Аннотация

Цель: построение иерархической классификации микрогидроэлектростанций, элементы которой рассматриваются как эвентуальная составляющая гидромелиоративной системы для преобразования энергии водного потока и решения вопросов энергоэффективности и энергосбережения в мелиоративном комплексе. 

Материалы и методы. В качестве исходных материалов использовались работы российских и зарубежных исследователей в области применения, а также конструирования гидроэлектростанций. В качестве методов обработки информации и построения классификации использовались: анализ, синтез, логика и классифицирование. 

Результаты и обсуждение. Вопросы энергоэффективности и энергосбережения в мелиоративном комплексе требуют использования новых конструктивных, технологических подходов, а применение углубленной конвергенции между знаниями в энергетической отрасли и мелиорации позволит решать их часть. В результате поиска, обработки и анализа информационных источников в области использования и конструирования гидроэлектростанций установлено отсутствие общей иерархической классификации микрогидроэлектростанций, что вызывает определенные сложности в интегрировании отдельно взятой микрогидроэлектростанции в гидромелиоративную систему как ее элемента. Проведенные исследования, связанные с разработкой иерархической классификации микрогидроэлектростанций, позволили выделить необходимые объекты по трем классификационным признакам: наличие (отсутствие) напора, принцип подвода водного ресурса к гидроагрегату, конструкция турбины. 

Выводы. Разработанная четырехуровневая иерархическая классификация в первом приближении может быть принята как основа для систематизации информации по микроГЭС и в дальнейшем использована при проектировании гидромелиоративных систем с учетом элементов энергоэффективности и энергосбережения, а также может служить объектом дальнейшего обсуждения.

DOI: 10.31774/2222-1816-2020-3-224-240

Для цитирования

Воеводин, О. В. Вопросы энергоэффективности и энергосбережения в мелиоративном комплексе: иерархическая классификация микрогидроэлектростанций / О. В. Воеводин, В. В. Слабунов, А. А. Кириленко // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. – 2020. – № 3(39). – С. 224–240. – Режим доступа: http:www.rosniipm-sm.ru/article?n=1148. – DOI: 10.31774/2222-1816-2020-3-224-240.

Список литературы

1 Поколения оросительных систем: прошлое, настоящее, будущее: монография / В. Н. Щедрин, С. М. Васильев, Г. Т. Балакай, Ю. М. Косиченко, А. В. Колганов, А. А. Чураев, А. Н. Бабичев; под общ. ред. В. Н. Щедрина. – Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2012. – 164 с.

2 Кожанов, А. Л. К вопросу разработки энергоэффективных оросительных систем нового поколения / А. Л. Кожанов, О. В. Воеводин // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. – 2015. – № 3(59). – С. 62–65.

3 Кожанов, А. Л. Конструкции энергоэффективных оросительных систем с безнапорным режимом работы трубопроводов / А. Л. Кожанов // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. – 2016. – № 3(63). – С. 12–17.

4 Оценка перспектив использования малой гидроэнергетики на оросительных системах для обеспечения внутрисистемных потребностей в электроэнергии / В. Н. Щедрин, Д. В. Бакланова, В. Л. Бондаренко, Г. Л. Лобанов // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. – 2017. – № 3(27). – С. 160–178. – Режим доступа: http:rosniipm-sm.ru/dl_files/udb_files/udb4-rec290-field12.pdf. 

5 Моделирование использования энергетического потенциала водных ресурсов деривационной оросительной системы / С. М. Васильев, В. Л. Бондаренко, Г. Л. Лобанов, Д. В. Бакланова // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. – 2018. – № 2(30). – С. 112–130. – Режим доступа: http:rosniipm-sm.ru/dl_files/udb_files/udb13-rec549-field6.pdf.

6 Черикова, Д. С. Экономическая оценка эффективности использования микроГЭС в Кыргызской Республике / Д. С. Черикова, С. Т. Чериков, Т. А. Рыспаев // Известия Кыргызского государственного технического университета им. И. Раззакова. – 2014. – № 32-1. – С. 374–377.

7 Принципы построения классификаций мелиоративных систем: науч. обзор / А. Л. Кожанов, О. В. Воеводин, В. В. Слабунов, С. Л. Жук; ФГБНУ «РосНИИПМ». – Новочеркасск, 2012. – 130 с. – Деп. в ВИНИТИ 28.05.12, № 250-В2012.

8 Брызгалов, В. И. Гидроэлектростанции: учеб. пособие / В. И. Брызгалов, Л. А. Гордон. – Красноярск, 2002. – 544 с.

9 Карелина, В. Я. Гидроэлектрические станции / В. Я. Карелина, Г. И. Кравченко. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 464 с.

10 Бляшко, Я. И. Состояние и проблемы малой гидроэнергетики России. Тенденции в развитии мини-ГЭС [Электронный ресурс] / Я. И. Бляшко. – Режим доступа: https:www.hse.ru/data/2018/06/10/1149857960/Бляшко%20Я.И..pdf, 2020.

11 Мехдизадех, М. А. Перспективы использования альтернативных источников получения электрической энергии в Исламской республике Иран / М. А. Мехдизадех, С. А. Лаптёнок // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. – 2014. – № 2. – С. 51–57.

12 Картанбаев, Б. А. Руководство по строительству и эксплуатации микрогидроэлектростанций / Б. А. Картанбаев, К. А. Жумадилов, А. А. Зазульский. – Бишкек: 

ДЭМИ, 2011. – 57 с.

13 Лукутин, Б. В. Автономное электроснабжение от микрогидроэлектростанций: монография / Б. В. Лукутин, С. Г. Обухов, Е. Б. Шандарова. – Томск, 2001. – 104 с.

14 Хандагуров, Н. А. Перспективы использования микроГЭС в Прибайкалье / Н. А. Хандагуров, Г. В. Лукина // Молодежный вестник ИрГТУ. – 2017. – № 3. – С. 16.

15 Доржиев, С. С. Свободнопоточная микроГЭС с ускорителем потока / С. С. Доржиев, Е. Г. Базарова // Инновации в сельском хозяйстве. – 2014. – № 3(8). – С. 77–80.

16 О выборе типа микроГЭС и ее оптимальной мощности в зависимости от гидрологических параметров / Е. А. Спирин, А. А. Никитин, М. П. Головин, А. Л. Встовский // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. – 2012. – № 4(36). – С. 109.

17 Рудаков, А. И. Классификация и особенности конструкций мини-ГЭС малых потребителей / А. И. Рудаков, И. Б. Нуриахметов // Актуальные вопросы современных исследований: материалы междунар. (заоч.) науч.-практ. конф. – Нефтекамск: Мир науки, 2018. – С. 83–89.

18 Абдюжанов, Р. МикроГЭС – электроэнергия от водного потока (часть первая) [Электронный ресурс] / Р. Абдюжанов. – Режим доступа: http:www.domastroim.su/articles/electro/electro_1464.html, 2020.

19 Обозов, А. Д. Разработка низконапорной, бироторной микроГЭС / А. Д. Обозов, Р. Ж. Ураимов // Вестник Ошского государственного университета. – 2014. – № 2. – С. 188–192.

20 Устинов, Н. А. Погружная микроГЭС / Н. А. Устинов, Е. А. Ковальчук // Молодой ученый. – 2015. – № 23-1(103). – С. 43–44.

21 Дружинин, А. А. К вопросу о проектировании понтонной низконапорной микроГЭС / А. А. Дружинин // Молодежный научно-технический вестник. – 2015. – № 9. – С. 14.

22 Земсков, Е. А. Гидропривод свободнопоточной мини ГЭС / Е. А. Земсков // Молодежь и наука: сб. материалов IХ Всерос. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых с междунар. участием, посвящ. 385-летию со дня основания г. Красноярска [Электронный ресурс]. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2013. – Режим доступа: http:conf.sfu-kras.ru/sites/mn2013/thesis/s055/s055-013.pdf, 2020.

23 Discussion of simple model of Darrieus type hydraulic turbine in open channel with actuator disk approximation / K. Ota, Y. Teramoto, Y. Katayama, S. Watanabe, Sh. Tsuda, A. Furukawa // The Proceedings of Conference of Kyushu Branch. – 2019. – Vol. 72. – DOI: 10.1299/jsmekyushu.2019.72.E21.

24 Furukawa, A. Research on Darrieus-type hydraulic turbine for extra-low head hydropower utilization / A. Furukawa, S. Watanabe, K. Okuma // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – 2012. – Vol. 15. – DOI: 10.1088/1755-1315/15/1/012003.

25 Краснов, В. Г. Возобновляемые источники энергии микроГЭС: монография / В. Г. Краснов. – Чебоксары: Эксперт.-метод. центр, 2017. – 56 с.