Аннотация

Цель: оценка технологических и нормативно-технических возможностей разработки и применения комплексов энергообеспечения, использующих энергию водного потока, применительно к российским стандартам для обеспечения потребностей в электроэнергии децентрализованных мелиоративных (оросительных) систем. 

Материалы и методы. В качестве исходных данных использовались научные и технические материалы российских и зарубежных авторов, а также нормативно-техническая база РФ. Методами обработки информации являлись сравнение, аналогия, классификация и систематизация. 

Результаты и обсуждение. Среди различных конструктивных особенностей рассматриваемого гидроэнергетического оборудования, способного обеспечить локальные потребности в электроэнергии и в то же время имеющего возможность сочетания с элементами оросительной сети (исходя из относительных габаритов, формы, КПД и т. д.), выделяются микроГЭС: с пропеллерной, радиально-осевой, осевой и капсульной гидравлической турбиной. Наиболее эффективными схемами установки гидротурбин являются горизонтальная прямоточная и вертикальная Z-образная. Анализ реестра стандартов в сфере технического регулирования в области гидроэнергетики показал, что из 131 рассматриваемого стандарта 106 могут быть частично применены к микроГЭС. Обеспечение объектов гидроэнергетики малой мощности документацией по стандартизации имеет приоритет в сторону эксплуатации (21 %), мониторинга и контроля состояния (19 %), а также ремонта и реконструкции (19 %). 

Выводы. Функционирование микроГЭС на основе энергии движения воды предусматривает использование набора конструктивных решений, который требует дополнительной проработки в целях привязки к элементам мелиоративных (оросительных) систем. Область действия рассмотренных документов по стандартизации может быть распространена на объекты малой гидроэнергетики с учетом специфических особенностей их эксплуатации. В связи с этим возникает необходимость в разработке научно обоснованных положений действующих или разрабатываемых нормативных документов.

DOI: 10.31774/2222-1816-2020-4-145-160

Для цитирования

Слабунов, В. В. К вопросу использования микрогидроэлектростанций для целей орошения / В. В. Слабунов, А. А. Кириленко, О. В. Воеводин // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. – 2020. – № 4(40). – С. 145–160. – Режим доступа: http:www.rosniipm-sm.ru/article?n=1164. – DOI: 10.31774/2222-1816-2020-4-145-160.

Список литературы

1 Пошкус, Б. И. Три проблемы сельского хозяйства России / Б. И. Пошкус // Экономика сельского хозяйства России. – 2010. – № 5. – С. 20–27.

2 Грязина, М. А. Процесс ввода в оборот неиспользуемых сельскохозяйственных земель на территории Тюменской области / М. А. Грязина // Научные исследования и разработки молодых ученых для развития АПК: сб. науч. тр. по материалам LX Науч.-практ. конф., посвящ. 85-летию со дня рождения Ю. К. Неумывакина. – М., 2018. – С. 51–54.

3 Купряшина, Д. С. Введение в оборот неиспользуемых сельскохозяйственных земель на территории Пензенской области / Д. С. Купряшина, Р. А. Евсеева, Е. П. Тюкленкова // Инновации и инвестиции. – 2018. – № 8. – С. 154–157.

4 Липски, С. А. Комплексный подход к вовлечению в сельскохозяйственное производство неиспользуемых земель / С. А. Липски // Никоновские чтения. – 2017. – № 22. – С. 243–246.

5 Об утверждении государственной программы эффективного вовлечения в оборот земель сельскохозяйственного назначения и развития мелиоративного комплекса: проект Минсельхоза России от 31 декабря 2019 г.: по состоянию на 9 января 2020 г. // ИС «Техэксперт: 6 поколение» Интранет [Электронный ресурс]. – Кодекс Юг, 2020.

6 Птушкин, Д. А. Проблемы введения в оборот неиспользуемых земель сельскохозяйственного назначения / Д. А. Птушкин // Научные исследования и разработки молодых ученых для развития АПК: сб. науч. тр. по материалам LXII Науч.-практ. конф., посвящ. 240-летию основания ГУЗ. – М., 2020. – С. 149–152.

7 Левитанус, Б. А. Проблемы вовлечения в хозяйственный оборот неиспользуемых земель сельскохозяйственного назначения / Б. А. Левитанус // Colloquium-journal. – 2019. – № 20-5(44). – С. 18–21.

8 Perspectives of small-scale hydropower generation using irrigation water in Japan / T. Ueda, M. Goto, A. Namihira, Y. Hirose // JARQ – Japan Agricultural Research Quarterly. – 2013. – № 2(47). – P. 135–140. – DOI: 10.6090/jarq.47.135.

9 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:www.rosniipm-sm.ru/article?n=290.

10 Бондаренко, В. Л. Оценка перспектив использования возобновляемых источников энергии на базе малой гидроэнергетики в Ростовской области / В. Л. Бондаренко, Г. Л. Лобанов, А. В. Алиферов // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. – 2016. – № 3(23). – С. 166–184. – Режим доступа: http:www.rosniipm-sm.ru/article?n=1104.

11 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:www.rosniipm-sm.ru/article?n=932.

12 Small hydropower plants in Serbia: hydropower potential, current state and perspectives / M. Panic, M. Urosev, A. M. Pesic, J. Brankov, Z. Bjeljac // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2013. – Vol. 23. – P. 341–349. – DOI: 10.1016/j.rser.2013.03.016.

13 Кириленко, А. А. О применимости микроГЭС для целей орошения дождеванием сельскохозяйственных культур / А. А. Кириленко, В. В. Слабунов // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. – 2020. – № 1(77). – С. 108–111.

14 Слабунов, В. В. Направления конструирования инновационного комплекса автономного энергообеспечения для дождевальных машин / В. В. Слабунов, А. А. Кириленко, О. В. Воеводин // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. – 2020. – № 3(79). – С. 142–145.

15 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:rosniipm-sm.ru/article?n=1148. – DOI: 10.31774/2222-1816-2020-3-224-240.

16 Бляшко, Я. И. Типовые решения для оборудования малых ГЭС / Я. И. Бляшко // Гидротехника. – 2019. – № 2(55). – С. 55–59.

17 Пантелеева, Л. А. Выбор двигателя для микроГЭС / Л. А. Пантелеева // Вестник Ижевской государственной сельскохозяйственной академии. – 2010. – № 2(23). – С. 9–13.

18 Картанбаев, Б. А. Руководство по строительству и эксплуатации микрогидроэлектростанций / Б. А. Картанбаев, К. А. Жумадилов, А. А. Зазульский. – Бишкек: ДЭМИ, 2011. – 57 с.

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

20 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. 109–116.

21 Умбетов, Е. С. Анализ классификации конструкции микро-ГЭС / Е. С. Умбетов, Ш. К. Шоколакова // Промышленный Казахстан [Электронный ресурс]. – 2014. – № 1. – Режим доступа: http:cawater-info.net/bk/dam-safety/files/umbetov-shokolakova.pdf.

22 Липкин, В. И. Микрогидроэлектростанции: пособие по применению / В. И. Липкин, Э. С. Богомаев. – Бишкек, 2007. – 30 с.

23 Тремясов, В. А. Фотоэлектрические и гидроэнергетические установки в системах автономного энергоснабжения: монография / В. А. Тремясов, К. В. Кенден. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2017. – 208 с.

24 Гидроэлектростанции малой мощности: учеб. пособие / под ред. В. В. Елистратова. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2005. – 432 с.

25 Развитие теплоэнергетики и гидроэнергетики [Электронный ресурс] / С. Г. Плачкова [и др.]. – Режим доступа: http:energetika.in.ua/ru/books/book-3, 2020.

26 Баклин, А. А. Преимущества и принцип работы микрогидроэлектростанции / А. А. Баклин, Ю. В. Агафонова // Современные проблемы развития техники и технологий: сб. тр. конф. – Пенза: Пенз. гос. технол. ун-т, 2016. – С. 195–198.

27 Junaidi. Irrigation water debit analysis that will be used on micro power plant in SEI. Rampah Sub-District of Serdang Bedagai Regency / Junaidi, Weriono, I. Roza // International Journal of Innovative Science and Research Technology. – 2018. – № 1(3). – P. 311–317.

28 Барлит, В. В. Гидравлические турбины: учеб. пособие / В. В. Барлит. – Киев: Вища школа, 1977. – 360 с.

29 Брызгалов, В. И. Гидроэлектростанции: учеб. пособие / В. И. Брызгалов, Л. А. Гордон. – Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2002. – 541 с.

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

31 Ассоциация «Гидроэнергетика России» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http:www.hydropower.ru, 2020.