Возможности использования рек в Республике Беларусь для получения электрической энергии

Возможности использования  рек в Республике Беларусь для                       получения электрической энергии.

Вода, которую еще в древности  использовали для совершения механической работы, до сих пор остается хорошим  источником энергии—теперь уже электрической—для нашей промышленной цивилизации. Энергия падающей воды, вращавшей водяное колесо, служила непосредственно для размола зерна, распиливания древесины и производства тканей. Однако мельницы и лесопилки на наших реках стали исчезать, когда в восьмидесятых годах прошлого века началось производство электроэнергии у водопадов.

Республика Беларусь располагает  большим количеством малых рек, однако до настоящего времени это  богатство не было использовано для  получения электроэнергии. В связи  с постоянно растущей стоимостью энергоносителей и актуальностью  вопроса получения энергии за счет возобновляемых источников, возникла необходимость в решении данной проблемы.

Найдено эффективное решение получения  энергии потока воды, в том числе  и малых рек, без затопления поймы. Разработана низконапорная гидроэлектростанция, которая в сотни раз эффективнее  существующих аналогов (см. схему 1). Ее могут при желании построить  любой фермер, предприниматель или  предприятие. По мнению разработчиков, этот тип электростанции способен обеспечить дешевой гидроэнергией потребителей региона, имеющего перемещающиеся водные запасы. К примеру, на территории Белыничского района совершенно не используются гидроресурсы рек. А устройство только на одной р. Друть каскада из 7 – 9 гидроэлектростанций при перепаде уровня воды в 1 м полностью обеспечит потребности района в электроэнергии, при их стоимости строительства в разы меньше традиционных.

В настоящее время закончено  изготовление роторной турбины к  вышеуказанному типу гидроэлектростанции, разработанной коллективом, возглавляемым  главой КФХ «Белыничский пчелопитомник» Карпенковым В., совместно с ОАО «Белыничский протеиновый завод» и управлением предпринимательства Могилевского облисполкома.

Турбина выполнена в виде модуля, который устанавливается на подготовленный фундамент возле русла реки. Поднимается  уровень воды в реке на планируемый при помощи шлюза-регулятора. Турбина одновременно выполняет роль плотины, которая при вращении сбрасывает рассчитанное количество воды, равное поступлению. Это происходит за счет конфигурации объемных лопастей, форма и их количество рассчитывается в зависимости от объема поступающей воды на данном объекте. Под турбиной устанавливается сегмент, равный шагу лопастей ротора. Объем воды между двумя лопастями и сегментом является рабочим объемом турбины.

В случае увеличения уровня, избыток  воды проходит через верх шлюза-регулятора. Изготовленная турбина способна работать при перепаде от 5 до 130 см

Диаметр турбины – 2.76 м.;

Длина – 2.84 м.;

Максимальная расчетная  мощность – 250 кВт. При расходе воды 320 л/сек.

Турбина имеет форму цилиндра. По оси которого выполнен вал, его концы закрепляются на опорах. По окружности одной из сторон турбины навариваются зубья, которые входят в зацепление с шестеренкой, закрепленной на валу генератора. Поскольку изготовление зубьев по периметру ротора в неприспособленных мастерских сложно выполнимая задача, можно прямо с вала турбины через мультипликатор подсоединить генератор. Одновременно с простотой этот вариант имеет следующие недостатки:

- потери в мультипликаторе  около 15% ;

- при подъеме уровня  воды в половодье может быть  затоплен генератор.

Задача максимально эффективного использования воды решается, в том  числе и через уплотнения между  лопастями и сегментом, ротором  и стенками. 

Экономия топлива в результате использования энергии малых  рек составляет 0,11 – 0,15млн.т. услл. топл./год [1]. Потенциальная мощность всех водотоков Беларуси – 850 МВт, в том числе экономически целесообразным является использование 250 МВт – именно до такого уровня намерены довести общую мощность малых гидроэлектростанций в Беларуси к 2020 году. В настоящее время на балансе энергосистемы Беларуси функционируют гидроэлектростанции установленной мощностью около 20 МВт. В Республике к настоящему времени освоено примерно 4% располагаемого экономического гидроэнергопотенциала. В ближайшие годы будут введены Гродненская ГЭС мощностью 17 МВт на реке Неман, Полоцкая ГЭС (23 МВт) на реке Западная Двина, гидроэлектростанция на Днепре (5 МВт) и другие мини-ГЭС на Морочи, Случи, Птичи, Сервечи, Ислочи и других малых реках. Согласно проведенным оценкам, потенциально возможно в Беларуси возвести сотни геотермальных станций. В настоящее время планируется строительство первой геотермальной станции под Брестом на тепличном комбинате "Берестье". Планируется 
качать воду с температурой в 25-30 градусов Цельсия для отопления теплиц агрокомбината.