Mikro- und Kleinwasserkraftwerke. Allgemeine Eigenschaften und Sorten von Kleinstwasserkraftwerken. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen

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Derzeit werden in Russland und in vielen anderen Ländern Wasserkraftwerke mit einer Leistung von weniger als 100 kW als Mikrowasserkraftwerke klassifiziert, während die Leistung eines Wasserkraftwerks in der Regel bis zu 50 kW beträgt. Die Grenze von 100 kW zwischen Klein- und Mikro-WKW ist bedingt definiert. In Zukunft wird es im Zuge der zunehmenden Entwicklung von Design und Technik angepasst.

Das von Mikro-WKW in der Russischen Föderation genutzte Wasserkraftpotenzial wurde nicht konkret bestimmt. Wie die im Rahmen des Hydroprojekts durchgeführte Analyse der technischen Möglichkeiten der energetischen Nutzung der Strömung vieler kleiner Flüsse (Flachflüsse mit einer Leistung von bis zu 1,7 und Gebirgsflüsse bis zu 2 kW) zeigte, ist dies der Fall Teil des Wasserkraftpotenzials, das durch Mikro-WKW technisch erschlossen werden kann.

Mikro-WKW ist einer der frühesten WKW-Typen in der Geschichte der Wasserkraftentwicklung. Sie waren der Prototyp großer Wasserkraftwerke und dienten oft als Vorbilder großer Wasserturbinen. Mit der intensiven Entwicklung der Wasserkraft begann man, ihre wichtigsten technischen Lösungen auf die Kleinwasserkraft zu übertragen. Die in den 40er Jahren geschaffene Nomenklatur der Mikrohydroturbinen umfasste alle wichtigen Typen, die in der Wasserkraft verwendet werden: Propeller-, Radial-Axial- und Schaufelturbinen.

In der UdSSR wurde in den 50er Jahren in großem Umfang Kleinstwasserkraftwerke gebaut. Die meisten der 6000 gebauten kleinen Wasserkraftwerke gehören zur Kategorie „Mikro“. Sie deckten den Versorgungs- und Produktionsbedarf an Elektrizität für ländliche Siedlungen, kleine Industrieanlagen und andere.

Zukünftig ist der Bau von Mikrowasserkraftwerken möglich, um vom Energiesystem isolierte (oder redundante) Verbraucher mit Energie zu versorgen, deren Zahl im Land immer noch groß ist. Beispielsweise kann ein Kleinwasserkraftwerk mit einer Leistung von 100 kW eine ländliche Siedlung mit 200 Einwohnern mit Strom versorgen. oder ein Viehkomplex für 300 Rinder. Mikro-WKW können nicht nur eine Stromquelle, sondern auch ein Direktantrieb für verschiedene Maschinen sein. Mikro-WKW können am häufigsten zur Stromversorgung stationärer ländlicher Verbraucher und entfernter Weideanlagen, Bergbau- und Explorationsanlagen, hydrometeorologischer Tankstellen und Posten, touristischer und anderer Erholungskomplexe, Holzeinschlags- und Jagdfarmen, Unternehmen für die Produktion und Verarbeitung von Fisch verwendet werden. militärische Einrichtungen und viele andere. .

Zur Versorgung kleiner, verteilter Verbraucher werden derzeit vor allem diesel- und benzinbetriebene Aggregate der heimischen Industrie eingesetzt. Neben wichtigen Vorteilen in Bezug auf Transportfähigkeit, automatische Steuerung, einfaches Starten und Stoppen weisen diese Einheiten erhebliche Nachteile auf – die Verwendung von knappem Diesel- und insbesondere Benzinkraftstoff und Öl, Umweltverschmutzung durch Abgase und Kraftstoff sowie die Notwendigkeit, Kraftstoffreserven zu schaffen und hohe Brandgefahr, die Komplexität der Kraftstofflieferung über große Entfernungen, die Notwendigkeit einer ständigen Wartung, hoher Lärmpegel.

Durch den Ersatz oder die Ergänzung von Diesel- und benzinelektrischen Anlagen kann ein Kleinstwasserkraftwerk die Energieversorgung deutlich verbessern und die Effizienz vieler Kleinverbraucher steigern.

Der Bau von Mikro-Wasserkraftwerken ist möglich, wenn sie als Teil verschiedener hydrotechnischer Anlagen zur zugehörigen Stromerzeugung (an Überläufen, in Wasserversorgungssystemen, an Kanälen) platziert werden.

Für den Einsatz von Mikro-WKW sind vor allem Objekte aussichtsreich, bei denen der Energieverbrauch im Sommer gegenüber dem Winter deutlich überwiegt, da viele kleine Flüsse im Winter praktisch keinen Durchfluss haben und ihre saisonale Regulierung die Wirtschaftlichkeit von Mikro-WKW deutlich reduziert.

In manchen Fällen empfiehlt sich der Einsatz eines Kleinstwasserkraftwerks in Kombination mit einer Windkraftanlage, Solaranlage und anderen Energiequellen. Die Schaffung solcher Energiekomplexe ist einer der vielversprechenden Entwicklungsbereiche.

In Bezug auf verschiedene natürliche Bedingungen können zwei Arten von Kleinstwasserkraftwerken unterschieden werden: solche, die die potentielle Energie oder die kinetische Energie des Gewässers nutzen.

Beispiele für den ersten Typ sind Mikro-Wasserkraftwerke mit traditioneller Ausrüstung, Lauf- oder Umleitungs-Wasserkraftwerke sowie die in den letzten Jahren entwickelten sogenannten Sleeve-Wasserkraftwerke (eine Art Umleitungs-Wasserkraftwerke).

Mikro-WKW des zweiten Typs werden direkt im Gewässer installiert. Beispiele hierfür sind die von B.S. entworfenen Daisy-Chain-Wasserkraftwerke. Blinova und andere, Triplex-Vertikal Yu.M. Novikov, Stab planparallel und Flugzeugheben M.I. Loginova, Yu.M. Novikov-, Endmembran-, Rotations- und Kapselhydraulikeinheiten im Ausland eingesetzt.

In den 50er Jahren wurden in der UdSSR hydraulische Einheiten für Mikrowasserkraftwerke mit Fallhöhen ab 1,5 m, Wasserdurchfluss ab 0,49 m/s und einer minimalen Wasserturbinenleistung von 6,7 kW in Massenproduktion hergestellt. Derzeit wurde in Russland die Produktion von Ausrüstungen für Kleinstwasserkraftwerke wieder aufgenommen.

Autor: Magomedov A.M.

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