ارسال کار خوب خود در پایگاه دانش ساده است. از فرم زیر استفاده کنید

دانشجویان، دانشجویان تحصیلات تکمیلی، دانشمندان جوانی که از دانش پایه در تحصیل و کار خود استفاده می کنند از شما بسیار سپاسگزار خواهند بود.

ارسال شده در http://www.allbest.ru/

معرفی

حتی در زمان های قدیم، مردم به رودخانه ها به عنوان منبع انرژی قابل دسترس توجه می کردند. برای استفاده از این انرژی، مردم یاد گرفتند که چرخ های آبی بسازند که آب را بچرخاند. این چرخ ها ساختمان های آسیاب و تاسیسات دیگر را به حرکت در می آورند. آسیاب آبی نمونه بارز قدیمی ترین تاسیسات برق آبی است که در بسیاری از کشورها تا به امروز تقریباً به شکل اصلی خود حفظ شده است. قبل از اختراع موتور بخار، انرژی آب نیروی محرکه اصلی در تولید بود. با بهبود چرخ های آب، قدرت واحدهای هیدرولیک ماشین های محرک و غیره افزایش یافت. در نیمه اول قرن نوزدهم، یک توربین هیدرولیک اختراع شد که فرصت های جدیدی را برای استفاده از منابع انرژی آبی باز کرد. با اختراع ماشین الکتریکی و روش انتقال برق در فواصل طولانی، توسعه انرژی آب با تبدیل آن به انرژی الکتریکی در نیروگاه های برق آبی (HPP) آغاز شد.

نیروگاه های برق آبی کوچک و خرد تاسیسات برق آبی کوچکی هستند. این بخش از تولید انرژی به استفاده از انرژی از منابع آب و سیستم های هیدرولیک با استفاده از نیروگاه های برق آبی کم توان (از 1 تا 3000 کیلووات) می پردازد. انرژی در مقیاس کوچک در دهه های اخیر در جهان توسعه یافته است که عمدتاً به دلیل تمایل به جلوگیری از آسیب های زیست محیطی ناشی از مخازن نیروگاه های برق آبی بزرگ به دلیل توانایی تأمین انرژی در مناطق صعب العبور و منزوی است. و همچنین به دلیل هزینه های سرمایه پایین در ساخت ایستگاه ها و بازگشت سریع سرمایه (در عرض 5 سال). ساخت نیروگاه های کوچکتر نیز چشم انداز وسیعی برای توسعه در مناطق مختلف جهان با حوضه رودخانه های فرامرزی دارد.

در حال حاضر، هیچ مفهومی از یک نیروگاه برق آبی کوچک به طور کلی برای همه کشورها پذیرفته شده وجود ندارد. با این حال، در بسیاری از کشورها، ظرفیت نصب شده آن به عنوان ویژگی اصلی چنین نیروگاه برق آبی در نظر گرفته می شود. نیروگاه های برق آبی کوچک معمولاً شامل نیروگاه های برق آبی با ظرفیت حداکثر 10 مگاوات (در برخی کشورها تا 50 مگاوات) می شود.

برق آبی کوچک عاری از بسیاری از معایب نیروگاه های برق آبی بزرگ است و به عنوان یکی از مقرون به صرفه ترین و سازگارترین راه ها برای تولید برق شناخته می شود، به ویژه در هنگام استفاده از جریان های آب کوچک. نیروگاه های برق آبی کوچک، میکرو یا نانو، مزایای یک نیروگاه برق آبی بزرگ از یک سو و امکان تامین انرژی غیرمتمرکز از سوی دیگر را با هم ترکیب می کنند. آنها بسیاری از معایب مشخصه نیروگاه های برق آبی بزرگ را ندارند، یعنی: انتقال گران قیمت، مشکلات مرتبط با تأثیر منفی بر محیط زیست.

1. چشم انداز برای استفاده از برق آبی کوچک

در دهه‌های گذشته، نیروگاه‌های آبی کوچک در بسیاری از کشورهای جهان موقعیت ثابتی را به خود اختصاص داده‌اند. به عنوان مثال، در سال 2005، مجموع ظرفیت نیروگاه های آبی کوچک در جهان 8 درصد (5 گیگاوات) افزایش یافت و به 66 گیگاوات رسید و 36 درصد از کل ظرفیت کل انرژی های تجدیدپذیر (به استثنای نیروگاه های آبی بزرگ) را به خود اختصاص داد. 1.6٪ از کل ظرفیت برق. بنابراین می‌توان گفت که در میان منابع تجدیدپذیر، نیروگاه‌های کوچک‌تر یکی از منابع اصلی تولید برق هستند.

کشورهای در حال توسعه در حال ساخت نیروگاه های برق آبی کوچک به عنوان منابع خودمختار برق در مناطق روستایی هستند.

در سوئیس، سهم تولید برق از SHPP به 8.3٪، در اسپانیا - 2.8٪، در سوئد - تقریبا 3٪، و در اتریش - 10٪ رسید. چین (47 گیگاوات)، ژاپن (4 گیگاوات)، ایالات متحده آمریکا (3.4 گیگاوات)، ایتالیا و برزیل، جایگاه های پیشرو از نظر کل ظرفیت تولید نیروگاه های کوچک را اشغال کرده اند.

بر اساس گزارش ESHA (انجمن برق آبی کوچک اروپا)، در سال 2011، مجموع ظرفیت نصب شده SHPP در جهان بالغ بر 87 گیگاوات بوده است.

مجموع ظرفیت های MGES:

بنابراین می توان گفت که نیروگاه های آبی کوچک یکی از مهم ترین و رقابتی ترین منابع انرژی تجدیدپذیر باقی خواهند ماند. آمریکای لاتین، آمریکای شمالی و اروپا پتانسیل برق آبی قابل توجهی دارند که بسیاری از آنها قبلاً استفاده شده است. در شرق، آسیای جنوبی و آفریقا، نیروگاه های آبی کوچک هنوز توسعه نیافته است که نشان دهنده پتانسیل زیادی برای استفاده از آن در این کشورها است.

1.2 در روسیه

منابع تجدید پذیر انرژی آبی کوچک

در روسیه، مناطق تامین انرژی غیرمتمرکز بیش از 70 درصد از خاک این کشور را تشکیل می دهند. هنوز هم می توانید شهرک هایی را در اینجا پیدا کنید که هرگز برق نداشته اند. علاوه بر این، اینها همیشه سکونتگاه های شمال دور یا سیبری نیستند. برای مثال، برق‌رسانی بر برخی روستاهای اورال تأثیری نداشت - منطقه‌ای که به سختی می‌توان آن را از نظر انرژی ضعیف نامید. در این میان، برق‌رسانی شهرک‌های دورافتاده و صعب العبور پرجمعیت کار چندان دشواری نیست. بنابراین، در هر گوشه ای از روسیه یک رودخانه یا نهر وجود دارد که می توان یک نیروگاه میکرو هیدروالکتریک نصب کرد.

پتانسیل فنی و اقتصادی نیروگاه‌های آبی کوچک در روسیه از پتانسیل منابع انرژی تجدیدپذیر مانند باد، خورشید و زیست توده فراتر است. در حال حاضر 60 میلیارد کیلووات ساعت در سال تعیین شده است. اما این پتانسیل بسیار ضعیف استفاده می شود: فقط 1٪. چندی پیش، در دهه 1950-1960، ما چندین هزار نیروگاه برق آبی کوچک در حال بهره برداری داشتیم. اکنون - فقط چند صد - نتایج اعوجاج در سیاست قیمت گذاری و عدم توجه کافی به بهبود طراحی تجهیزات و استفاده از مواد و فناوری های پیشرفته تر را تحت تأثیر قرار داده است.

در روسیه، نیروگاه های آبی کوچک توسط نیروگاه های برق آبی بدون سد (HPP) نشان داده می شود که قدرت آنها از 30 مگاوات تجاوز نمی کند و قدرت یک واحد برق آبی کمتر از 10 مگاوات است.

در حال حاضر، در سراسر روسیه، تعداد SHPP های فعال از چند ده (60-70 واحد) تا چند صد (200-300 واحد) تخمین زده می شود.

1.3 در اوکراین

این واقعیت که پس از جنگ جهانی دوم، تامین انرژی اوکراین عمدتاً از طریق برق آبی کوچک انجام می‌شد، تنها توسط مورخان و متخصصان صنعت به یاد می‌آید. در مجموع در ابتدای دهه 1960 حدود 956 نیروگاه برق آبی کوچک با ظرفیت کل 30 هزار کیلووات وجود داشت. برای مقایسه: در سال 1948، 3 هزار تاسیسات هیدرولیک کوچک در جمهوری کار می کردند. با این حال، با توجه به توسعه منبع تغذیه متمرکز و تمرکز تولید برق در نیروگاه های قدرتمند حرارتی و برق آبی، ساخت نیروگاه های برق آبی کوچک متوقف شد. حفاظت و برچیدن آنها آغاز شد، صدها نیروگاه مینی برق آبی تخریب شد و تجهیزات آنها به سرقت رفت.

تا پایان دهه 1980، تنها 49 ایستگاه حفظ شد و تا سال 1995، عملاً هیچ کس درگیر برق آبی کوچک در اوکراین نبود. تنها در سال 1996 اولین علاقه مندان ظاهر شدند که به آن علاقه نشان دادند. چندین سال پیش، در سطح ایالتی، تصمیم گرفته شد که در سیاست انرژی تجدید نظر شود و نیروگاه های برق آبی کوچک احیا شوند. به گفته انجمن Ukrhydroenergo، 81 نیروگاه برق آبی کوچک و هفت تاسیسات کوچک با ظرفیت کل 111.75 مگاوات امروز در اوکراین کار می کنند که تنها حدود 5 درصد از پتانسیل فنی ممکن این کشور است.

از SHPP های دولتی فعلی، 25 مورد وجود دارد، در حالی که پنج مورد از آنها در ترازنامه آژانس دولتی منابع آب و 20 متعلق به oblenergos مربوطه است ("Vinnitsaoblenergo" - پنج، "Zakarpattia oblenergo" - سه، " Kyivenergo" - دو، "Kirovogradoblenergo" - چهار و غیره). در صورت خصوصی‌سازی oblenergos، نیروگاه‌های برق آبی نیز به دست خصوصی می‌رود. علاوه بر این، بسیاری از ایستگاه‌های کوچک به‌طور مشترک مالکیت داشتند، زیرا توسط مزارع جمعی ساخته شده بودند. امروز آنها تقریباً به طور کامل توسط مالکان خصوصی خریداری شدند. گیاهانی که قبلاً بازسازی شده اند نیز خصوصی هستند (به عنوان مثال، Yablunetskaya SHPP توسط انجمن Novosvit در سال 2002 خریداری شد).

بهره برداری از نیروگاه های برق آبی کوچک در اوکراین امکان تولید حدود 250 میلیون کیلووات ساعت برق در سال را فراهم می کند که معادل صرفه جویی سالانه تا 75 هزار تن سوخت فسیلی است.

2. مزایا و معایب SHPP

یکی از مزیت های اصلی تاسیسات برق آبی کوچک ایمنی محیطی است. در طول ساخت و بهره برداری بعدی هیچ اثر مضری بر خواص و کیفیت آب ندارد. از آب انبارها می توان برای فعالیت های ماهیگیری و به عنوان منابع تامین آب برای جمعیت استفاده کرد. با این حال، علاوه بر این، نیروگاه های برق آبی کوچک و کوچک دارای مزایای زیادی هستند. ایستگاه های مدرن از نظر طراحی ساده و کاملاً خودکار هستند، یعنی. در حین کار نیازی به حضور انسان نیست. جریان الکتریکی که آنها تولید می کنند الزامات GOST برای فرکانس و ولتاژ را برآورده می کند و ایستگاه ها می توانند در حالت مستقل کار کنند، یعنی. خارج از شبکه برق سیستم قدرت منطقه یا منطقه و به عنوان بخشی از این شبکه برق. و عمر کامل ایستگاه حداقل 40 سال (حداقل 5 سال قبل از تعمیرات اساسی) می باشد. خوب، و مهمتر از همه، تأسیسات انرژی در مقیاس کوچک نیازی به سازماندهی مخازن بزرگ با سیل متناظر قلمرو و خسارات مادی عظیم ندارند.

در طول ساخت و بهره برداری از SHPP ها، چشم انداز طبیعی حفظ می شود و عملاً هیچ باری بر اکوسیستم وارد نمی شود. مزایای نیروگاه های آبی کوچک - در مقایسه با نیروگاه هایی که از سوخت های فسیلی استفاده می کنند - نیز عبارتند از: هزینه کم برق و هزینه های عملیاتی، جایگزینی نسبتاً ارزان تجهیزات، طول عمر بیشتر نیروگاه های برق آبی (40-50 سال)، استفاده یکپارچه از منابع آب. (برق، تامین آب، احیاء، حفاظت از آب، شیلات).

بسیاری از نیروگاه های برق آبی کوچک همیشه تولید انرژی تضمین شده را ارائه نمی دهند، زیرا نیروگاه های فصلی هستند. در زمستان، انرژی تولیدی آنها به شدت کاهش می یابد، پدیده پوشش برف و یخ (یخ و لجن) و همچنین کم آبی تابستان و خشک شدن رودخانه ها می تواند کار آنها را به طور کامل متوقف کند. فصلی بودن نیروگاه های آبی کوچک به منابع انرژی پشتیبان نیاز دارد؛ تعداد زیادی از آنها می تواند منجر به از دست دادن قابلیت اطمینان تامین انرژی شود. بنابراین، در بسیاری از مناطق، توان نیروگاه های برق آبی کوچک نه به عنوان اصلی، بلکه به عنوان یک پشتیبان در نظر گرفته می شود.

مخازن نیروگاه های برق آبی کوچک، به ویژه در مناطق کوهستانی و کوهپایه ای، مشکل بسیار حاد گل و لای آنها و مشکل مرتبط با افزایش سطح آب، طغیان و طغیان، کاهش پتانسیل برق آبی رودخانه ها و تولید برق دارند. به عنوان مثال، مشخص است که مخزن نیروگاه برق آبی Zemonechal در رودخانه کورا طی 5 سال 60٪ گل و لای شد.

برای شیلات، سدهای کوچک برق آبی نسبت به سدهای متوسط ​​و بزرگ خطر کمتری دارند که مسیرهای مهاجرت ماهیان آندروموس و نیمه آندروموس را مسدود می کنند و محل تخم ریزی را مسدود می کنند. اگرچه به طور کلی ایجاد آبرسانی صدمات وارده به ذخایر ماهیان رودخانه های اصلی را به طور کامل از بین نمی برد، زیرا حوضه رودخانه یک سیستم اکولوژیکی واحد است و نقض پیوندهای فردی آن به طور اجتناب ناپذیری بر کل سیستم تأثیر می گذارد.

نتیجه

از تمام موارد فوق چنین استنباط می شود که نیروگاه های آبی کوچک هم در جهان و هم در اوکراین موقعیت پایداری را اشغال می کنند.

ساخت و بازسازی نیروگاه های برق آبی کوچک نه تنها به دست آوردن برق سازگار با محیط زیست، بلکه تامین برق برای مناطق کم انرژی که در آن منابع جریان قدرتمند وجود ندارد، ممکن می سازد. توسعه نیروگاه های آبی کوچک به تمرکززدایی سیستم کلی انرژی کمک می کند، که این امکان را فراهم می کند تا روستاهای صعب العبور را به طور پایدار با برق تامین کند. انرژی تولید شده توسط نیروگاه های برق آبی کوچک توسط مصرف کنندگان مجاور استفاده می شود، بر این اساس، هزینه های حمل و نقل آن کاهش می یابد و قابلیت اطمینان تامین انرژی افزایش می یابد. علاوه بر این، نیروگاه های برق آبی می توانند وظایف دیگری را انجام دهند، به عنوان مثال، حفاظت از مناطق مجاور در برابر سیلاب های فصلی.

با در نظر گرفتن منابع آبی محدود در جهان، می توان فرض کرد که در دوره تا سال 2030، سرعت توسعه نیروگاه های آبی به طور محسوسی کاهش می یابد، اما در عین حال از تنوع بخشی به نیروگاه های آبی کوچک حمایت می شود. با نرخ رشد 4.5-4.7 درصد، تولید برق در نیروگاه های آبی کوچک تا سال 2030 به 770-780 تراوات ساعت خواهد رسید که بیش از 2 درصد از کل تولید برق در جهان را تشکیل می دهد. بنابراین می توان گفت که نیروگاه های آبی کوچک یکی از مهم ترین و رقابتی ترین منابع انرژی تجدیدپذیر در آینده قابل پیش بینی باقی خواهند ماند.

ادبیات

1. Berezovsky N.I. و غیره تکنولوژی صرفه جویی در انرژی

2. Volkov S.G., Hydropower، سن پترزبورگ، 1997.

3. منابع انرژی. حقایق، مشکلات، راه حل ها، م.، علم و فناوری، 1376.

4. Mikhailov L.P. برق آبی کوچک

5. Munts V.A. صرفه جویی در انرژی در فناوری های انرژی و گرما

6. Neporozhny P.S.، Popkov V.I.، منابع انرژی جهان، M.، Energoatomizdat، 1995.

7. Samoilov M.V. مبانی حفظ انرژی

ارسال شده در Allbest.ru

اسناد مشابه

کمی در مورد تاریخ. برق آبی در بلاروس طرح های اساسی برای استفاده از انرژی آب. شرح عملکرد نیروگاه های برق آبی. تاثیر تاسیسات برق آبی بر محیط زیست و حفاظت از طبیعت.

چکیده، اضافه شده در 2007/06/01


طبقه بندی منابع انرژی جایگزین امکان استفاده از منابع انرژی جایگزین در روسیه. انرژی باد (نیروی باد). انرژی آبی کوچک، انرژی خورشیدی. استفاده از انرژی زیست توده برای مقاصد انرژی.

کار دوره، اضافه شده در 2012/07/30


سهم منابع انرژی جایگزین در ساختار مصرف فدراسیون روسیه. تولید بیوگاز از زباله های آلی. پتانسیل فنی نیروگاه های آبی کوچک استفاده از منابع گرمایی زمین گرمایی درجه پایین در ترکیب با پمپ های حرارتی.

کار دوره، اضافه شده در 2014/08/20


بررسی نیروگاه آبی جایگزین، تاریخچه و کاربرد آن در دوره مدرن. مطالعه انرژی موج، جزر و مد دریا. ایجاد توربین های مارپیچ. ویژگی های استفاده از برق آبی در زمینه های مختلف علم و فناوری.

چکیده، اضافه شده در 1393/11/14


انواع منابع انرژی تجدید پذیر غیر سنتی، فناوری های توسعه آنها. منابع انرژی تجدیدپذیر در روسیه تا سال 2010. نقش منابع انرژی غیر سنتی و تجدیدپذیر در اصلاح مجتمع برق منطقه Sverdlovsk.

چکیده، اضافه شده در 2010/02/27


استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر، پتانسیل آنها، انواع. استفاده از منابع زمین گرمایی؛ ایجاد پنل های خورشیدی؛ سوخت زیستی انرژی اقیانوس جهانی: امواج، جزر و مد و جریان. بهره وری اقتصادی استفاده از انرژی بادی

چکیده، اضافه شده در 1392/10/18


تجزیه و تحلیل صرفه جویی در انرژی (صرفه جویی در انرژی) به عنوان اقدامات قانونی، صنعتی، فنی و اقتصادی با هدف استفاده بهینه از سوخت و منابع انرژی و معرفی منابع انرژی تجدید پذیر در گردش اقتصادی.

چکیده، اضافه شده در 2011/10/24


مراحل توسعه برق آبی در اوکراین. اهمیت حل مشکل پوشش پیک توان با استفاده از روش های خاص. تجزیه و تحلیل کارایی نیروگاه های آبی کوچک اهمیت بهره برداری از ایستگاه های ذخیره سازی پمپ شده، چشم انداز کاربرد آنها. اصل عملکرد سدها.

چکیده، اضافه شده در 1388/06/13


بررسی تجربه استفاده از انرژی های تجدیدپذیر در کشورهای مختلف. تجزیه و تحلیل چشم انداز استفاده انبوه آنها در فدراسیون روسیه. مزایای اصلی منابع انرژی جایگزین تجدیدپذیر. مشخصات فنی انواع اصلی ژنراتورها.

چکیده، اضافه شده در 2009/05/07


مطالعه تاریخچه تولد انرژی. استفاده از انرژی الکتریکی در صنعت، حمل و نقل، زندگی روزمره و کشاورزی. واحدهای اصلی اندازه گیری آن از تولید و مصرف. استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر غیر سنتی

استفاده از توربین های هیدرولیک با توان های مختلف نصب شده بر روی جریان های آب دائمی (اغلب در بستر رودخانه ها). به عنوان یک قاعده، ایجاد یک نیروگاه برق آبی مستلزم ساخت سدی است که در آن توربین های هیدرولیک نصب شده است، اما امکان ایجاد نیروگاه های برق آبی بدون سد نیز وجود دارد.

ما امکانات تولید انرژی با استفاده از نیروگاه های آبی کوچک و نیروگاه های برق آبی کوچک (SHPP) را در نظر خواهیم گرفت. در عمل روسیه، نیروگاه های میکرو هیدروالکتریک به معنی ایستگاه هایی با توان حداکثر 100 کیلووات و کوچک - با ظرفیت کل نصب شده تا 30 مگاوات با یک واحد هیدرولیک تا 10 مگاوات و یک پروانه توربین هیدرولیک هستند. قطر تا 3 متر

به گفته کارشناسان، چنین طبقه بندی محاسبه پتانسیل انرژی ناخالص نیروگاه های آبی کوچک را دشوار می کند، زیرا اجازه تعیین پارامترهای فنی یک نیروگاه برق آبی را نمی دهد. در این مورد، پتانسیل ناخالص یک منبع به عنوان حجم متوسط ​​سالانه آن موجود در یک منبع معین، همراه با تبدیل کامل آن به انرژی مفید درک می شود. این مشکل باید مورد توجه قرار گیرد، زیرا تمام محاسبات پتانسیل منابع انرژی تجدیدپذیر بر اساس مدل ها و روش هایی است که صحت نتیجه نهایی و در نتیجه کارایی استفاده از یک منبع انرژی خاص در شرایط خاص را تعیین می کند.

در کامل ترین کار در مورد ارزیابی منابع برق آبی اتحاد جماهیر شوروی، که در سال 1967 منتشر شد، دسته نیروگاه های برق آبی کوچک شامل تمام نیروگاه های برق آبی ایجاد شده در رودخانه های دشت با پتانسیل ناخالص تا 2.0 مگاوات و کوهستانی - تا حداکثر می شود. 1.7 مگاوات این معیارهای طبقه بندی از آنجایی که به پارامترهای فنی نیروگاه های برق آبی آینده مربوط نمی شوند، بهینه در نظر گرفته می شوند.

در بیشتر موارد، فرض بر این است که SHPP ها بر روی رودخانه های کوچک و مسیرهای آبی نصب می شوند. اگرچه رودخانه های کوچک یکی از رایج ترین انواع آب هستند، در حال حاضر هیچ رویکرد یکسانی برای تعریف آنها وجود ندارد. معیارهای مختلفی برای تعریف مفهوم رودخانه کوچک (آب کوچک) استفاده می شود.

ابتدا از معیارهای کمی استفاده می شود. مطابق با GOST 17.1.1.02-77؛ حوضه آبریز رودخانه کوچک از 2000 کیلومتر مربع تجاوز نمی کند و متوسط ​​جریان طولانی مدت در طول دوره کم آب (حداقل سطح آب I) از 5 متر مکعب بر ثانیه تجاوز نمی کند. در عین حال، طبق طبقه بندی دیگری، حوضه آبریز یک رودخانه کوچک نباید از 200 کیلومتر مربع تجاوز کند و طول آن نباید از 100 کیلومتر تجاوز کند. همچنین نمونه هایی وجود دارد که چگونه طبقه بندی امکان استفاده اقتصادی از رودخانه های کوچک را در نظر می گیرد. اما هیچ رویکرد واحد و پذیرفته شده ای برای تعریف مفهوم "رودخانه کوچک" در روسیه وجود ندارد.

مزایا و معایب نیروگاه های آبی کوچک

مانند هر روش دیگری برای تولید انرژی، استفاده از نیروگاه های برق آبی کوچک و کوچک هم مزایا و هم معایبی دارد.

از جمله مزایای اقتصادی، زیست محیطی و اجتماعی تاسیسات کوچک برق آبی می توان به موارد زیر اشاره کرد. ایجاد آنها امنیت انرژی منطقه را افزایش می دهد، استقلال از تامین کنندگان سوخت مستقر در مناطق دیگر را تضمین می کند و سوخت آلی کمیاب را ذخیره می کند. ساخت چنین تأسیساتی انرژی نیازی به سرمایه گذاری های کلان، مقدار زیادی مصالح ساختمانی پر انرژی و هزینه های قابل توجه نیروی کار ندارد و نسبتاً سریع نتیجه می دهد. علاوه بر این، فرصت هایی برای کاهش هزینه های ساخت و ساز از طریق یکسان سازی و صدور گواهینامه تجهیزات وجود دارد.

در فرآیند تولید برق، نیروگاه برق آبی گازهای گلخانه ای تولید نمی کند و محیط زیست را با محصولات احتراق و زباله های سمی آلوده نمی کند که مطابق با الزامات پروتکل کیوتو است. چنین اجسامی لرزه خیزی القایی ایجاد نمی کنند و در هنگام وقوع طبیعی زلزله نسبتاً ایمن هستند. آنها تأثیر منفی بر سبک زندگی جمعیت، بر روی دنیای حیوانات و شرایط میکرو اقلیم محلی ندارند.

مشکلات احتمالی مرتبط با ایجاد و استفاده از تاسیسات کوچک برق آبی کمتر مشهود است، اما باید به آنها نیز اشاره کرد.

مانند هر منبع انرژی محلی، در مورد استفاده ایزوله، یک تاسیسات برق آبی کوچک در معرض خرابی است، در نتیجه مصرف کنندگان بدون تامین انرژی باقی می مانند (راه حل مشکل ایجاد ظرفیت های مشترک یا ذخیره است - توربین بادی، یک مینی دیگ بخار تولید همزمان سوخت زیستی، تاسیسات فتوولتائیک و غیره).

شایع ترین نوع حادثه در تاسیسات کوچک برق آبی، تخریب سد و واحدهای هیدرولیک در نتیجه سرریز شدن روی تاج سد به دلیل افزایش غیرمنتظره سطح آب و خرابی دستگاه های خاموش کننده است. در برخی موارد، SHPPها به سیلتاسیون مخازن کمک می کنند و بر فرآیندهای تشکیل کانال تأثیر می گذارند.

فصلی خاصی در تولید برق وجود دارد (کاهش محسوس در زمستان و تابستان) که منجر به این واقعیت می شود که در برخی مناطق نیروگاه های آبی کوچک به عنوان ظرفیت ذخیره (تکراری) در نظر گرفته می شود.

در میان عواملی که مانع توسعه نیروگاه‌های آبی کوچک در روسیه می‌شود، اکثر کارشناسان آگاهی ناقص کاربران بالقوه را در مورد مزایای استفاده از تأسیسات کوچک برق آبی ذکر می‌کنند. دانش ناکافی از رژیم هیدرولوژیکی و حجم جریان آب های کوچک؛ کیفیت پایین روش ها، توصیه ها و SNiP های موجود، که باعث خطاهای جدی در محاسبات می شود. روش های توسعه نیافته برای ارزیابی و پیش بینی اثرات احتمالی بر محیط زیست و فعالیت های اقتصادی؛ پایگاه ضعیف تولید و تعمیر شرکت های تولید کننده تجهیزات برق آبی برای نیروگاه های آبی کوچک و ساخت انبوه تاسیسات برق آبی کوچک تنها در صورت تولید انبوه تجهیزات، امتناع از طراحی فردی و رویکرد کیفی جدید به قابلیت اطمینان و هزینه تجهیزات امکان پذیر است. - در مقایسه با تاسیسات قدیمی از رده خارج شده است.

پتانسیل آبی روسیه، استفاده از آن

بر اساس برآوردهای انجام شده در اوایل دهه 60 قرن بیستم، اتحاد جماهیر شوروی 11.4 درصد از منابع انرژی آبی جهان را در اختیار داشت. میانگین ظرفیت سالانه منابع آبی شوروی سابق 434 میلیون کیلووات (3.800 میلیارد کیلووات ساعت تولید انرژی در سال) برآورد شده است. محاسبات نشان داد که از نظر فنی و اقتصادی می توان حدود 1700 میلیارد کیلووات ساعت برق به دست آورد که بیش از 5 برابر خروجی کل نیروگاه های آن زمان کشور بود.

بخش عمده ای از این پتانسیل آبی (74٪) در قلمرو فدراسیون روسیه قرار داشت. میانگین ظرفیت بالقوه سالانه منابع آبی روسیه 320 میلیون کیلووات (تولید - 2.800 میلیارد کیلووات ساعت در سال) برآورد شد که تولید بیش از 1.340 میلیارد کیلووات ساعت در آن زمان از نظر فنی امکان پذیر بود.

میز 1 ویژگی های برخی از SHPP های فعال در روسیه
مکان/مقصد	سال خلقت		توان نصب شده (کیلو وات)	تعداد واحدها	قدرت عمومی
منطقه کیروف / مزرعه کشاورزی		micro-GES-10
تامین آب آشامیدنی/آدیگه		micro-GES-10
تامین آب آشامیدنی/آدیگه
کاباردینو-بالکاریا/آکباش
منطقه کراسنودار/ نیروگاه حرارتی کراسنودار
جمهوری تیوا/اش بلدیر		micro-GES-10
جمهوری تیوا/روستا قیزیل خیا، ب. موچن-بورن		micro-GES-50PR
جمهوری آلتای/کایرو
کارلیا/کیوی-کویو		micro-GES-50D
منطقه کارلیا/لاندنپوهسکی		micro-GES-10
منطقه لنینگراد / لوژسکی		micro-GES-50PR micro-GES-10
مخزن باشکریا/تانالیک		micro-GES-50PR
باشقیریا، روستا تابولدی		micro-GES-10
باشکریا / مخزن اوزیانسکویه		micro-GES-50PR
باشکریا/سوکولکی		micro-GES-50PR
منطقه مسکو، دریاچه سنژ		Vetro-SHPP		2 واحد هیدرولیک 2 توربین بادی
منطقه یاروسلاول آر. Nerl-Volzhskaya		SHPP مرمت
در تهیه جدول از منابع زیر استفاده شده است: 1) Blashko Ya.I.، تجربه INTO INSET در ایجاد و بهره برداری از تجهیزات برای نیروگاه های برق آبی میکرو و کوچک، مجله علمی و فنی دوره ای "انرژی کوچک" شماره 1، 2004. 2) مالک ل.ک. مشکلات و چشم انداز ایجاد نیروگاه های برق آبی کوچک بر روی رودخانه های کوچک، مجله علمی و فنی ادواری "انرژی کوچک" شماره 1، 2004; 3) مورخ B.L.، Usachev I.N.، Shpolyansky Yu.B.، دریای غیر متعارف کوچک، رودخانه و انرژی زمین گرمایی، مجله علمی و فنی دوره ای "انرژی کوچک" شماره 1، 2004.

منابع آبی روسیه از نظر پتانسیل قابل مقایسه با حجم برق موجود در تمام نیروگاه های این کشور است، اما تنها 15 درصد از این پتانسیل استفاده می شود. با توجه به افزایش هزینه های تولید سوخت فسیلی و افزایش متناظر در ارزش آن، اطمینان از حداکثر توسعه ممکن انرژی آبی، که یک منبع انرژی تجدید پذیر سازگار با محیط زیست است، ضروری به نظر می رسد.

بر اساس سناریوهای توسعه خوش بینانه و مطلوب، تولید برق در نیروگاه های برق آبی می تواند به 180 میلیارد کیلووات ساعت در سال 2010 و به 215 میلیارد کیلووات ساعت در سال 2020 افزایش یابد و به دلیل ساخت نیروگاه های برق آبی جدید به 350 میلیارد کیلووات ساعت افزایش یابد. فرض بر این است که برق آبی در درجه اول در سیبری و خاور دور توسعه خواهد یافت. در مناطق اروپایی، ساخت نیروگاه های برق آبی کوچک در قفقاز شمالی توسعه خواهد یافت.

گشت و گذار تاریخی

در حال حاضر، پتانسیل برق آبی تقریباً به طور کامل از طریق نیروگاه های برق آبی بزرگ و غول پیکر محقق می شود. در همان زمان، بر اساس داده های موجود، در سال 1913 تعداد نیروگاه های برق آبی فعال در روسیه 78 واحد بود که مجموع ظرفیت آن 8.4 مگاوات بود. بزرگترین آنها یک نیروگاه برق آبی روی رودخانه بود. مرغاب با ظرفیت 1.35 مگاوات. بنابراین، طبق طبقه بندی مدرن، تمام نیروگاه های برق آبی که در آن زمان کار می کردند کوچک بودند.

کمتر از 30 سال بعد، در سال 1941، 660 نیروگاه برق آبی روستایی کوچک با ظرفیت کل 330 مگاوات در روسیه مشغول به کار بودند. دهه‌های 40 و 50 قرن بیستم شاهد اوج ساخت‌وسازهای SHPP بود که سالانه بیش از 1000 تأسیسات به بهره‌برداری می‌رسید. بر اساس برآوردهای مختلف، تا سال 1955 از 4000 تا 5000 نیروگاه برق آبی کوچک در بخش اروپایی روسیه وجود داشت. و تعداد کل نیروگاه های برق آبی کوچک در اتحاد جماهیر شوروی پس از پایان جنگ بزرگ میهنی 6500 واحد بود.

درست است، در اوایل دهه 50، به دلیل انتقال به ساخت تاسیسات غول پیکر انرژی و اتصال مصرف کنندگان روستایی به منبع تغذیه متمرکز، این منطقه از انرژی پشتیبانی دولتی را از دست داد، که منجر به تخریب و کاهش تقریباً کامل شد. زیرساخت های ایجاد شده قبلی طراحی، ساخت و تولید تجهیزات و قطعات یدکی برای نیروگاه های آبی کوچک متوقف شده است.

در سال 1962، 2665 نیروگاه برق آبی کوچک و کوچک در اتحاد جماهیر شوروی وجود داشت. در سال 1980 حدود 100 دستگاه با ظرفیت کل 25 مگاوات وجود داشت. و در زمان فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی در سال 1990، تنها 55 نیروگاه برق آبی کوچک در حال کار بود. طبق منابع مختلف، در حال حاضر، از چندین ده (60-70) تا چند صد (200-300) واحد در حال کار است. در سراسر روسیه

برنامه توسعه برق آبی اتحاد جماهیر شوروی تا سال 2000 تقریباً دو برابر ظرفیت نیروگاه های برق آبی موجود را پیش بینی کرد. قرار بود 93 نیروگاه برق آبی جدید ساخته شود، 2 میلیون هکتار از زمین های حاصلخیز زیر آب برود و بیش از 200 هزار نفر از مناطق سیل زده اسکان داده شوند. (در این طرح ها جایی برای نیروگاه های برق آبی کوچک وجود نداشت.) فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی و بحران اقتصادی اجازه اجرای این طرح های بزرگ را نداد.

در طول 10 سال گذشته، سهم برق تولید شده در نیروگاه های برق آبی در تراز کلی انرژی روسیه رو به کاهش بوده است. در سال 1995 21٪، در 1996 - 18٪، در سال 1997 - 16٪ بود. این هم به دلیل فرسودگی و فرسودگی تجهیزات در غول های برق آبی گذشته و هم به دلیل افزایش تراز انرژی کشور از سهم یک منبع انرژی راحت تر - گاز طبیعی است.

جدول 2 برخی از ویژگی های SHPP های فعال در روسیه
	تعداد نصب (بر اساس سال)	کل ظرفیت نصب شده (بر اساس سال) (MW)	کل ظرفیت موجود (بر اساس سال) (MW)	KIUM* (بر اساس سال) (%)	KIRM** (بر اساس سال) (%)	مصرف برق برای نیازهای شخصی (درصد خروجی)
نیروگاه های برق آبی کوچک متعلق به JSC Energo
نیروگاه های برق آبی کوچک که در JSC Energo گنجانده نشده اند
* ICU - ضریب استفاده از ظرفیت نصب شده. ** KIRM - ضریب استفاده از توان موجود. هنگام تهیه جدول از منابع اطلاعاتی زیر استفاده شده است: 1) مشکلات و چشم انداز توسعه منابع انرژی تجدید پذیر در روسیه (مواد میز گرد)، اتحادیه انجمن های علمی و مهندسی روسیه، کمیته موسسه تحقیقات روسیه در مورد مشکلات استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر. مسکو، 2003. 2) Vashkevich K.P.، Maslov L.A.، Nikolaev V.G. تجربه و چشم انداز توسعه انرژی بادی در روسیه، مجله علمی و فنی دوره ای "انرژی کوچک"، شماره 1-2، 2005.

به گفته کارشناسان، تولید برق در نیروگاه های برق آبی در آینده نزدیک افزایش خواهد یافت. این امر عمدتاً در مناطقی با تامین برق غیرمتمرکز از طریق راه اندازی نیروگاه های برق آبی کوچک جدید اتفاق می افتد که جایگزین نیروگاه های دیزلی قدیمی و غیراقتصادی خواهد شد.

جایگاه نیروگاه های آبی کوچک در میان سایر VIZ ها

در تولید برق، نیروگاه های آبی کوچک در روسیه با نیروگاه های حرارتی با استفاده از سوخت های زیستی اولویت دارند. بر اساس داده های موجود برای سال های 2002 و 2003، تقریباً مقادیر مساوی برق در SHPP ها و نیروگاه های حرارتی زیستی تولید شد - هر کدام 2.4 میلیارد کیلووات ساعت (2002) و 2.5-2.6 میلیارد کیلووات ساعت (2003). یعنی سهم هر یک از این منابع در تولید برق در روسیه کمتر از 0.3 درصد بوده است.

مجموع ظرفیت نصب شده 59 نیروگاه کوچک برقی که اطلاعاتی از آنها داریم در سال 1380 610 مگاوات بوده است که بر اساس برآوردهای کارشناسی این رقم در حال حاضر بیشتر است. در همان زمان، مقادیر متوسط ​​ضریب ظرفیت برای نیروگاه های کوچک 38-53٪ بود و چنین شاخص مهمی برای محاسبه راندمان یک نیروگاه به عنوان مصرف برق برای نیازهای خود از 1.5٪ تجاوز نکرد.

برنامه هدف فدرال "سوخت و انرژی" که در سال 1997 تصویب شد، تسریع در ایجاد نیروگاه های برق آبی کوچک را پیش بینی کرد، اما بودجه ضعیف بودجه اجازه اجرای کامل آن را نداد.

علیرغم مشکلات مالی، SHPPهای جدید در حال ساخت هستند و قبلاً در حال فعالیت هستند، اما در حال تعطیلی و بازسازی هستند. در بیشتر موارد، ساخت و ساز و راه اندازی آنها بدون مشارکت بودجه فدرال انجام می شود. برای این منظور وجوه از بودجه های محلی، وجوه از حامیان و سرمایه گذاران جذب می شود.

در ساخت و ساز جدید، نیروگاه های میکرو آبی با توان واحد از 10 تا 50 کیلووات، ترکیب شده در سیستم های 2-5 واحدی، غالب هستند. نیروگاه های برق آبی کوچک با توان واحدهای 200 تا 550 کیلووات ساخته می شوند که در سیستم های 2-7 واحدی ترکیب می شوند.

به عنوان یک قاعده، SHPP ها در مناطق دور افتاده ایجاد می شوند که در آن مشکل تامین سوخت آلی وجود دارد (در بیشتر موارد، سوخت دیزل، کمتر اوقات، زغال سنگ). در آدیگه 2 نیروگاه برق آبی کوچک با ظرفیت 50 و 200 کیلووات ساخته شد که برای تامین آب آشامیدنی استفاده می شد. یک نیروگاه برق آبی کوچک با ظرفیت 1100 کیلووات در کاباردینو-بالکاریا ساخته شد. در سال 2003، 7 واحد هیدرولیک 350 کیلووات در منطقه کراسنودار نصب شد. در جمهوری تیوا و آلتای، 3 نیروگاه برق آبی کوچک با واحدهای 10، 50 و 200 کیلووات، ترکیب شده در 2-3 واحد، ساخته شد. در منطقه کارلیا و لنینگراد. - 4 نیروگاه مینی برق آبی با واحدهای 10 تا 50 کیلووات. همچنین 4 نیروگاه مینی برق آبی در باشکری با واحدهای 10 تا 50 کیلووات وجود دارد. بعلاوه، سایر SHPPها مجددا ساخته یا بازسازی شدند.

تغییرات مورد انتظار در تعادل انرژی

به گفته کارشناسان، هدف اصلی SHPP ها در سال های آینده جایگزینی سوخت های فسیلی (عمدتا دیزل) وارداتی به مناطق دورافتاده روسیه به منظور کاهش هزینه های بودجه فدرال و افزایش کارایی و امنیت انرژی مناطق کم انرژی خواهد بود. ساخت SHPP ها در مناطق طبیعی حفاظت شده و در مکان هایی با رژیم آبی نسبتاً پایدار از جریان های آب کوچک انجام می شود.

برنامه ریزی شده است که 5 نیروگاه برق آبی کوچک در رودخانه های منطقه خودمختار کوریاک ایجاد شود. این امکان جایگزینی 18 هزار تن سوخت دیزل در تراز انرژی را فراهم می کند که 30 درصد از کل حجم واردات سالانه به منطقه را تشکیل می دهد.

در حال حاضر بیش از 3000 نیروگاه دیزلی (DPP) با ظرفیت تا 500 کیلووات در منطقه خاور دور وجود دارد. منبع تغذیه منطقه کاملاً به پایداری منابع سوخت دیزل و کیفیت تجهیزات احتراق آن بستگی دارد. هزینه خود سوخت دیزل و تحویل آن در حال حاضر به قدری بالا است که نیاز فوری به جایگزینی آن با سایر منابع انرژی وجود دارد. علاوه بر این، فرسودگی تجهیزات اکثر نیروگاه های دیزلی به قدری زیاد است که باید موضوع پایداری برق منطقه را به فوریت حل کرد.

در این شرایط، سازمان‌های طراحی‌کننده نیروگاه‌های کوچک‌تر و انجام بررسی‌های مربوطه از مسیرهای کوچک آب، بیش از 200 مکان را برای ساخت نیروگاه‌های کوچک‌تر شناسایی کرده‌اند که بر اساس برآوردهای تقریبی، امکان تولید تا 1.5 میلیارد کیلووات ساعت برق در سال را فراهم می‌کند. مطابق با مطالعات اخیر، منبع تغذیه تعدادی از سکونتگاه ها در شرق دور و پریموریه را می توان از طریق ساخت 7-8 نیروگاه برق آبی کوچک واقع در نزدیکی مصرف کنندگان و ادغام در سیستم قدرت محلی بهینه کرد.

اجرای این طرح ها به کاهش 28 هزار تنی واردات گازوئیل به منطقه در سال کمک می کند که باعث آزادسازی خودروها و کاهش بار در بنادر داخلی می شود. همه اینها به طور قابل توجهی استقلال انرژی خاور دور و پریموریه را افزایش می دهد.

امکان احیای SHPPهای تخریب شده

در مناطق مختلف روسیه، تا به امروز خرابه‌های نیروگاه‌های برق آبی کوچک وجود دارد که در اواسط قرن بیستم، مناطق مسکونی و شرکت‌های کشاورزی را با برق تامین می‌کردند. بررسی های مهندسی از SHPP های تخریب شده در سال های اخیر نشان داده است که در بسیاری از سایت ها سازه های بتنی حفظ شده است که بازسازی آنها می تواند توجیه اقتصادی داشته باشد.

از جمله مزایای بازسازی و مرمت SHPP های تخریب شده، کارشناسان موارد زیر را نام می برند: استقلال در تامین برق مصرف کنندگان محلی، استقلال از شبکه های RAO UES روسیه. کاهش هزینه ایجاد خطوط برق محلی؛ کاهش بار در شبکه های الکتریکی محلی RAO UES روسیه؛ کاهش هزینه های سوخت های فسیلی گران قیمت؛ پاکیزگی اکولوژیکی نیروگاه های آبی

از سال 1995، موسسه تحقیقاتی ساخت و ساز انرژی برای ایجاد یک پایگاه داده از سازه های هیدرولیک و نیروگاه های برق آبی کوچک در رودخانه های کوچک در بخش اروپایی روسیه کار می کند. در حال حاضر، پایگاه داده حاوی اطلاعاتی در مورد 200 شی مشابه در رودخانه های حوضه ولگا بالا و میانی و همچنین در شمال غربی روسیه است. بازرسی مهندسی سازه برای 100 شی انجام شد. تعدادی از اشیا دارای اسناد طراحی هستند. تقریباً تمام تأسیسات هیدرولیک موجود در پایگاه داده شامل تأسیسات برق آبی بود. آبشارهای 2-6 SHPP بر روی رودخانه ها ساخته شد که زیرساخت های اقتصادی ساحلی را تشکیل دادند. علاوه بر این، آبشارها محافظت در برابر سیل را فراهم کردند.

متخصصان NIIES بازرسی هایی از برخی از SHPP های نیمه تخریب شده انجام دادند و مطالعات امکان سنجی را برای بازسازی آنها انجام دادند. از جمله اشیاء بررسی شده می توان به SHPP Veselovskaya (منطقه روستوف)، SHPP Kopylkovskaya (رودخانه ولیکایا، منطقه Pskov)، Petrovskaya و Mirslavlskaya SHPP (رودخانه Nerl، منطقه ایوانوو) اشاره کرد.

برای یافتن راه حل های مهندسی و فنی بهینه برای بازسازی نیروگاه های برق آبی کوچک، نیروگاه برق آبی کوچک Khorobrovskaya در سال 2003 (رودخانه Nerl-Volzhskaya، منطقه یاروسلاول) با ظرفیت 160 کیلووات ساخته شد و 840 هزار کیلووات ساعت برق تولید کرد. این به عنوان یک پایگاه آزمایشی دائمی JSC NIIES RAO UES روسیه برای آزمایش فن آوری ها و تجهیزات جدید در شرایط طبیعی برای تجهیز مجدد فنی نیروگاه های آبی - از جمله بازسازی شد. کم اهمیت این نیروگاه به صورت تمام اتوماتیک هم از نظر تولید برق و هم در مواقع وقوع سیل فعالیت می کند. دربهای اتوماتیک آزمایشی و هیدروپلاس با مشارکت متخصصان فرانسوی در سد سرریز این نیروگاه نصب شد.

در سال 2004 در دریاچه. سنژ (منطقه مسکو) یک نیروگاه برق آبی کوچک بازسازی شده قرن 19 توسط بارون ناپ که بر اساس سازه های برق آبی اواسط قرن 18 ساخته شده بود، به بهره برداری رسید. تجهیزات برق آبی نیروگاه برق آبی کوچک بازسازی شده یک توربین هیدرولیک متعامد است که استفاده موثر از سدهای کم فشار ساخته شده در شرکت Prometey در چخوف در نزدیکی مسکو را امکان پذیر می کند. علاوه بر SHPP، سد آن به توربین‌های بادی قدرتی متعامد با طراحی جدید ترمز آیرودینامیکی مجهز است. ترکیبی از بهره برداری از نیروگاه های برق آبی کوچک و ماشین های بادی، تولید برق الکتریکی عرضه شده به شبکه برق محلی را بهینه می کند.

توان کل مجموعه آبی-بادی 70 کیلو وات است. از دو واحد بادی 10 کیلوواتی و دو واحد آبی 45 و 5 کیلوواتی تشکیل شده است. در طول آزمایشات، انتظار می رود توانایی سیستم پیچیده برای کار بر روی شبکه و بارهای محلی آزمایش شود که امکان استفاده از مجتمع های انرژی مشابه را برای تامین برق مصرف کنندگان در مناطق دورافتاده ممکن می کند.

به طور کلی می توان گفت که نیروگاه های آبی کوچک در توسعه خود همان مشکلاتی را تجربه می کنند که فناوری های انرژی مبتنی بر سایر منابع انرژی تجدید پذیر. اگر تنها چند درصد از یارانه‌هایی که از بودجه فدرال برای حمایت از انرژی حرارتی یا هسته‌ای یا به اصطلاح «تحویل سوخت شمال» از سوی سازمان‌های دولتی به توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر اختصاص می‌یابد، کشور ما می‌توانست به این موضوع توجه کند. آینده با خوش بینی بسیار بیشتر

مینی نیروگاه برق آبی یک نیروگاه برق آبی کوچک است که مقدار کمی انرژی الکتریکی تولید می کند.

اصل بهره برداری از مینی نیروگاه برق آبی

اصل کار نیروگاه های برق آبی کوچک با اصل عملیات نیروگاه های بزرگ تفاوتی ندارد. آب سازند آب، رودخانه، دریاچه، مخزن، تحت تأثیر فشار ایجاد شده توسط جرم آن، در جهت معینی حرکت می کند و وارد پره های یک توربین هیدرولیک می شود. توربین حرکت چرخشی خود را به حرکت چرخشی ژنراتور منتقل می کند که جریان الکتریکی تولید می کند.
فشار آب با ساختن سد یا جریان طبیعی آب یا هر دو ایجاد می شود.

طبقه بندی دستگاه

نیروگاه های برق آبی که تا 5.0 مگاوات برق تولید می کنند کوچک در نظر گرفته می شوند.
نیروگاه های برق آبی کوچک موجود بر اساس موارد زیر طبقه بندی می شوند:

1. اصل عملیات

• با استفاده از "چرخ آب" - در این مورد، چرخ گیرنده در محیط آبی به موازات سطح آب قرار می گیرد، اما فقط تا حدی زیر آب می رود. توده های آب که بر پره های چرخ فشار وارد می کنند باعث چرخش آن می شوند که به حرکت چرخشی ژنراتور منتقل می شود.
• طراحی گارلند - در این نسخه از دستگاه، یک کابل از طرف مقابل گذاشته شده است که روتورها به طور سفت و سخت به آن متصل می شوند. توده های آب در حال حرکت به تدریج روتورها را می چرخانند. حرکت چرخشی روتورها به کابل منتقل می شود که به نوبه خود می چرخد ​​و حرکت چرخشی خود را به حرکت چرخشی ژنراتور منتقل می کند. ژنراتور در ساحل نصب شده است.
• با روتور Darrieus - اساس کار دستگاه هایی از این نوع اختلاف فشار روی پره های روتور است. اختلاف فشار با جریان آب روی سطوح پیچیده روتور ایجاد می شود.
• با پروانه - اصل کار مشابه عملکرد یک ژنراتور بادی است، با این تفاوت که در مورد یک نیروگاه برق آبی کوچک، پره ها در یک محیط آبی قرار می گیرند.

2. امکانات کاربردی

• مصارف صنعتی (180 کیلو وات و بالاتر) - برای تامین برق شرکت ها یا فروش به مصرف کنندگان استفاده می شود.
• استفاده تجاری (تا 180 کیلو وات) - برای تامین برق شرکت های کوچک انرژی بر و گروه های خانه استفاده می شود.
• مصارف خانگی (تا 15 کیلو وات) - برای تامین برق خانه های فردی و امکانات کوچک استفاده می شود.

3. با توجه به طراحی توربین

• محوری - در واحدهای این طرح، آب در امتداد محور توربین حرکت می کند و به پره هایی برخورد می کند که شروع به چرخش می کنند.
• شعاعی - محوری - در این طرح، آب در ابتدا به صورت شعاعی نسبت به محور توربین و سپس مطابق با محور چرخش خود حرکت می کند.
• سطل - آب از طریق نازل ها وارد سطح سطل (تیغه) می شود که به لطف آن سرعت آب افزایش می یابد، به تیغه توربین برخورد می کند، توربین می چرخد، تیغه بعدی وارد عمل می شود و روند ادامه می یابد.
• پره دوار - پره ها به طور همزمان با چرخش توربین حول محور خود می چرخند.

4. با توجه به شرایط نصب

مزایا و معایب دستگاه

مزایای استفاده عبارتند از:

• ایمنی زیست محیطی تاسیسات برای محیط زیست؛
• یک منبع تمام نشدنی انرژی؛
• هزینه کم انرژی تولیدی؛
• استقلال تاسیسات؛
• قابلیت اطمینان تاسیسات؛
• عمر طولانی.

معایب استفاده عبارتند از:

• خطر بالقوه برای ساکنان بدنه های آبی؛
• امکان محدود شرایط نصب نصب.

تولید کنندگان گیاهان و تجهیزات

تعداد محدودی از شرکت ها چه در کشور ما و چه در خارج از کشور به تولید تجهیزات برای نیروگاه های برق آبی کوچک مشغول هستند. این امر با استفاده محدود از نیروگاه های برق آبی کوچک به دلیل در دسترس بودن اندک بدنه های آبی لازم و همچنین روند توسعه انرژی در کشورهای مختلف توضیح داده می شود.

از جمله شرکت های خارجی که در این زمینه فعالیت دارند، اینها هستند

• "CINK Hydro-Energy" جمهوری چک - طیف کامل کار را از طراحی و تامین تجهیزات تا نصب و راه اندازی تاسیسات انجام می دهد.
• "Micro hydro power" چین - مجموعه تجهیزات برای تاسیسات کوچک برای مصارف خانگی را تولید و به فروش می رساند.
• شرکت مهندسی و فنی "Gidroponics" LLC، بیشکک، قرقیزستان. این شرکت هیدروژنراتورهای نیروگاه های برق آبی کوچک را تولید و به فروش می رساند.

در روسیه در این بازار کار می کنند

• AEnergy LLC، مسکو. این شرکت در حال حمایت از توسعه منابع انرژی جایگزین است. در زمینه برق آبی کوچک، این شرکت طیف کاملی از خدمات از طراحی تا تعمیر و نگهداری تاسیسات تکمیل شده را ارائه می دهد.
• انجمن علمی و فنی بین صنعتی "MNTO INSET"، سن پترزبورگ. این شرکت در زمینه طراحی و توسعه تجهیزات مینی نیروگاه های برق آبی، ساخت و نصب محصولات خود فعالیت دارد. خط تولید شامل:
  • مینی نیروگاه برق آبی با پروانه پروانه، توان 5.0 تا 100 کیلووات؛
  • مینی نیروگاه برق آبی با پروانه مورب، قدرت 20.0 کیلووات؛
  • مینی نیروگاه برق آبی با پروانه سطلی تا توان 180 کیلووات؛
  • واحدهای هیدرولیک برای نیروگاه های برق آبی کوچک.
• شرکت "NPO Inversiya" یکاترینبورگ. این شرکت تجهیزات و کیت هایی را برای نیروگاه های برق آبی کوچک تا توان 10 کیلو وات تولید می کند.

مینی نیروگاه برق آبی را خودتان انجام دهید

برای اینکه خودتان آن را بسازید، به نبوغ، توانایی کار با دستان خود و بدن آبی نیاز دارید.
و برخی چیزهای کوچک، مانند ژنراتور ماشین، چرخ از هر وسیله نقلیه و مکانیزم انتقال (قرقره، چرخ دنده، چرخ دنده).

ابتدا باید یک چرخ آب بسازید. برای این کار یک چرخ از دوچرخه، موتور سیکلت یا ماشین بردارید. تیغه ها در امتداد قطر چرخ وصل می شوند؛ برای این کار می توانید از هر ماده ای استفاده کنید، تا زمانی که بادوام باشد و خم نشود - آهن، تخته سه لا، پلاستیک سخت، آبنوس و غیره. بهتر است آن را با اتصال پیچی محکم کنید تا امکان تعویض تیغه های آسیب دیده در حین کار وجود داشته باشد. تیغه ها در فاصله مساوی از یکدیگر قرار دارند.

یک قاب ساخته شده است که چرخ روی آن نصب شده است. در نقاط اتصال به قاب، لازم است برای نصب بلبرینگ هایی که محور چرخش چرخ در آن قرار می گیرد، پیش بینی شود. یک قرقره بزرگ یا یک چرخ دنده بزرگ در یک انتهای محور نصب شده است. یک قرقره کوچک یا چرخ دنده کوچکتر روی محور ژنراتور نصب شده است.

گزینه ای برای یک مینی نیروگاه برق آبی خانگی با نصب چرخ عمودی

چرخ در آب قرار می گیرد، این می تواند یک نصب عمودی در یک صفحه عمود بر سطح آب یا افقی باشد - زمانی که چرخ کاملاً در آب غوطه ور است. در مورد دوم، باید در نظر داشت که چرخ نباید بیش از 2/3 ضخامت دیسک در آب غوطه ور شود.
قرقره ها توسط یک تسمه و چرخ دنده ها توسط یک زنجیر به یکدیگر متصل می شوند.

سیستم آماده استفاده است.

توسعه دهندگان اکنون به طور فعال نیروگاه های برق آبی کوچک را به منظور کسب مجوز از جوامع محلی برای ساخت آنها تبلیغ می کنند. اما آسیب زیست محیطی سدها به قدری زیاد است و بهره وری نیروگاه های آبی آنقدر پایین است که همه چیز بیشتر شبیه تجارت دهه نود است. بیایید به چند افسانه مرتبط با نیروگاه های برق آبی کوچک نگاه کنیم.

افسانه 1. نیروگاه های برق آبی کوچک به دستیابی به استقلال انرژی کمک خواهند کرد.

این افسانه بر اساس مطالعات پتانسیل برق آبی رودخانه‌های کوچک، بدون در نظر گرفتن محدودیت‌ها و خطرات زیست‌محیطی، اجتماعی-اقتصادی، قانونی و سایر موارد شکل گرفته است که چه بخشی از این پتانسیل را می‌توان بدون آسیب به طبیعت، اقتصاد محلی مورد استفاده قرار داد. ، بدون نقض قوانین و مقررات حقوقی بین المللی، بدون در نظر گرفتن خطرات مرتبط با انرژی آبی به طور کلی.
در واقعیت، همه چیز بسیار پیچیده تر است.

اگر از استقلال انرژی کل کشور صحبت کنیم. به عنوان مثال، در اوکراین، نیروگاه های برق آبی بزرگ و متوسط ​​تنها 7.88٪ (9 شی) از حجم کل انرژی عرضه شده را تشکیل می دهند. نیروگاه های برق آبی کوچک تنها 0.16٪ (80 شی) را تشکیل می دهند.

علاوه بر این، حجم تولید برق در اوکراین بسیار بیشتر از نیازهای جمعیت است و به طور فعال صادر می شود. و افزایش این حجم ها در مقیاس ملی با مسدود کردن تمام رودخانه ها با ردیف های کوچک و سدها اساساً خرابکاری و با هدف غنی سازی است.

افسانه 2. نیروگاه های آبی کوچک انرژی ارزان و پاکی را ارائه می کنند که به بهبود امنیت انرژی در جوامع دورافتاده کمک می کند.

هزینه برق از نیروگاه های برق آبی کوچک در مقایسه با سایر انواع انرژی تولید شده کاملاً غیر قابل رقابت است. حتی با در نظر گرفتن "تعرفه های تغذیه"، سود نیروگاه های برق آبی کوچک تنها با وجود طرح های خرید اجباری برای انرژی تولید شده تضمین می شود.

این ناگفته نماند دوستدار محیط زیست ساخت نیروگاه های برق آبی کوچک است که به طور معمول با نقض فاحش کلیه استانداردهای زیست محیطی، بی توجهی به قوانین و فشار بر جوامع محلی همراه است.

افسانه 3. تعداد کمی از نیروگاه های برق آبی کوچک برنامه ریزی شده است و تصمیم برای ساخت آنها فقط به برخی از جوامع مربوط می شود.

اغلب می توانید از سرمایه گذاران نیروگاه های آبی کوچک بشنوید که ما در مورد صدها نیروگاه برق آبی کوچک صحبت نمی کنیم، زیرا مکان های زیادی برای ساخت آنها وجود ندارد و همه اینها فقط طرح هایی هستند که بعید است هرگز اجرایی شوند.

در واقع هزاران پروژه از این دست وجود دارد. و هر بار که فعالان محلی با مواردی مواجه می شوند که دولت های محلی، مخفیانه از جوامع، مجوز ساخت نیروگاه های برق آبی کوچک را برای توسعه دهندگان صادر می کنند. و جامعه محلی تنها زمانی از ساخت سد مطلع می شود که تجهیزات سنگین وارد بستر رودخانه شده و شروع به تخریب مخازن می کند.

تقریباً هر رودخانه ای با اختلاف کم و بیش قابل توجه در ارتفاع و حداقل میزان آب، قربانی تجار بالقوه می شود. اولویت به بخش های کوهستانی رودخانه ها و همچنین رودخانه های کوچک داده می شود.

دلیل آن مشخص نیست، آن را انرژی جنبشی آب تعیین می کند. به سادگی با استفاده از یک قطره بزرگ آب، می توان به تبدیل انرژی مکانیکی مورد نیاز به انرژی الکتریکی دست یافت و هزینه های ساخت نیروگاه های برق آبی کوچک در بالادست رودخانه ها بسیار کمتر از پایین دست است، جایی که بستر رودخانه همیشه وجود دارد. گسترده تر

افسانه 4. نیروگاه های برق آبی تهدیدی برای محیط زیست نیستند و تأثیر منفی بر جمعیت و جوامع نخواهند داشت.

در واقع نیروگاه های برق آبی در تمام مراحل حیات خود صدمات زیادی به محیط زیست وارد می کنند. به ویژه خطرناک ساختن صدها نیروگاه برق آبی کوچک به طور همزمان بدون در نظر گرفتن اثر تجمعی آنهاست.

افسانه 5. برق آبی کوچک بهترین تجربه جهانی است. این با ایمن ترین استانداردهای جهان برای طبیعت مطابقت دارد.

در واقع فناوری های اساسی مورد استفاده در نیروگاه های آبی کوچک بیش از صد سال قدمت دارند. و اکثر نیروگاه های برق آبی به دلیل محدودیت های زیست محیطی در جایی ساخته می شوند که اصلاً نباید وجود داشته باشند.
افسانه 6. نیروگاه های آبی کوچک همیشه برای محیط زیست بهتر از نیروگاه های بزرگ هستند.

برای مدت طولانی اعتقاد بر این بود که نیروگاه های برق آبی کوچک بسیار ایمن تر از نیروگاه های بزرگ هستند. اما زمانی که محققان تلفات زمین های خشک و سکونتگاه های ساحلی را به ازای هر 1 مگاوات برق تولیدی مقایسه کردند، مشخص شد که تلفات مناطق اکوسیستمی ناشی از نیروگاه های برق آبی کوچک می تواند صدها برابر بیشتر از تلفات نیروگاه های برق آبی بزرگ در هر 1 مگاوات باشد.

همچنین نیروگاه های آبی کوچک باعث تکه تکه شدن بیشتر اکوسیستم ها، بدتر شدن کیفیت آب و تأثیر بر هیدرولوژی رودخانه ها و حوضه های آنها می شود.

افسانه 7. نیروگاه های برق آبی کوچک در برابر سیل محافظت می کنند.

در واقع، عملکرد عادی نیروگاه های برق آبی کوچک با حفاظت در برابر سیل ناسازگار است.

مطالعات اخیر نشان می دهد که بهترین محافظت در برابر سیل و سیل سازه های مهندسی گران قیمت نیست، بلکه سیلاب های طبیعی رودخانه ها و تخریب کلیه سازه های مهندسی (سدها، سدها و ...) که بستر رودخانه را مسدود و دشت سیلابی را باریک می کنند، با آزادسازی تداخل می کنند. جریان نهرهای آب

افسانه 8. نیروگاه های برق آبی کوچک خطرناک تر از آسیاب های آبی نیستند

این واقعیت اغلب به عنوان بدیهیات آموزش داده می شود. اما این دور از واقعیت است. نیروگاه های برق آبی کوچک بسیار خطرناک تر از آسیاب های آبی هستند. تفاوت های اصلی در ویژگی های عملکرد این سازه ها نهفته است.

آسیاب های آبی به طور نامنظم کار می کنند و اغلب برای راه اندازی آنها کافی است چرخ را در آب غوطه ور کنید، بدون اینکه رودخانه را با سد مسدود کنید. علاوه بر این، این سدها بسیار کوچکتر از سدهای نیروگاه های برق آبی کوچک بوده و در زمان وقوع سیل بدون ایجاد مانعی برای مهاجرت ماهیان، کاملاً زیر آب می رفتند. ضمناً ویژگی های طراحی این سدها مانعی برای مهاجرت بچه ماهیان به پایین دست ایجاد نمی کند.

نیروگاه های برق آبی کوچک ساختارهای سرمایه ای هستند که حداکثر تعداد روز در سال کار می کنند. بهره برداری مداوم از چنین سدهایی منجر به این واقعیت می شود که در طول دوره تخم ریزی و مهاجرت ماهیان، ماهیان جوان قادر به غلبه بر سد نیستند و در توربین ها می میرند. و اغلب در اثر عملکرد توربین ها، بستر رودخانه خشک می شود که منجر به تخریب اکوسیستم محلی می شود.

افسانه 9. نیروگاه های برق آبی کوچک رفاه جوامع را به ارمغان می آورد و از توسعه گردشگری و تفریح ​​حمایت می کند.

در واقع، نیروگاه های برق آبی کوچک برخی از انواع گردشگری و تفریح، به ویژه رفتینگ و گردشگری سبز را غیرممکن می کند.

علاوه بر این، تمام درآمدهای بودجه محلی و پرداخت هایی که سرمایه گذاران به جوامع محلی وعده می دهند صرفاً رشوه با وعده است. نیروگاه‌های برق آبی کوچک تنها برای یک هدف ایجاد می‌شوند و آن جبران خسارت از بودجه دولتی به جیب‌های خصوصی است.

افسانه 10. نیروگاه های آبی کوچک گازهای گلخانه ای را کاهش داده و از تغییرات آب و هوایی جلوگیری می کنند.

بیان دیگری که مبتنی بر ناقص بودن همه ادله جمع آوری شده است.
واقعیت این است که در طول ساخت یک نیروگاه برق آبی، به عنوان یک قاعده، یک مخزن ایجاد می شود و در زمان پر شدن آن، انتشار گاز دیگری افزایش می یابد - متان که دارای پتانسیل گلخانه ای 20 برابر بیشتر از CO2 است. این به دلیل فرآیندهای تجزیه مواد آلی، مانند گیاهان، در شرایط سیلابی مخزن است.

علاوه بر این، برای راه اندازی یک نیروگاه برق آبی، به برق از نیروگاه های حرارتی که با سوخت های فسیلی کار می کنند، نیاز دارید. و برق تولید شده توسط نیروگاه های برق آبی کوچک به اجبار و با تعرفه های متورم خریداری می شود.

افسانه 11. محیط بانان بدون ارائه جایگزین انتقاد می کنند.

در واقع، محیط بانان طیف وسیعی از جایگزین ها را ارائه می دهند که امنیت انرژی، رفاه ساکنان محلی و حفاظت از طبیعت را بهبود می بخشد.

یکی از امیدوار کننده ترین زمینه ها صرفه جویی در انرژی است که می تواند تا سال 2030 مصرف انرژی کشور را به نصف کاهش دهد.

امکان توسعه نیروگاه های برق آبی بدون سد وجود دارد که بستر رودخانه را وارد لوله نمی کند، بلکه در جریان نصب می شود. اما آنها برای تجارت جالب نیستند، زیرا انرژی بسیار کمی تولید می کنند که فقط برای تامین یک خانواده خصوصی کافی است.
آنها را می توان در تعداد بسیار زیاد و بدون آسیب به محیط زیست نصب کرد و چنین نیروگاه های برق آبی می توانند استقلال انرژی را برای جوامع کوچک دورافتاده تضمین کنند.

چگونه می توان جلوی توسعه نیروگاه های آبی را گرفت و جلوی تخریب محیط زیست را گرفت؟

تنها راه آموزش جوامع محلی و حفاظت از رودخانه های محلی برای آینده مشترک ماست. شما فقط می توانید با انجام اقدامات واقعی و مطمئن در محل از خود در برابر کلاهبرداری های دهه 90 محافظت کنید.

به هر حال، این مبارزه فقط در اینجا اتفاق نمی افتد. در ایالات متحده آمریکا (ایالت واشنگتن)، بر روی رودخانه اولا، اخیراً دو سد به ارتفاع 33 و 64 متر تخریب شد که مسیرهای مهاجرت رودخانه و ماهی را به مدت 102 سال مسدود کرده بود. این تخریب که بزرگترین حذف سد به دلایل زیست محیطی در تاریخ است، به لطف تلاش ساکنان محلی و حافظان حفاظت از رودخانه انجام شد. رودخانه‌ها و ماهی‌ها در نهایت هم برای جامعه محلی و هم برای دولت مهم‌تر بودند.

نیروگاه های برق آبی کوچک از اواخر قرن نوزدهم در شرایط خاص شمالی ساخته شده و با موفقیت کار می کنند. از دهه 1940، ساخت نیروگاه های کوچک و مینی برق آبی (SHPP) به طور گسترده در روسیه انجام شد. فقدان ظرفیت تولید کافی در سیستم های انرژی متمرکز و همچنین هزینه بالای اتصال به آنها، گزینه ساخت و بهره برداری از SHPP ها را کاملا مقرون به صرفه کرده است. آنها اساساً به عنوان تولید کنندگان انرژی مستقل و جدا از سیستم های انرژی بزرگ عمل می کردند. تا سال 1959 تعداد نیروگاه های برق آبی کوچک حدود 5 هزار نیروگاه بود و ظرفیت کل آنها به 482 مگاوات رسید. در قلمرو کراسنویارسک در سال 1961 در منطقه ینیسی شمالی بر روی رودخانه. نیروگاه یناشیمو با ظرفیت 5500 کیلووات به بهره برداری رسید.

گسترش ساخت نیروگاه های بزرگ همزمان با ساخت فشرده خطوط برق در دهه 1960 - 1970. بهره برداری از نیروگاه های کوچک آبی را به دلیل عدم وجود سیستم های تنظیم اتوماتیک و کنترل مدرن و همچنین کمبود متخصصان واجد شرایط، بی سود کرد.

اخیراً این کشور کار طراحی و ساخت نیروگاه های برق آبی کوچک و کوچک را از سر گرفته است.

در قلمرو روسیه، حتی در مناطقی از سیستم های برق توسعه یافته، تعداد قابل توجهی از مصرف کنندگان کوچک جدا شده وجود دارد که منبع تغذیه آنها از منابع مستقل انجام می شود. این دسته شامل سکونتگاه های روستایی دورافتاده، مزارع معدن، سکونتگاه های دامداران، شکارچیان و ماهیگیران، مزارع و همچنین سایر مصرف کنندگان کوچک واقع در مناطق صعب العبور و دورافتاده است. برای این مناطق، استفاده از نیروگاه های برق آبی کوچک توصیه می شود.

نیروگاه های برق آبی کوچک را می توان در قالب ایستگاه های کم فشار و جریان آزاد اجرا کرد. نیروگاه های برق آبی میکرو جریان آزاد از نوع شناور و شناور تا توان 100 کیلووات دارای حداقل هزینه ساخت، نصب و بهره برداری می باشند. نیروگاه های برق آبی میکرو شناور با عملکرد در تمام طول سال برای روستاها و مزارع کوچک مناسب هستند. آنها را می توان به صورت مستقل یا موازی با نیروگاه های دیزل استفاده کرد. از تاسیسات شناور می توان در تابستان در مهمانی های کاوشگر، در مراتع و غیره استفاده کرد.

در شرایط سیبری، تعداد زیادی رودخانه کوچک با ذخایر لازم منابع آبی این امکان را فراهم می کند که مشکل تامین برق مصرف کنندگان کم مصرف کاملاً اقتصادی حل شود.

انتخاب طرح بهینه یک نیروگاه برق آبی کوچک یک کار پیچیده است، از جمله انتخاب پارامترهای طراحی جریان آب و توان یک مدول، طراحی توربین و ژنراتور، و طرح کل نیروگاه. استفاده از نیروگاه های میکرو هیدروالکتریک شناور ارزان تر است و طراحی خود بسیار ساده تر است. عیب آن فصلی بودن کار و عدم وجود رفتینگ چوبی در رودخانه است.

نیروگاه برق آبی میکرو با ظرفیت 16 کیلووات از سال 1988 توسط نیروگاه Tyazhelektromash در بیشکک تولید می شود. مطالعه طراحی ایستگاه، از جمله توربین هیدرولیک، توسط موسسه طراحی، ساخت و فناوری (PKTI) اتوماسیون و مترولوژی آب در بیشکک انجام شد.

یک سیستم تثبیت کننده ولتاژ و فرکانس از نوع خودکار بالاست در تومسک توسعه یافت و در نتیجه تلاش های مشترک TPU و PKTI "اتوماسیون و اندازه گیری آب" به تولید انبوه رسید.

در دانشگاه فدرال سیبری، تحت رهبری اساتید A.L. Vstovsky و M.P. Golovin، طرح های اولیه ژنراتورهای سنکرون نصب شده انتهایی با تحریک آهنرباهای دائمی که دارای سرعت چرخش 75 دور در دقیقه تا 1500 دور در دقیقه هستند، توسعه یافته است و امکان استفاده از آنها را فراهم می کند. در تاسیسات بدون ضریب (وزن و ابعاد این ژنراتورها در مقایسه با ژنراتورهای تولید انبوه با در نظر گرفتن جرم ضریب 35-40٪ کمتر است و هزینه آنها نیز در شرایط خوب کمتر خواهد بود. تولید انبوه کارآمد). سرعت جریان، عمق و عرض برخی از رودخانه های سیبری که امکان نصب نیروگاه های شناور میکرو آبی با جریان آزاد با ظرفیت حداکثر 50 کیلووات در یک ماژول وجود دارد، تعیین شده است.

طراحی یک نیروگاه برق آبی میکرو که در دانشگاه فدرال سیبری بر اساس یک ژنراتور انتهایی که توسط یک توربین متعامد رانده می‌شود، ایجاد یک منبع تامین انرژی مستقل را امکان‌پذیر ساخت که از نظر شاخص‌های کمی و کیفی مشابهی در جهان ندارد. تمرین. طراحی یک نیروگاه خودمختار به دلیل استفاده از ژنراتور پیشنهادی در آن قابل حمل، دارای ابعاد و وزن نسبتاً کوچک و طرح نصب و بهره برداری ساده شده است. هنگام ساخت ژنراتور، به تجهیزات تخصصی نیاز نیست.