Аннотация

Цель: оценка потенциала функционального внедрения микрогидроэлектростанции в конструктивный состав дождевальной машины для обеспечения внутрисистемных потребностей в электрической энергии. 

Материалы и методы: исследование проводилось на основе примера расчета установки микрогидроэлектростанции А. Г. Черных и формул, представленных в справочнике по гидравлике. Для построения уравнения множественной регрессии использовали метод решения через обратную матрицу. Расчет экономической эффективности микрогидроэлектростанции осуществляли с помощью методики технико-экономического анализа возможных вариантов электрификации С. Г. Обухова. 

Результаты и обсуждение: по итогам проведения поверочных энергетических расчетов эффективная мощность на валу гидротурбины при средних технических параметрах низконапорных дождевальных машин составила 1,202–15,648 кВт. При этом привязка работы микрогидроэлектростанции к оросительным системам территории Северного Кавказа имеет потенциал в получении 2596,32–33799,68 кВт вырабатываемой электроэнергии в год при себестоимости 1 кВт·ч 0,6204 руб. 

Выводы: внедрение микрогидроэлектростанции в конструктивный состав дождевальной техники обеспечит возможность получения электроэнергии в пределах имеющихся гидравлических характеристик. С учетом этого для работы гидроэнергетического оборудования необходимо наличие или создание дополнительного напора воды. Полученное на основе поверочных расчетов параметров энергетического блока микрогидроэлектростанции уравнение множественной регрессии показало, что увеличение напора воды на 1 м вод. ст. приводит к росту эффективной мощности в среднем на 0,611 кВт.

doi: 10.31774/2222-1816-2021-11-2-111-125

Для цитирования

Слабунов В. В., Кириленко А. А., Воеводин О. В. Автономное энергетическое обеспечение дождевальной техники посредством использования микрогидроэлектростанции // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. 2021. Т. 11, № 2. С. 111–125. URL: http:www.rosniipm-sm.ru/article?n=1199 (дата обращения: 19.05.2021). DOI: 10.31774/2222-1816-2021-11-2-111-125.

Список литературы

1. Григораш О. В., Тарасов М. М. О необходимости применения возобновляемых источников энергии // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета [Электронный ресурс]. 2016. № 118(04). С. 949–962. URL: http:ej.kubagro.ru/2016/04/pdf/57.pdf (дата обращения: 20.02.2021).

2. Мелихов В. В. Изменение стратегии управления водными ресурсами в мелиоративной отрасли сельскохозяйственного производства в современных климатических условиях // Экосистемы: экология и динамика. 2017. № 3. С. 5–14.

3. Feasibility evaluation of a hybrid renewable power generation system for sustainable electricity supply in a Moroccan remote site / H. El-Houari, A. Allouhi, S. Rehman, M. S. Buker, T. Kousksou, A. Jamil, B. El Amrani // Journal of Cleaner Production. 2020. № 227. DOI: 10.1016/j.jclepro.2020.123534.

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. URL: http:www.rosniipm-sm.ru/dl_files/udb_files/udb4-rec290-field12.pdf (дата обращения: 20.02.2021).

5. Бондаренко В. Л., Лобанов Г. Л., Алиферов А. В. Оценка перспектив использования возобновляемых источников энергии на базе малой гидроэнергетики в Ростовской области // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. 2016. № 3(23). С. 166–184. URL: http:www.rosniipm-sm.ru/dl_files/udb_files/udb4-rec1104-field12.pdf (дата обращения: 20.02.2021).

6. Слабунов В. В., Кириленко А. А., Воеводин О. В. К вопросу использования микрогидроэлектростанций для целей орошения // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации [Электронный ресурс]. 2020. № 4(40). С. 145–160. URL: http:rosniipm-sm.ru/article?n=1164 (дата обращения: 20.02.2021). DOI: 10.31774/2222-1816-2020-4-145-160.

7. Фронтальная дождевальная машина непрерывного действия с автономным энергообеспечением: пат. 2676906 Рос. Федерация: МПК A 01 G 25/09 / Щедрин В. Н., Чураев А. А., Снипич Ю. Ф., Лобанов Г. Л., Вайнберг М. В., Юченко Л. В., Школьная В. М., Кореновский А. М., Куприянов А. А.; заявитель и патентообладатель Рос. науч.-исслед. ин-т проблем мелиорации. № 2018111173; заявл. 28.03.18; опубл. 11.01.19, Бюл. № 2. 7 с.

8. Дождевальная машина для горных и предгорных участков местности: пат. 2638312 Рос. Федерация: МПК A 01 G 25/09 / Щедрин В. Н., Бондаренко Л. В., Лобанов Г. Л., Бакланова Д. В.; заявитель и патентообладатель Рос. науч.-исслед. ин-т проблем мелиорации. № 2017111556; заявл. 05.04.17; опубл. 13.12.17, Бюл. № 35. 5 с.

9. Черных А. Г. Гидравлический расчет установки микроГЭС на базе центробежного насоса с экранированным асинхронным двигателем // Известия СПбГАУ. 2016. № 44. С. 261–268.

10. Справочник по гидравлике / В. А. Большаков [и др.]; под ред. В. А. Большакова. 2-е изд., перераб. и доп. Киев: Вища школа, 1984. 343 с.

11. Васильев С. М., Шкура В. Н. Дождевание: учеб. пособие. Новочеркасск: РосНИИПМ, 2016. 352 с.

12. Ольгаренко Г. В., Городничев В. И. Дождевальная техника нового поколения // Мелиорация и водное хозяйство. 2006. № 2. С. 34–36.

13. Поливная техника: кат.-справ. / ФГНУ ВНИИ «Радуга». 2007. 50 с.

14. Сапунков А. П. Применение дождевальной техники. Современные тенденции: учеб. пособие. М.: Агропромиздат, 1991. 126 с.

15. Обухов С. Г. Микрогидроэлектростанции: курс лекций. Томск: ТПУ, 2009. 63 с.

16. Об утверждении Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей [Электронный ресурс]: Приказ М-ва энергетики Рос. Федерации от 13 янв. 2003 г. № 6: по состоянию на 13 сент. 2018 г. Доступ из ИС «Техэксперт: 6 поколение» Интранет.

17. Об утверждении Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок [Электронный ресурс]: Приказ М-ва труда и соц. защиты Рос. Федерации от 24 июля 2013 г. № 328н: по состоянию на 15 нояб. 2018 г. Доступ из ИС «Техэксперт: 6 поколение» Интранет.