в 5,5 раза ниже, чем при использовании,- ДС (0,066:0,012=5,5)