1.Загальна характеристика сільських електричних станцій.

1)Вітроелектричні станції.

2) Біоенергетика.

3)Сонячна енергія.

4)Малі ГЕС.

2. Малі гідравлічні станції

Література:

1.Будзко И.А., Зуль Н.М. «Электроснабжение сельского хозяйства « - М.: Агропромиздат, 1990 – 496 с.

2.Электроснабжение сельского хазяйства. Притака И.П. – 2-е изд., перераб. и доп. – К.: Вища школа . Головное изд-во, 1983. – 343 с. – Укр.

3.Праховник А.В. Малая енергетика: распределенная генерация в системах энергоснабжения . – К.: „Освита Украины „, 2007. -464 с., ил.

За останні роки на часі стоїть питання використання сільських електричних станцій.

В районах малонаселених і з метою забезпечення індивідуального електропостачання споруджують невеликі електростанції постійної дії. Їх вважають сільськими, якщо більше 50% навантаження складають сільськогосподарські споживачі.

Україна має достатньо високий потенціал відновлювальних джерел енергії, основними напрямками використання яких є використання економічно доцільного гідро потенціалу малих річок України, енергія біомаси , НЕР і вітроенергетики.

На даний час , маючи значний потенціал відновлювальних джерел , їх частина в енергетичному балансі країни не перевищує 0,1 %. Серед всіх відновлювальних джерел енергії ( ВДЕ ) тільки вітрова енергетика має державну підтримку , і то недостатню.

Згідно Комплексної програми будівництва ВЕС інвестування будівництва здійснюється за рахунок цільової надбавки в розмірі 0,75 % до діючого тарифу на електроенергію, котра продається виробниками на оптовому ринку електроенергії..

Біоенергетика. Відсоток біоенергетики ( в основному за рахунок деревних відходів) складає 18% від всіх ВДЕ , що становить її на друге місце після великої гідроенергетики.

Але нажаль на даний час в Україні існує лише одна установка по виробництву електроенергії з біомаси.

Найбільш перспективні для комерційного використання в Україні в майбутньому можна вважати такі технології :

• сумісного спалювання біомаси ( деревної щепи , деревних гранул , тюків соломи) з вуглем на існуючих вуглевих електростанціях;

• біогазові установки для великих комплексів ВРХ , свиноферм, птахофабрик і підприємств харчової промисловості;

• установки добутку і використання біогазу з великих полігонів технічних побутових відходів і станцій очистки комунальних стоків (міні електростанції потужністю 0,5 ...5 МВт).

Сонячна енергія. Сонячний період на території України складає 1900...2400 годин , а загальний середньорічний рівень випромінювання змінюється від 1079 кВт.год/ на півночі до 1400 кВт.год/ на півдні.

Основні напрямки розвитку – сонячна теплова енергія ( для забезпечення місцевого гарячого водопостачання в літній період).Потенціал – 32 ТВт.год/рік;

Фотоелементи. Для виробництва електроенергії. Потенціал – 16 ТВт.год/рік.

Електростанції з двигунами внутрішнього згорання споруджують в якості основного джерела живлення , коли споживачі знаходяться далеко від енергетичних систем і не може бути споруджена гідроелектростанція.

В якості первинних двигунів застосовують дизелі.

Згідно міжнародній класифікації за нормами ООН до малих гідроелектростанцій (МГЕС) відносяться електростанції потужністю від 1 до 30 МВт, до міні -ГЕС – від 100 до 1000 кВт.

В незалежній Україні приступили до поступового відновлення та побудові нових МГЕС. Побудована Олександрівська ГЕС, де в 1999 році введено перший агрегат ( 5,5 МВт ), а в 2000 – другий ( 5 МВт ).Введено в експлуатацію мікро -ГЕС Р=5...40 кВт у власних господарствах та три мікро – ГЕС Рсум = 85 кВт на відхідному водопроводі каналізаційної системи .

В даний час в Україні експлуатуються 50 малих ГЕС загальною потужністю 100 Мвт, які щорічно виробляють до 0,25 ТВт.год електроенергії.

Переваги ГЕС в порівнянні з тепловими:

1)нижче собівартість;

2)менші витрати електроенергії на власні потреби ;

3)пуск і набір навантаження на гідрогенератор відбувається за декілька хвилин;

4)використовують відновлювальні природні ресурси.

Недоліки ГЕС:

1)висока ціна і довгострокове спорудження

2)додаткові затрати на можливе переселення жителів з земель затоплення;

3)підготовка ложа ставків , на іригаційні спорудження ;

4)збитки ,які наносяться сільгоспугіддям від затоплення.

Сільські ГЕС відносяться в основному до низьконапірних , винятком є ГЕС , які побудовані на гірських річках.

На низьконапірних сільських ГЕС застосовують такі турбіни:

1)радіально – осьові;

2)осьові;

3)поворотно – лопатеві (мають більш високий ККД на більшому діапазоні навантаження).

Потужність, яка розкручується турбіною :

, кВт

де - коефіцієнт корисної дії турбіни;

- витрати води через турбіну;

- натиск , м.

Робоча характеристика турбіни представляє собою залежність = f (P) при постійному натиску і постійній частоті обертання.

За цим виразом можна визначити витратну характеристику турбіни , використовуючи робочу. Витратна характеристика дає залежність витрат води через турбіни від навантаження Q = f ( P ) , якщо H = const і n = const.

В експлуатаційних умовах натиск на турбіні змінюється, так як зі зміною навантаження , а значить і витрат води через турбіну змінюються відмітки верхнього і нижнього бьефрів.

На низьконатискових сільських ГЕС в процесі роботи натиск змінюється в межах від 10 до 20 %. Пари зміні натиску змінюються режим роботи турбіни, її частота обертання, витрати води і потужності.

Оптимальний режим роботи турбіни очікується при максимальному значенні добутку Н :

Розрізняють слідуючи основні види регулювання стоку:

1)добові( рис.1 – регулювання за рахунок накопичення води в часи надлишку потужності в водосховищах відносно невеликої місткості) ;

2)сезонні( якщо об’єм водосховища дозволяє зберегти воду в паводковий період року і втрачати в період маловоддя);

3)річні;

4)багаторічні ( для вирівнювання стоку на протязі ряда років , досягається накопиченням в багатоводні роки і витрати в маловодні). .

Рис.1.Добовий графік навантаження гідроелектростанцій.

Лекція №18.Електричні станції теплові та з двигунами внутрішнього згорання: дизельні, бензинові , газові.