ПОМОЩЬ ЭЛЕКТРИКАМ

    Реферат. Малая гидроэнергетика

    Здравствуйте уважаемые посетители сайта "Помощь электрикам". Сегодня предлагаю ознакомится вам с рефератом на тему "Малая гидроэнергетика"

    Вариант № 5.

    Состав исходных данных.

    Таблица 1. Исходные данные по водотоку

    Створ(участок) реки

    Ñi

    Li

    Qi

    Zimax

    Zimin

    i

    м

    км

    м3

    м

    м

    1

    202,0

    30

    5,55

    218,1

    204,0

    2

    194,0

    40

    7,55

    209,1

    194,0

    3

    181,0

    50

    8,05

    194,1

    181,0

    4

    174,0

    65

    11,05

    185,1

    174,0

    5

    170,0

    70

    11,55

    181,1

    172,0

    6

    157,0

    80

    15,05

    168,1

    159,0

    7

    141,5

    95

    15,55

    152,6

    143,5

    8

    125,0

    115

    25,05

    136,1

    127,0

    9

    111,0

    135

    49,05

    122,1

    113,0

    10

    100,0

    180

    54,05

    111,1

    102,0

    На участке между створами 2-4 не допускается нарушение естественного режима водотока (заповедник).

    Для участка водотока, приходящегося на заповедник, заданы следующие условия:

    - скорость течения воды:

    участок 2-3: Vрасчзап =3,5 м/с;

    участок 3-4 : Vрасч=2,5 м/с.

    - минимальные глубины водотока по фарватеру:

    участок 2-3 : hзапmin = 1,5 м;

    участок 3-4 : hзап = 2,5 м.

    Таблица 2. Параметры погружных свободнопоточных агрегатов при КПД = 0,2

    Вариант

    Д1, м

    hдоп, м

    Vp = 3.5 м/с

    Nа, кВт

    Vp = 2.5 м/с

    Nа, кВт

    Lmin, м

    1

    0,5

    1,5

    0,836

    0,304

    10,0

    2

    1,12

    2,0

    4,29

    1,56

    22,4

     

    Состав задания:

    1. Рассчитать       водноэнергетический    кадастр водотока и представить его графически: Ñ(L), Q(L), N(L), iN(L). Определить валовой (теоретический потенциал).

    2. Определить значение технико-экологического потенциала водотока при условии его использования сомкнутым каскадом русловых МГЭС и погружными свободнопоточными агрегатами.

    Принятые допущения:

    1. Расходы водотока в каждом створе принимаются постоянными в течение года, равные среднегодовому.
    2. Рассматриваются только МГЭС по «водотоку», которые не изменяют естественный гидрологический режим водотока.
    3. Число часов использования установленной мощности T (ч) принято: для МГЭС «по водотоку» 6000 часов; для погружных свободнопоточных агрегатов 8760 часов.

    Порядок расчета

    1.  Расчет водноэнергетического кадастра водотока производится с помощью метода «линейного учета».

    Расчет расхода в центре участка Qi-i+1:

    Qi-i+1 = 0,5 (Qi + Qi+1).

    Длина расчетного участка водотока li,i-1:

    li-i+1 = Li+1 Li,

    где Li – расстояние от начала реки до i-ого створа.

    Перепад уровней на участке водотока Hi,i-1:

    Hi.i+1 = Ñi - Ñi+1,

    где Ñi - отметка естественного уровня водотока в i-ом створе.

    Валовая потенциальная мощность i-ого участка водотока:

    Ni-i+1 = 9,81 * Qi-i+1 * Hi-i+1.

    Валовая потенциальная мощность всего водотока Nвал:

    Nвал =∑i=1k Ni-i+1, где k – количество участков.

    Таблица 3. Расчет ВЭК водотока

    Створ(участок) реки

    Ñi

    Li

    Qi

    li-i+1

    Hi-i+1

    Qi-i+1

    Ni-i+1

    Ni

    iNi-i+1

    i

    м

    км

    м3

    км

    м

    м3

    кВт

    кВт

    кВт/км

    1

    202,0

    30

    5,55

    -

    -

    -

    -

    0

    -

    2

    194,0

    40

    7,55

    10

    8,0

    6,55

    514,04

    514,04

    51,40

    3

    181,0

    50

    8,05

    10

    13,0

    7,8

    944,73

    1458,77

    94,47

    4

    174,0

    65

    11,05

    15

    7,0

    9,55

    655,80

    2114,57

    43,72

    5

    170,0

    70

    11,55

    5

    4,0

    11,3

    443,41

    2557,98

    88,68

    6

    157,0

    80

    15,05

    10

    13,0

    13,3

    1696,15

    4254,13

    169,62

    7

    141,5

    95

    15,55

    15

    15,5

    15,3

    2326,44

    6580,57

    155,10

    8

    125,0

    115

    25,05

    20

    16,5

    20,3

    3285,86

    9866,43

    164,29

    9

    111,0

    135

    49,05

    20

    14,0

    37,05

    5088,45

    14954,88

    254,42

    10

    100,0

    180

    54,05

    45

    11,0

    51,55

    5562,76

    20517,64

    123,62

    Вывод: Валовый потенциал водотока: Nвал = 20,517 МВт < 30 МВт, следовательно водоток можно отнести к категории малая гидроэнергетика.

    Эвал = Nвал * T = 2051764 * 8760 = 179,73 млн. кВт ч в год.

     

     

    1. Расчет технического потенциала водотока.

    Рисунок 1 – Изменение расхода и отметок естественного уровня по длине водотока

     

     

    Расчет мощности ГЭС.

    Расчет технических ресурсов ведем для условий маловодного года – расходы 90% обеспеченности Qрасч.

    Принимаем допущение:

    QPK = 0,6 * QK

    H ГЭСk = Zkmax - Zkmin

    Мощность k-ой ГЭC:

    NГЭСk = kN * Qрасч.k * H ГЭСk = 8,2 * Qрасч.k * H ГЭСk

    где kN = 9,81 * ƞ = 8,2

    ЭГЭСК = NГЭСК * Т = NГЭСК * 8760

     

    Рисунок 2 – Схема разбивки водотока на каскад плотинных МГЭС

     

    Таблица 4. Расчет технико-экологического потенциала водотока при использовании плотинных МГЭС

    створ ГЭС

    LK, км

    QK, м3

    QPK, м3

    ZMAX K, м

    ZMIN K, м

    HГЭС K, м

    NГЭС K, кВт

    ЭГЭСК, млн кВт*ч

    1

    L1=180,0

    53,45

    32,07

    110,3

    102,0

    8,3

    2182,68

    19,12

    2

    L2=144,5

    49,5

    29,7

    120,0

    110,3

    9,7

    2362,34

    20,69

    3

    L3=125,5

    36,5

    21,9

    129,0

    120,0

    9,0

    1616,22

    14,16

    4

    L4=114,0

    23,8

    14,28

    137,9

    129,0

    8,9

    1042,15

    9,13

    5

    L5=102,8

    18,5

    11.10

    146,5

    137,9

    8,6

    782,77

    6,86

    6

    L6 = 92,3

    14,94

    8,96

    156,0

    146,5

    9,5

    697,98

    6,11

    7

    L7 = 84,0

    14,5

    8,70

    164,0

    156,0

    8,0

    570,72

    5,00

    8

    L8 = 76,8

    13,0

    7,80

    173,0

    164,0

    9,0

    575,64

    5,04

     N ГЭС плотин. = 9830,6 кВт

     Э ГЭС плотин. = 86,115 млн кВт*ч

    Расчет технико-экологического потенциала водотока при использовании бесплотинных МГЭС

    Для участка водотока, приходящегося на заповедник, заданы следующие условия:

    А) скорость течения воды:

     участок 2-3: Vрасчзап =3,5 м/с;

    участок 3-4 : Vрасчзап = 2,5 м/с.

    Б) минимальные глубины водотока по фарватеру:

     участок 2-3 : hзапmin =1,5 м;

    участок 3-4 : hзапmin = 2,5 м.

    Необходимо учитывать выполнение данного условия: hдоп  < hзапmin 

    Так как условие hдоп  < hзапmin    для участка 2-3  не выполняется – расчет не производится.

    Для участка 3-4: 2,0 м < 2,5 м, что удовлетворяет условию hдоп <hзапmin  Выполняем расчет:

    nагр = li,i+1/ Lmin = 15000/22,4 = 669,64 = 670

    N = nагр * Na = 670 * 1,56 = 1045,2 кВт

    Эб/пл МГЭС = N * 8760 = 1045,2 * 8760 = 9155952 кВт*ч = 9,156 млн кВт*ч

    Таблица 5Параметры погружных свободнопоточных агрегатов

    Вариант

    Д1, м

    hдоп, м

    Vp = 3.5 м/с

    Nа, кВт

    Vp = 2.5 м/с

    Nа, кВт

    Lmin, м

    1

    0,5

    1,5

    0,836

    0,304

    10,0

    2

    1,12

    2,0

    4,29

    1,56

    22,4

     

    Таблица 6. Расчет технико-экологического потенциала водотока при условии его использования с помощью бесплотинных погружных агрегатов

    Участок

    Vp

    li,i+1

    hpmin 

    Lmin

    Na

    nагр

    N

    Эб/пл МГЭС

    -

    м/с

    км

    м

    м

    кВт

    шт

    кВт

    млн кВт*ч

    2-3

    3,5

    10

    1,5

    0

    0

    0

    0

    0

    3-4

    2,5

    15

    2,5

    22,4

    1,56

    670

    1045,2

    9,156

    Сумма

     

     

     

     

     

    670

    1045,2

    9,156

     

     

     

     

     

     

    Таблица 7. Итоговая таблица результатов расчета

    Категории потенциала

    N

    Э

    N

    Э

     

    кВт

    106 кВт*ч год

    %

    %

    Валовой

    20517,64

    179,73

    100

    100

    Технико-экологический

    плотинные МГЭС

     

    бесплотинные МГЭС

     

    МГЭС всего:

     

    9830,6

     

     

     

    1045,2

     

     

    10875,8

     

    86,115

     

     

     

    9,156

     

     

    95,271

     

     

    47,91

     

     

     

    5,09

     

     

    53,00

     

    47,91

     

     

     

    5,09

     

     

    53,00

     

    Вывод: только 53,00 % от валового ресурса рассматриваемого водотока возможно использовать при соблюдении экологических требований и заданных параметров оборудования.

     

    Для повышения удобства сайта мы используем cookies. Оставаясь на сайте, вы соглашаетесь с политикой их применения