Использование водных ресурсов для обеспечения электроэнергией удаленных территорий

Сегодня во всем наблюдаются кризисные явления. Имеет место резкий недостатка энергетических ресурсов для развития и запуска новых инновационных проектов. Несмотря на это основной областью инвестиций является сектор альтернативной энергетики, прежде всего в сфере возобновляемых источников энергии [1]. Это вызвано тем, без наличия электроэнергии нельзя добиться экономического роста. Для получения электроэнергии с использованием энергетических ресурсов гидроэнергетики проводятся работы по улучшению энергетических параметров гидросооружений [8,9].

Территория Узбекистан, с точки зрения обеспеченности ресурсами электроэнергии различаются между собой. Ташкентская, Навойиская и Кашкарьинская области имеют превышение производства электроэнергии над его спросом, а области в составе Восточного энергоузла (Андижанская, Наманганская и Ферганская области), Самаркандско-Бухарский энергоузел (Бахарская,

Самаркандская, Сурхандарьинская области) и северо-западный энергоузел (Хорезмская область) имеют дефицит (до 26%), так на территории указанных областей производится всего 14% при расходе 40% с прогнозной тенденцией увеличения спроса на электроэнергию [4].

Развитие инфраструктуры и экономики государства напрямую связано с постоянным наращиванием возможностей энергетики. Для решения данной проблемы привлечено большое внимание со стороны государственных органов, а также привлекаются лучшие специалисты в области энергетики. Дополнительно уделяется внимание использованию возобновляемых видов электроэнергии [1]. С другой стороны, наращивание мощностей гидросооружений [1,3] с применением различных моделей для получения электроэнергии ис использованием водных ресурсов удаленных территорий.

Широкое использование возобновляемых видов электроэнергии значительно увеличивает обеспеченность территории электроэнергией и при этом уменьшается зависимость от внешнего обеспечения. А это с экономической точки зрения означает уменьшение расходов на подачу электроэнергии в удаленные территории, а значит их можно использовать для новых подобных энергетических проектов. Полученная электроэнергия при рациональном использовании даст возможность развить малообеспеченные территории нашей области, внести свой вклад в улучшение благосостояния населения [6,7].

Рассмотрим возможности малых ГЭС в удаленных территориях. В качестве примера возьмем Булакбашинский и Кургантепинский район Андижанской области. Их территории имеют свои особенности и взаимосвязаны между собой ирригационной сетью. Сеть коллекторов здесь может использована для получения электроэнергии при помощи малых- и минигидроэлектростанция на обеспеченных в течение года водных источниках, а мощности могут достигать до 9-15 кВт/ч в виде одиночных гидросооружений. В виде каскада до 40-50 кВт/ч. Их суммарная мощность составит порядка 40-60МВт/ч.

Сегодня во всем мире наблюдается тенденция наращивания мощностей, получаемых при помощи возобновляемых видов электроэнергии, в частности с использованием малых- и минигидроэлектростанций. При этом увеличенивается доля покрытия энергетических расходов с привлечением энергоресурсов из возобновляемых видов электроэнергии, что позволяет уменьшить экономические расходы для проведения линий электроэнегии до потребителя (фермерские хозяйства, различные цеха, минизаводы и другие объекты). Использование полученной электроэнергии от автономных источников (гидроэнергетика) окупится в течение 4-5 лет за счет сбережения финансовых средств для оплаты за использованную электроэнергию.

Территория Андижанской области насыщена водными ресурсами в различной степени. Есть территории районы с очень хорошим уровнем обеспеченности водными ресурсами, а также с плохой обеспеченностью.

С этой точки зрения рассмотрим некоторые районы Андижанской области. Границы Булакашинскогорайона Андижанской области проходят с государственной границей с Кыргыстаном и Жалакудукским, Хужабаскими районами. Водные объемы в коллекторах, расположенных на территории этого района зависят от уровня поступления до этого района. Поэтому при выборе места размещения источников электроэнергии с использованием малых- и минигидроэлектростанций придется учесть вышеприведенный фактор. С другой стороны, происходит рост численности населения при уменьшении территорий, удобных для постройки гидросооружений типа малые- и минигидроэлектростанции.

На территории Булакбашинского района расположено 46 коллекторов различной длина и пропускной способностью.

Уровень водостока пригодный для применения малых гидросооружений по уровню объема пропускной способности коллектора примерно 87-95% относительно всего объема водостока коллекторов до всему району.

Приведенные территории Андижанской области имеют свои особенности и взаимосвязаны между собой ирригационной сетью. Сеть коллекторов здесь может использована для получения электроэнергии при помощи малых гидроэлектростанция на обеспеченных в течение года водных источниках, а имеющиеся мощности могут достигать до 9-15кВт/ч в виде одиночных гидросооружения. В одном каскаде можно разместить до 5 такого рода гидросооружений, что означает увеличение мощности. Число каскадов может варьироваться по условиям водотока данного водного источника по временам года. Для указанных территорий можно сделать следующие выводы:

• -    отношению всей протяженности коллекторов в 1,5 раза (139,84 км и 89,47 км, соответственно), По отношению к водостоку в 3,4 - 4,5 раза меньше (9,58 -13,40м3/сек и 33,05 - 62,20м3/сек, соответственно). [5]. В Булакбашинскомрайоне лучше использовать каскад из 3-4 малых- и мини-, а также суперминигидро электростанций. При этом полученная мощность может доходить 9-15кВт/ч, что позволит уменьшить нагрузку на энергетическую сеть данной территории и имеет сроки самоокупаемости проекта в течении 5-6 лет. Суммарная мощность одного каскада составит 20-30Мвт/ч, в при наличии 3-4 каскадов суммарная мощность составит порядка 60-90МВ/ч. При расчете суммарной мощности здесь учитывается сезонная изменчивость обеспечения водного источника.

Из вышеприведенного можно сделать следующие выводы:

• -    для создания сети малых- и минигидроэлектростанций целесообразно использовать водные источники с пропускной способностью от 0,15 м3/сек и более при длине коллектора не менее 1 км, а для коллекторов с длиной 2 км и более можно создавать каскад из малых- и минигидроэлектростанций;

• -    при расчете и прогнозе показателей водных источников следует принимать во внимание на наличие допустимого минимального уровня воды в течение годичного периода, так так имеющиеся водные источники имеют характер менять уровень воды в зависимости от периода года и количестве осадков в зимние, весенние месяцы.

Использование возобновляемых видов энергии в сети обеспечения электроэнергией в виде комбинированного исполнения дает свой положительный вклад в развитие экономической деятельности этой территории Андижанской области. При этом снижается зависимость от внешнего энергоснабжения[1,2,4].

Исходя из этого можно сделать заключение, что энергетические запасы малых рек с обеспеченным уровнем не менее 1 м при пропускной способности 0,15 м3/сек и более дост возможность обеспечить электроэнергией мощностью 5кВт/ч и более нужды отдаленных представителей различных хозяйственных субъектов (фермерские хозяйства, малые производственные цеха, базы для откорма и т.д.) с рациональным использованием возоновляемых видов электроэнергии [3]. Суммарная мощность составит 15-20МВт/ч, а в случае использования каскада из 3 -4 гидросооружений получаем электроэнергии порядка 50-70МВт/ч. Полученные мощности электроэнергии можно направить на уменьшение нагрузки в энергосети

Андижанской области. Кроме того, появляется возможность использования для возмещения нужд средних и малых хозяйственных объектов. Например, удаленно расположенное фермерское хозяйство или производственное здание при потреблении электроэнергии до 7-12 кВт/ч может осуществить свою деятельность и восполнить расходы на создание своей независимой линии электроэнергии за 4-6 лет. Дополнительно можно использовать полученную электроэнергия для развития экономических возможностей удаленных территорий. С другой стороны, использование малых- и мини гидроэлектростанции требует намного меньших финансовых затрат по сравнению с монтажом и прокладкой линий передачи электроэнергиипри помощи высоковольных линий. Стоимость каждого 1кВт/ч, полученного при помощи малых- и минигидро электростанций получается выше по сравнению с традиционными видами источников энергии, но при этом имеем намного малые расходы и более дешевое обслуживание по сравнению с большими гидростанциями.

С этой стороны, для уменьшения общей нагрузки на энергетическую сеть и частичное восполнение потребления электроэнергии удаленных территорий целесообразно привлекать водные ресурсы больших по объему водостока. В случае Булакбашинского района лучше использовать каскад, состоящий из комбинации гидросооружений типа мини- и супермини- в количестве 3-4 каскадов. При этом полученная мощность может доходить 10-12кВт/ч, что позволит уменьшить нагрузку на энергетическую сеть данной территории. А для Кургантепинского района    целесообразно    создание каскадов    гидросооружений    типа минигидроэлектротсанций по 2-3 сооружения на одном каскаде и количество каскадов можно довести 4. При этом полученную электроэнергию можно направить на развитие промышленного сектора и уменьшение нагрузки на центральную энергосистему. Данные проекты имеет сроки самоокупаемости в течении 5-6 лет.

В заключении, нужно отметить, что запасы энергоресурсов для каждой территории различаются между собой и при выборе источника их получения лучше использовать возобновляемые виды электроэнергии. Здесь необходимо учитывать географическое расположение, а также другие параметры, влияющие на возможность и экономические показатели проектируемыхгидросооружений.