Использование гидроэнергетического потенциала готовых напорных гидроузлов для электроснабжения сельскохозяйственных потребителей : на примере Челябинской области

• Автор: Гусева, Ольга Анатольевна
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 196 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1 Состояние вопроса и задачи исследования

1.1 Состояние малой гидроэнергетики в России и за рубежом

1.2 Возможность использования малых ГЭС для электроснабжения сельскохозяйственных потребителей в Челябинской области

1.2.1 Краткая природно-климатическая характеристика региона

1.2.2 Обзор существующих водохозяйственных объектов Челябинской области

1.2.3 Сельское хозяйство как потребитель энергии

1.2.4 Анализ существующего оборудования для малой гидроэнергетики

1.2.5 Возможность применения существующих микроГЭС в Челябинской области

1.3 Обоснование методов исследования

1.4 Выводы и задачи исследования
Глава 2 Теоретические исследования гидроэнергетического потенциала готовых напорных гидроузлов
2.1 Теоретические исследования гидрологических параметров водохранилищ Челябинской области
2.1.1 Статистические характеристики месячного стока воды
2.1.2 Основные законы распределения, применяемые при моделировании внутригодового стока
2.1.3 Теоретические исследования слоя осадков региона
2.1.4 Исследование испарения с водной поверхности водохранилищ Челябинской области
2.2 Определение энергетики створа на примере Аргазинского гидроузла
при помощи имитационного моделирования
2.2.1 Характеристика Аргазинского гидроузла
2.2.2 Теоретические аспекты составления модели
2.2.3 Разработка имитационной модели работы готового напорного
гидроузла
2.3 Гидроэнергетический потенциал готовых напорных гидроузлов Челябинской области (гидроэнергетический кадастр)
2.4 Выводы по главе
Глава 3 Теоретическое и экспериментальное обоснование технических решений использования энергетического потенциала напорных гидроузлов
3.1 Технические решения пристроя малых ГЭС к гидроузлам
3.2 Электроснабжение автономных сельскохозяйственных потребителей
при помощи микроГЭС
3.2.1 Разработка мобильной приплотинной микроГЭС сифонного типа
3.2.2 Теоретический расчет сифона гидроэлектростанции
3.2.3 Проектирование приплотинной гидроэлектростанции для условий Челябинской области
3.2.4 Экспериментальные исследования микроГЭС сифонного типа
3.3 Выводы по главе
Глава 4 Оценка целесообразности электроснабжения от малых
и микроГЭС
4.1 Оценка целесообразности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей от малой ГЭС
4.1.1 Экономические показатели малых ГЭС при готовом напорном
фронте
4.1.2 Экономические показатели линий электропередач
4.1.3 Определение целесообразности электроснабжения отМГЭС
4.1.4 Определение целесообразности электроснабжения от МГЭС
на примере водохранилища с. Баландино
4.2 Энергоэкономические показатели приплотинной микроГЭС
сифонного типа
4.3 Выводы по главе
Основные выводы

Список литературы
Приложения
Приложение А. Пруды и водохранилища Челябинской области
Приложение Б. Кривые распределения среднемесячных расходов р. Юрюзань -
ст. Вязовая и р. Урал - с. Кизильское
Приложение В. Основные параметры и характеристики Аргазинского
гидроузла
Приложение Г. Технические решения пристроя малой ГЭС к гидроузлам
Приложение Д. Разработка типоряда микроГЭС сифонного типа
Приложение Е. Экспериментальные исследования микроГЭС
сифонного типа
Приложение Ж. Оценка экономической эффективности электроснабжения от малых ГЭС

Исследование водохранилищ Челябинской области показало, что на их режим работы оказывает влияние внутригодовое изменение природно-климатических факторов (сток, осадки, испарение), по которым отсутствуют эмпирические данные. Существующие исследования параметров гидроузлов сводятся к их определению для целей водоснабжения, энергетические параметры готовых напорных гидроузлов остаются неисследованными.
На основе этого была выдвинута гипотеза о том, что существует взаимосвязь внутригодового изменения природно-климатических факторов с гидроэнергетическими параметрами гидроузлов. Их исследование позволит определить внутригодовое изменение энергетических ресурсов гидроузлов и оценить гидроэнергетический потенциал готовых напорных гидроузлов, что позволит повысить эффективность электроснабжения сельскохозяйственных потребителей.
Цель работы: повышение эффективности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей за счет использования гидроэнергии готовых напорных гидроузлов.
Исходя из поставленной цели, были сформулированы следующие задачи исследования:
1. Исследовать и установить закономерности внутригодового изменения природно-климатических факторов региона, влияющих на работу водохранилищ, и их взаимосвязь с гидроэнергетическими параметрами напорных гидроузлов.
2. Разработать имитационную модель работы готового напорного гидроузла для определения его гидроэнергетических параметров.
3. Разработать гидроэнергетический кадастр готовых напорных гидроузлов Челябинской области.
4. Разработать технические решения по использованию гидроэнергетического потенциала гидроузлов.
5. Разработать методику определения целесообразности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей от малых ГЭС.
Объект исследования: энергетические ресурсы готовых напорных гидроузлов Челябинской области.
Предмет исследования: закономерности внутригодового изменения природно-климатических факторов региона, влияющих на работу водохранилищ, и их взаимосвязь с гидроэнергетическими параметрами напорных гидроузлов.