Энергия рек

Ты по камням струишься журча, Неприметна в ущелье лесистом, В беге лёгком, прозрачном и чистом, Партизанка-река Бурульча. Ты петляла у горной гряды, Выводила нас к тайным полянам, Помогала уйти партизанам От овчарок смывая следы. Ты молола зерно на муку, Ты движок нам вращала для света, Ты в металл отливала строку Партизанской газеты.

Анатолий Милявский

Крым всегда жил в условиях дефицита
электроэнергии. Сегодня автономия обеспечивает себя электроэнергией всего на 7%. Поэтому учёные и практики Крыма уже давно говорят
0 необходимости использования нетрадиционных видов энергии, в том числе малой энергии рек. Первой работой по исследованию энергетического потенциала крымских рек является публикация Д.И. Кочери-на "Белый уголь в Крыму" (1921 г.). В ней приводится энергетический потенциал 18-ти крымских рек, и установлена возможность строительства малых ГЭС (гидроэлектростанций) суммарной мощностью 5 тыс. л.с. (1 л.с. = 0,7457 кВт) в зимнее время, а в летнее время -
1 тыс. л.с. без регулирования расхода воды и 3,4 тыс. л.с. при регулировании расхода посредством прудов. Отметим, что плотина пруда создаёт подпор воды. Здание малой ГЭС помещается ниже плотины или прямо в теле плотины. При отсутствии регулирования расхода воды плотиной используются деривационные малые ГЭС, на которых подвод или отвод воды к станционному узлу осуществляется по деривационному (подводящему или отводящему) каналу. Деривация создаёт основной напор воды на ГЭС. Здание станции помещается в конце канала. В 20-е годы в Крыму уже работали водяные мельницы и малые ГЭС, обеспечивающие местные нужды. Так на реке Гува, в Массандре и на реке Биюк-Карасу, вблизи Карасубазара (ныне Белогорск) работали малые ГЭС с максимальной мощностью 50 л.с. В эти же годы организация "Крымэлектро" составила предварительный план электрификации Крыма. Предполагалось использовать водную энергию рек Альма, Кача, Бельбек, Улу-Узень. Планировалось сооружение малых ГЭС общей мощностью 3500 кВт с выработкой электроэнергии 15 -20 млн. кВт-ч (энергия, потребляемая электроутюгом в течение часа, составляет 1 кВгч). Помимо этого, намечалось строительство 150 -200 малых ГЭС на более мелких реках. Крымская плановая комиссия 3 июля 1924 г. представила Президиуму Высшего совета народного хозяйства проект электрификации юго-западной части Крыма, основанный на использовании местных гидроэнергетических ресурсов. Проводились определённые работы. Ещё в 1973 г. на реках Чёрная и Узень (Аян-Дере) существовали малые ГЭС с мощностью до 35 кВт. Строительство мощных ГЭС и ТЭС сняло в нашей стране, как в прочем и во всём мире, проблему использования энергии малых рек. Но рост потребления энергии возвращает нас к проблеме использования нетрадиционных источников энергии, в том числе энергии крымских рек.
По современным оценкам специалистов нетрадиционная энергетика (ветровая, солнечная, геотермальная, волновая, биоэнергетика) в Крыму может обеспечить получение электроэнергии в количестве, превышающем современные наши потребности в 4 - 5 раз. Возможно использование не только непосредственно энергии рек, но и энергии вод, сбрасываемых из 23 крупных водохранилищ Крыма, которая оценивается в 33 млн. кВгч. Из этих водохранилищ пятнадцать наполняются водами рек Крыма.
Развитие малой гидроэнергетики в Крыму сдерживалось малыми расходами воды рек. В настоящее время Харьковское НПО "Турбо-атом" разработало принципиально новую конструкцию турбины, которая может эффективно работать при малых расходах воды (от 0,2 м3/с). Турбина, разработанная в Молдавии, работает при расходе воды на порядок меньше, 0,02 м3/с. Использование таких турбин даст возможность обеспечить электроэнергией отдельно стоящие фермы, кордоны в лесхозах и заповедниках, полевые станы в садах и виноградниках, туристические стоянки. Так, профессора В.Б. Кудрявцев и А.Н. Олиферов в своё время подготовили заключение о целесообразности строительства каскада малых ГЭС на участке Альмы от с. Рассадное до с. Песчаное. После строительства небольшой плотины высотой 2 - 3 м мощность каскада малых ГЭС составит 35 кВт с периодом работы 270 дней в году.
Гидроэнергетический потенциал реки (кВт) определяется соотношением
N = 9,81 *ZQ*AH,,
где Qi - средняя величина среднемноголетнего расхода воды на i-том участке реки, м3/с; АН. - падение i-того участка реки, м.
Приближённо последнее выражение можно представить в виде:
N = 9,81*АН (Q, + Q2)/2,
где АН - падение реки, м; Q, и Q2 - среднемноголетний расход воды в истоке и устье реки м3/с.
Расчёты, проведенные по этим формулам, показывают, что среди рек северо-западных склонов Главной гряды Крымских гор наибольшим гидроэнергетическим потенциалом обладают реки Коккозка (10,6 МВт), Альма (9,2 МВт), Кача (5,8 МВт), Чёрная (5,3 МВт) и Бельбек (4,3 МВт). Потенциал Коккозки рассчитан по известному среднемноголетнему расходу воды в устье (1,09 м3/с) при падении реки 993 м. Самому Салгиру соответствует потенциал 4,9 МВт, а его притокам Биюк-Карасу, Бурульча, Тонас, соответственно, 4,2; 4,0 и 3,2 МВт. Из числа рек ЮБК наибольший потенциал соответствует рекам Восточный Улу-Узень (3,4 МВт), Дерекойка (2,8 МВт), Улу-Узень (2,6 МВт) и Демерд-жи (2,0 МВт).
Конечно, величина гидроэнергетического потенциала ещё не является мощностью малой ГЭС на реке. Надо учесть коэффициенты полезного действия (кпд) гидротурбины и электрогенератора (произведение этих кпд оценивается величиной 0,6 - 0,7). Помимо этого, надо иметь в виду, что, если на реке нет плотины, то не вся вода реки используется, а только часть её, подаваемая к турбине по специальному (деривационному) каналу, проложенному с более значительным уклоном, чем уклон реки (за счёт этого получается выигрыш в падении АН). Весь гидроэнергетический потенциал реки нельзя использовать одной малой ГЭС, так как нельзя на одной станции получить всю высоту падения реки АН. Поэтому на реке строят каскад малых ГЭС. Каскад на реке Чёрной (ниже Чернореченского водохранилища) из четырёх малых ГЭС может дать мощность 1,6 МВт. Нехватка воды и технические простои малых ГЭС приводят к тому, что в течение года они работают не 8760 часов, а 5 - 6 тысяч часов. Поэтому годовая выработка электроэнергии каскада из четырёх малых ГЭС составит 9,2 млн. кВтч. При росте количества малых ГЭС в каскаде суммарная мощность и выработка электроэнергии, естественно, возрастают.
Расчётный гидроэнергетический потенциал Крыма составляет 756 МВт. В ближайшие годы предполагается освоить 18 МВт с суммарной выработкой электроэнергии около 63 млн. кВтч. Стоимость этой электроэнергии составляет около 10 млн. грн. при тарифе для населения 0,156 грн/кВгч. Из выработанной электроэнергии будет приходиться на долю рек 30%, водохранилища дадут 53% электроэнергии, а оставшиеся 17% - малые ГЭС, устанавливаемые на напорных трубопроводах систем водоснабжения и канализации. Полученная таким образом электроэнергия на речных малых ГЭС характеризуется экологической чистотой. Срок окупаемости строительства около семи лет. В связи со сравнительно большим сроком окупаемости строительства необходимы государственные инвестиции. В частности, введение правительственной надбавки в 1 % к стоимости электроэнергии, как это сделано для развития ветроэнергетики.
Энергия рек направлена, в том числе и на перенос наносов, способствующих созданию крымских пляжей.

Дата добавления: 2015-07-24