Разработка ученых поможет обеспечить электричеством малые районы

10:30, 9 ноября 2021

Программа подберет тип микроГЭС, подходящий для конкретного населенного пункта

Программа рассчитывает мощность микроГЭС на основе характеристик мелководных горных потоков. Фото: unsplash.com / Evgenia Beletskaya.

Ученые разработали программное обеспечение для выбора приемлемого типа микроГЭС для районов, где отсутствует централизованное электроснабжение. На основе гидрологических характеристик мелководных горных потоков программа рассчитывает мощность микроГЭС для энергоснабжения автономных потребителей. Исследование опубликовано в журнале International Journal of Hydrogen Energy.

«До сих пор существуют населенные районы, которые не обеспечены электричеством. Строительство автономных микроГЭС мощностью до 100 кВт — одно из наиболее перспективных направлений для их электрификации. Например, в малых районах Киргизии всегда можно отыскать горный поток, где может быть установлена микроГЭС с минимальным воздействием на окружающую среду. Наша программа позволяет потребителю выбрать наиболее эффективный тип микроГЭС для конкретной местности», — говорит инженер-исследователь кафедры автоматизированных электрических систем УрФУ Муродбек Сафаралиев.

Программное обеспечение решает комплексную задачу. В первую очередь, программа определяет количество энергии, которое возможно получить при использовании конкретного водотока. Затем рассчитывает его достаточность для удовлетворения нужд населенного пункта или сельскохозяйственного объекта.

«Алгоритм программы учитывает основные параметры и особенности мелких горных водотоков: объем и уровень воды, уклон, характер русла, скорость потока, а также погодные условия выбранной местности. Программа формирует базы данных о реках и их гидрологических характеристиках, существующих типах микроГЭС. На основе этих данных программа предлагает варианты микроГЭС, соответствующие мощности отдельно выбранных рек», — поясняет профессор кафедры автоматизированных электрических систем УрФУ Сергей Кокин.

Ученые уверены: в России есть все условия и энергетические возможности для развития малой гидроэнергетики. С помощью малых и микроГЭС можно генерировать более 500 млрд кВт в год.

«Количество небольших рек в России достигает более 2,5 млн, — отмечает Муродбек Сафаралиев. — К сожалению, энергия рек задействована только на четверть от возможного, хотя именно с ней связано развитие энергетической отрасли в обозримом будущем. Мы думаем, что в России основной ресурс для развития малых и микроГЭС сосредоточен в районах Дальнего Востока, Архангельске, Мурманске, Калининграде, Карелии, Туве, Якутии и Тюменской области».

Разработанное ПО проверено на практике. Эффективность программы подтверждена. В настоящее время исследователи ведут работы по обновлению базы данных для расчета и подбора гидротурбин для малых ГЭС мощность которых составляет от 100 до 15 000 кВт.

В исследовании приняли участие сотрудники Уральского федерального, Кыргызского государственного технического и Новосибирского государственного технического университетов.

Справка

Микро- и малые ГЭС играют большую роль в энергоснабжении отдаленных районов. В России микроГЭС мощностью от 10 до 50 кВт используются в Тыве, на Алтае, Карелии, Башкирии и Ленинградской области.