Проект необычной для Беларуси ГЭС предложили ученые
Гидроэнергетические возможности нашей равнинной страны должны быть существенно выше сегодняшних представлений о них. Ведь потенциальная мощность всех водотоков, которые экономически целесообразно использовать, определялась энергетиками в размере 250 мегаватт, так как рассчитывалась для гидроэлектростанций, требующих строительства плотины.
Бесплотинные же мини-ГЭС, успешно работающие в других странах на горных реках, у нас серьезно не воспринимались, так как до сих пор нигде в мире не было гидротурбин, способных с приемлемым коэффициентом полезного действия вырабатывать электроэнергию при типичной для Беларуси мизерной скорости водного потока. Нет таких ГЭС и сегодня. Но они, как утверждают специалисты, обязательно должны появиться в ближайшие годы.
На кафедре «Гидравлика» факультета энергетического строительства Белорусского национального технического университета меня познакомили с интересным изобретением, которое сейчас патентуется — проектом низконапорной лопастной турбины для равнинных рек. На средства Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований (БРФФИ) здесь проведено теоретическое обоснование и построен макет миниатюрной гидроэлектростанции, технические характеристики которой не имеют аналогов. По расчетам гидротурбина, установленная в русле реки, должна работать с коэффициентом полезного действия 76—78 процентов, что почти на треть выше, чем у подобных зарубежных гидроэлектростанций. Откуда такая прыть?
— Мы отказались от использования традиционных в энергетике кинематических схем, повышающих число оборотов генератора, так как все они слишком расточительны при малых мощностях, и вернулись к «дедовской» технологии — применили систему ременных передач, — говорит доцент кафедры «Гидравлика» кандидат технических наук Викентий Недбальский. — Это и позволяет при скорости водного потока примерно 2,5 метра в секунду поднять число оборотов с 60 в секунду у гидротурбины до необходимых 740 у генератора.
Но откуда взялась такая высокая скорость течения, если в реках республики она в среднем составляет менее одного метра в секунду? Как оказалось, здесь сработала еще одна хитрость. Перед тем, как попасть на колеса турбин, смонтированных на понтоне, вода проходит через распростертые объятия специальных многометровых пластин, установленных поперек реки под углом к течению, и за счет этого ускоряется в несколько раз.
В итоге турбины мини-ГЭС будут вырабатывать «из ничего» 10—20 киловатт электроэнергии. Это немного — всего-то, чтобы обеспечить энергией ферму, осветить дачный поселок на несколько десятков домов или, например, базу отдыха, санаторий, сэкономив на строительстве линии электропередачи. Но такие станции можно поставить каскадом — хоть поперек реки, хоть вдоль, и тогда уже суммарные энергетические возможности объединенных модулей комплекса будут восприниматься более серьезно. Важно, кстати, что работать такая ГЭС может круглый год, даже подо льдом, а если ее использовать в тандеме с ветроэнергетической установкой и насосом, перекачивающими воду из нижнего бьефа в верхний, то возрастет и ее мощность, и надежность.
— По нашим расчетам стоить мини-ГЭС должна около 100 тысяч долларов, а окупится за 5—7 лет, — поясняет заведующий кафедрой «Гидравлика» доктор технических наук профессор Игорь Качанов. — Самое сложное — генераторы — производится в Гродно, а все остальные элементы конструкции можно изготавливать на любом машиностроительном предприятии. Подобных сооружений на реках, причем не обязательно самых быстрых, можно установить многие сотни, и это позволит, как минимум, на 10 процентов сократить закупки углеводородов за рубежом. Впрочем, чтобы эти мечты стали реальностью, нам необходимо для начала получить финансирование на реализацию пилотного проекта.
