Бесплотинные (безнапорные) Гидроэлектростанции (ГЭС)

Материал из Источники энергии
Перейти к: навигация, поиск

Бесплотинные (безнапорные) Гидроэлектростанции (ГЭС) - гидроэлектрические станции, использующие естественную энергию потока воды без постройки сооружений (плотин) повышающих уровень воды над гидроагрегагрегатом.

Перспективность и выгодность этого типа ГЭС обусловлена тем очевидным фактом, что мощность водного потока приблизительно в тысячу раз больше, чем ветрового потока при той же скорости. И если ветровая энергетика считается выгодной при скорости ветра около 7 м/сек, то гидроэнергетика выгодна уже при скорости потока воды около 1 м/сек.

К настоящему времени испытаны и прошли проверку реальной эксплуатацией следующие решения:

1. Одиночный гидроротор - в воду просто опускается "рабочий орган" - водяное колесо или винт. В книге Б.Б. Кажиского "Свободные гидроэлектростанции малой мощности", Госэнергоиздат, М.,Л., 1950 приводится пример малой ГЭС на 250 квт мощности, которая представляла собой опорные понтоны на якоре, между которыми под воду был опущен винт, наподобие судового.

2. Рукавные ГЭС - представляет собой трубу, которая забирает воду из потока и спускает ее на гидроагрегат расположенный ниже точки забора воды, т.е. ниже по течению.

3. Гирляндные ГЭС Блинова. В свое время было предложено насаживать вингроторы (См. Вингротор), на трос, который исполнял роль гибкого вала и перетягивался с одного берега на другой берег. Эта идея была высказана в упомянутой в п.1 книге Кажиского, но истинным энтузиастом был изобретатель Блинов, спроектировавший производственные решения и который издал несколько книг и написал массу научно-популярных статей о гирляндных ГЭС. Расчеты показывают, что при скорости течения горного ручья 6,5 м/сек, для получения 100 квт с установки, потребуется около 15 метров троса толщиной 38 мм (почти 4 см) и 7 кв.м миллиметровой жести. Это менее 200 кг железа. Из металлолома гидроагрегата СШГЭС весом 2691 тонну можно изготовить 14266 гирлянд, общей мощностью около 1426646 киловатт, около полутора тысяч мегаватт, что вдвое превышает мощность гидроагрегата СШГЭС. При этом нужно занять всего-навсего около 14 км длины русла средней шириной 10 м из имеющихся 300 тысяч километров горных речушек, впадающих в Енисей.

4. Беслотинная ГЭС Ленева - высокоэффективное решение, которое представляет собой набор прямоугольных лопаток собранных наподобие тракторных гусениц поперек реки и лежащих набоку, так что лопатки, заменющие траки, расположены вертикально, и каждая лопатка под углом 45 градусов к набегющему потоку, таким что поток создает рабочее усилие как на передней к потоку ветви, так и на задней. Коэффициент использования энергии набегающего потока в данном устройстве может быть больше единицы, т.к. при определенных условиях устройство использует не только кинетическую энергию, но и потенциальную, подобно плотинной ГЭС (См. Высокоэффективный способ извлечения энергии из безнапорного потока жидкости на основе гидродинамического эффекта).

Дополнительно

Таджики спасут Россию - о перспективах бесплотинной гидроэнергетики.

Самое гениальное изобретение - о бесплотинной ГЭС Ленева