автореферат диссертации по энергетике, 05.14.10, диссертация на тему:Научные основы использования гидроэнергетических ресурсов горных районов (на примере Киргизской ССР)

йУг^Ш-'г'*!'; '"•Т '■■•"л

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ----На правах рукописи

ТСКСЫШВ Карлэн Алиевич

НАУЧНЫЕ ОСНСВН ИСПОЛЬЗСЕАНШ ПЩР0ЭНЕРГЕ1ШЕСКИХ РЕСУРС® ГОРНЫХ- РАЙОНОВ

(на примера Киргизской ССР)

Специальность 05.14.10 - Гидрозлактростанции и тидро-

знбргетическпэ установки

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технические наук в форма научного доклада

Ленинград - 1990 г.

Работа выполнена в 1954-1990 гг. в ШИНе им.Г.М.Кржижанов ского, КирНИОЭ Минэнерго СССР, ШЙИ "Водавтоматика имагрология", Институт автоматики 2 Юан«киргизском учебно-научном центре АН Киргизской ССР.

Официальные оппоненты: Доктор технических наук,

старший научный сотрудник

A.Д.Ввлитанов;

Доктор технических наук, профессор

B.И.Висйариояов; Доктор технических наук, старший научный сотрудник В.С.Шарыгин.

Головная организация:

Всесоюзный научно-исследовательский и проактно-изыска-тельский институт "Гидропроект" им.СЛ.Еука.

Защита диссертации состоитса 7УА А в 7 О час, на заседании специализированного совета Д ббЗ .38.09 при Ленинградском государственном технической университете по адресу: 195251, Ленинград, Политехническая ул., 29.

Гидротехнический корпус, ауд. 208.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке института. .

Отзывы на автореферат в трех экземплярах, заверенных печать», просим направлять не имя ученого секретаря совета по указанно^ выше адресу.

г

Автореферат разослан " 7 " 199/ г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат технических наук,

доцент В.Т.Орлов

ВВЕДЕНИЕ

НзстсяггзЗ научяыЗ дозихэд содзрлдт основные результаты работы автора над проблемой освоения гостям гидроэнергетических и других возобновляемы! энерго^сточников з районах, где из-за отсутствия энергетической базы сдоргпвээтся дальнейшее развитее сзльскохозяй-стванного производства. Работа выполнялась автррсм з 5НИН пм.Г.М. КрзЕгляозсхого, ЕлрНИЗО Гйнэнзрго СССР, ПКТИ "Водазтклхтаз п метрология", з Института автоматики и ЕЬнз- Кзргдзсяом учебно-научном центра АН Киргизской ССР л нетлэ отражение в опубЛЕКозанннх статьях, трох типографиях, научных докладах л авторских свидетельствах. Результата работ внедрены в ряд тэхнорабочзх црсептов систем сро-пенхя с использованием кзетных гидроэнергоресурсов, а тзкгдз при создании образцов ксцностного ряда ьзхраГЭС.

В нестоящее зрэ:я во все» тара с дальэ гзенотега кпкэральнсго топлива все аире пепользузт воэобногяйкэтвея виды знзргэтачзспгг рооурсов, ерздд хоторвх ЭП2ПС Э КЗ СТО БЗШ"Ла™Т глдрознвргэтпчзев^з ресурса, в тс:.! гасла а ресурси г.'эегтх рок. Мзлке, епнд к ттроГСО особенно зффзктппш з отдаленных, дзаптровзнЕях от зззргоспстзи районах, гдз их энергия ззкевэг? шрзботку гк-рпш днззлыц-х злэпт-рссгангглй (ДЭС).

В СССР имеется нэ кало террпторзЗ, нз охвачзпппх «гнтрзлизо-ванпь".; злоетроснабгэаием. Тазпв тзррлторяп располоханн на северо-востока страны, в-горных и предгорное районах Срэдкой Азия, Казахстана я Закавказья, а такта в кзлообглтпх районах Европейского Севера. В пэрзчисленных районах задачи и г.'этодн использования ВСЗСбЗОЗЛЯЕКЦИХ источников эноргая (ВИЗ), з пэрвугэ очер-эдь гидро-энергзтпчэсклх, паодинаковы. У кахдого из них икзатся своя специфика, обусловленная флздко-гэ огргфичэ сяая а хозяйств она о- око-

номическими характеристиками.

Так, например, потребители энергии горных районов юга страны -это насосные установки, регулируемые гидротехнические сооружения, машины по переработке грубых и'консервации сочных кормов, стационарные и кочевые хозяйства отгонного'.аивотноводства и проч. Отсутствие энергетической базы территориально ограничивает использование таких объектов в горных районах. В связи с чем многие шга.га земель республик Средней Азии, Закавказья и Югного Казахстана характеризуются малой продуктивностью или вообще исключены из сельскохозяйственного оборота.

В условиях отсутствия энергетической базы сельскохозяйственное использование горных массивов ведется экстенсивным, экологически ущербными методами. Поэтому продуктивность этих.районов не только на повышается, а наоборот вдет на сниаание.

Трудность решения этих вопросов обусловлена малыми размерами объектов электроснабжения, рассредоточенностыэ и отдаленностью ях от централизованных энерголсточнкков. По этой причине создание 'энергетической базы горных районов путем нарацпвания капиталоемких электрических сетей или использование ДЭС с дорогостоящим дальнепривозным топливом экономически бесперспективно.

Разработка теоретических основ и практических методов использования возобновляете энергоисточников, в первую очередь малых ГЭС, посвящены исследования ряда ученых - Р.Б.Ахыедова, Ю.С.Васильева, В.И.Виссарионова, В.П.Карелина, Х.П.Михайлова, А.Р.Ра-аыкова, А.Ш.Рвзниковсжого, Э.В.Хачатуряна, Я.К.Шефтера, Б.Е.Фельдмана, М.П.Федорова х др. С 1954 по 19.90 гг. в этой области авто-^ок данного научного доклада проводились исследования и их практическое внедрение.

Работа выполнено на примере горных районов Киргизии, где из-, за недостатка энергии все евд применяются устаревпше и экологически вредные методы ведения хозяйства. В то ж время терряЯория республики богата различными видами ВИЗ, особенно гидроэнергетическими ресурсами малых горных водотоков, энергетический потан-циал которых монет быть широко использован для нужд дальнейшего развития сельскохозяйственного производства.

Актуальность и народнохозяйственное значение разработок автора определяется важностью роли местных гидроэнергетических ресурсов в обеспечении всемерной экономии топлива в энергоемких процессах производства и в мероприятиях по повышении сельскохозяйственной ценности малопродуктивных и пустующих горных массивов.

Вовлечение в сельскохозяйственный оборот малопродуктивных и пустукгдих земель позволит существенно повысить их отдачу для народного хозяйства, что даст возможность внести весомый вклад в решение Продовольственной Программы СССР. Зги:,5 определяется актуальность данной работы для ряда шшых горных районоэ страны, богатых гидроэнергетические а дру^гли возобновляющийся. знергоисточнпкамя.

Для решения упомянутых виге задач не обходило обосновать пути развития, энергетической базы горных районов, определить масштабы использования ВИЗ (особенно энергии малых водотоков) н разработать систему рекомендаций и руководящих материалов по их проектировании, строительству и эксплуатация.

Цель и задачи исследований азтора заключается в разработка элективных методов Использования местных гидроэнергетических ресурсов и других возобновлявшихся знергоисточников в объектах рассредоточенного сельскохозяйственного производства и научное обеспечение вопросов их проектирования, экономического и экологического обоснования.

Объектом исследования являются мастные гидроэнергетические другие возобновляемые энергетические ресурсы горных районов Кир гизии.

Предметом исследования являются способы использования гидро энергетических ресурсов малых водотоков и других возобновляемых энергоисточников при комплексном использовании сооружений ороси тельных систем и экономическое обоснование их применения для улучшения хозяйственной ценности малопродуктивных и пустующих г ных массивов. " .' . .

Степень обоснованности научных выводов и рекомендаций, сфо; мулиррванных в докладе.

1. Технико-экономические исследования по использованию малы: ГЭС, ыини ГЭС, микро ГЭС производились путем анализа влияния их параметров, режимов энергоотдач и энергопотребления на расчеты?! стоимость единицы конечной продукции электрифицируемых хозяйств (исчисленных в приведенных затратах).

2. Исследование "энергетических характеристик -ирригационно-энергетических систем заключалось в анализе гидроэнергетичэскоп потенциала ирригационных сооружений, используемых в энергетических целях. В зависимости от вида сооружений анализ производился на основе теории движения жидкости в длинных трубопроводах, теории фильтрации в каналах с земляным руслом, методов расчета элв! ричаских линий к т.д. .

Научная новизна и личный вклад автора.

I. Разработана методология решения технико-экономических задач электроснабжения рассредоточенных сельскохозяйственных объек тов, отличающаяся от известной теш, что результаты расчетов определяются не путем экономического сопоставления вариантов элект роснабжэния для заданного уровня электропотребления, а по расчет

ной стоимости единицы конечной продукции электрифицируемых хозяйств, в сравнении со стоимостью заменяемой продукции, вырабатываемой на других аналогичных объектах с учетом дальнейшего их развития. На основании этой конпапции разработаны зависимости по экономическому обоснованию мероприятий, связанных с развитием энергетической базы в изолированных от энергосистем горных районах, масштабов использования гидроэнергетических ресурсов, параметров энергоисточников и схем электроснабжения.

2. Впервые на основе учета энергетического потенциала оросительных систем горно-подгорных зон предложены принципиально новые способы энергетического использования ирригационных сооружений.

Разработана теория комплексного ирригационно-энергетического ^использования сооружений оросительных систем,на основе которой выявлены закономерности изменения энергетических характеристик ир-ригационно-энергетических систем и разработаны методы определения их основных параметров.

О

По'некоторым разработкам подучены авторские свидетельства.

Практическая ценность работы заключается в том, что:

- предлогенные способы ирригационно-энергетического использования сооружений оросительных систем позволяют сократить затраты

- на освоение местных гидроэнергетических ресурсов на -20-70 и более %у, а методы расчета параметров ирригационно-энергетических систем обеспечивают более полной использование сельскохозяйственного и энергетического потенциала горных районов;'

- разработанные методы технико-экономических расчетов по обоснованию способов и параметров энергоснабжения, определяемых по заданной расчетной стоимости конечной продукции электрифицируемых хозяйств, обеспечивают более близкую сходимость результатов рас-•чета с фактической народнохозяйственной оценкой, чем это достпгз-

ется существующими методами, основанными на экономическом сравнении ограниченного числа вариантов электроснабжения.

Использование результатов.

Результаты диссертации использовались в ПКТИ "Водавтоматика и метрология" при: I) создании макетных образцов микроГХ (30 кВт, 10 кВт, 0,1 кВт); 2) проведении проработки типовой конструкции микроГЭС - 16 кВт, переданной на опытную серию заводу "Киргизтяж-электромаш"; и 3) разработке технорабочих проектов систем орошения с использованием местных гидроресурсов ("Орошение земель урочища. ЧонгКурчак на базе микроГЭС", "Орошение горных склонов участка Нижний Татыр на базе микроГЭС",- "Система автономного электроснабжения диспетчерского пункта канала Туи"). Материалы диссертации использовались также: институтом "Гидропроект" им.С.Я.Жука при • определении перспективы развития малой гидроэнергетики в СССР и , составлении ТЭД по данной проблеме; институтом "Средазгидродроект" при разработке мероприятий по развитию малой гидроэнергетики в Средней Азии и институтом "Киргизгипроводхоз" при выполнении проекта "Охрана вод малых рек Киргизской ССР" (бассейн реки Джергалан).

Выводы и предложения диссертации помимо задач конкретного проектирования и разработок типовых решений могут быть использованы при выработка технической политики и разработке генеральных схем развития энергетической базы горных районов, а также для экономической оценки в этих районах прогнозов и масштабов использования возобновляемых источников энергии, в том числе и энергии малых рек.

На защиту выносятся:

I. Принципы технико-экономического обоснования использования малых ГЭС для энергоснабжения рассредоточенного сельскохозяйственного производства горных районов по званной расчетной стоимости

единицы конечной продукции электрифицируемых хозяйств, и, разработанные, исходя из них:

- Методики технико-экономического обоснования параметров и схем автоноглного электроснабжения; расчетного максимума графита нагрузки; установленной мопностп ГОС я рлдпусз охвата ею зоны аб-тоношого электроснабжения, грашщы распространения сельских электрических сетей и др.; г.;етоды технико-экономического прогнозирования развития энергетической базы рассредоточенного сельскохозяйственного производства горных районов; уровня элехтропотребления, очередности использования местных гидроэнергетических ресурсов, распределения капитальных влояений при освоении энергии малых водотоков меяду сельскохозяйственными зонами и т.д.; 'методика тох-нико-экономических расчетов по обосновании парэт.этров группы ГЭС' при пх работа на единый график нагрузи: и определение оптигрального состава электростанции.

2. Схемы гидроэнергетического использования: припой?,энных

участков ирригационных каналов, магистральных трубопроводов сис-

о

тем езмопзпорпого девдеванпя, водоподъемных сооружений ирригационных 'Я обводнительных систе«,ликиД телемеханики оросительные систем с дистанционным управлением процессов водораспрвделекия.

3. Методы определения параметров кррпгацзонно-энергетпчвеигх систем, отдельных сооружений л ГоС.

Аппобация результатов. Рэзультаты исследований автора "обсуждались ка: Юбилейной научной сессии АН Киргизской С С? (1955), нау — но-техничзском совещании по сельской олэктрл'^икаццл Киргизской СС? (1£сЗ, 1937, 1563, 1970), каучно-техкпчесгсом совегзниз по проблеме "Разрзбог-л требований к электрооборудовании сельскохозяйственных пгздпрпятпй (ВИЗСХ, 1953), Всесоюзном еозгегнил "Проектирование и эксплуатация систем сельскохозяйственного водоснабжения и об-

воднения пастбищ" (1980), Республиканской научно-технической конй фэренции "Состояние и перспективы развития технических .наук в Киргизии" (1980), Всесоюзной научно-технической конференции по автоматизации гидромелиоративных систем" (1981), Республиканской научно-практической конференции "Использование мастных возобновляемых источников энергии в орошаемом земледелии и животноводстве Киргизской ССР" (1982), Всесоюзном семинаре "Автоматизация управления мелиоративных систем" (1983), Республиканском совещаний "Проблемы использования малых рек Киргизии" (1984), Пятой научной сессии АН Киргизской ССР (1984), Седьмой научной сессии АН-Киргизской ССР (1987).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 74 работы, среди которых 3 монографии и 7 авторских' свидетельств.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЕАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕЕ ЕЖ ПЩШШТЕТИШЖИХ РЕСУРСОВ И ДРУПК ВСЗОЕЙШЛНЩКСЯ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ (ВИЗ), ИХ РОЛЬ В СОЗДАНИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ БАБЫ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА ГОРНЫХ РАЙОНОВ КИРГИЗИИ

Современные границы энергетической системы позволяют охватить сравнительно небольшую'часть территории Киргизии - зону пропашного земледелия. За пределами этих границ остаются около 90% всех ее сельскохозяйственных угодий, главным образом, горных массивов, которые используются пей отгонное животноводство. В условиях отсутствия энергетической базы сельское хозяйство этих районов ведется малоэффективными методами, допускающими грубое нарушение экологии используемых территорий, особенно почвенной.

В Киргизии это обстоятельство привело к тому, что урожайность горных пастбищ за последние 50 лет снизилось в 2-3 раза, многие тысячи га кормовых угодий превратились в бросовые земли. Снижение урожайности при одновременном увеличении поголовья овец привело к огромному дефициту ксрмов. При общей потребности равной 8 млн.т валовый сбор трап) составляет 3-4 млн.т.

Вместе с тем горные районы располагают огромным сельскохозяйственным потенциалом. Благодаря разработкам ряда научных и проектных организаций республики "оцределены пути рационального его использования, позволяющие не только увеличить сельскохозяйственную' продуктивность торных районов,- но и восстановить их экологию. Однако реализация этих путей во многом зависит от масштабов применения высокопроизводительной техники, использованию которой препятствует отсутствие возможностей для ее электроснабжения. .

В то жевтзвмя: горные районы располагают большими гидроэнерге-

-

тическими и различными видами возобновляющихся источников энергии -

солнца, ветра, отходов отгонного животноводства и др. Результаты

л,

обобщения материалов исследований диссертанта¿/ 4, 6, 7, 9, 10, 15, 16, 20, 30 / показывают, что по величине потребляемой мощности, характеру энергопотребления и'.доступности к различным видам ВИЗ все объекты рассредоточенного производства могут быть объединены. в 4 группы(см.таблицу I).

В проблема повышения продуктивности горных районов Киргизии главная роль принадлежит ирригации в сочетании .с другими мероприятиями, обеспечивающими повышение плодородия почвы. Орошение, отгонных пастбищ позволяет увеличить урожай травостоя с 2-3 ц/га по 20-50 ц/га, а сеяных трав пли культурных пастбищ до 200-600 ц/га. Корма, выращенные в горных районах, непосредственно в местах их потребления обходятся хозяйствам в 2-3 раза дешевле привозных.~

Таблица I

Энергетические характеристики объектов рассредоточенного сельскохозяйственного производства

Наименование групп

! ' !Сазон, про-! Виды энергии

! Мощность, |Д0ЛЖИТ8ЛЬ— Iпотпайляа— ма отнят' ! кВт • '.ность рабо-!„°£р0Оляа¡Ж™ _1_1 ты. час 1моа •.!

1. Насосные уста- ' У - ТУ . новки более 20 .1200-3000

2. Животноводческие зи- Н-У-' мовки 10-20 700-1200.

3. Регулируемые гидротехнические сооружения • 0,4-5,0 У-П

менее 0,5

4. Кочевые хозяйства менее 3,0 У-П

эл.энерг. гидроэнергия

тепловая, гидроэнер-эл.энерг. гия, биогаз

эл.энерг. солнечная, ветровая, гидроэнергия

тепловая

По данным прогноза института Киргизгипрозем, при рационально-; использовании земельно-водных ресурсов общая площадь орошения по республика в целом может быть расширена на 2 млн.га. Однако, несмотря на обилие водных ресурсов в виде горных водотоков, эти земли под орошение не используются, так как в условиях горного рельефа водоснабжение орошаемых массивов представляется возможным только при помощи малинного водозабора. Кроме того горные почвы

г

при самотечном поливе подвержены поверхностному сшну и оврагооб-разованив и орошаться могут лишь с применением дождевальной пли капельной техники полива.

В решении этих задач важное место принадлежит объектам I группы

(насосные станции различного назначения - подкачивающие, водо- . подъемные, перекачивающие и т.д.). С их помощью осуществляется • машинный водозабор для участков орошения, недоступных для самотечного водоснабжения, и обеспечивается работа дождевальной техники полива. Из общего фонда земель, пригодных для орошения, 1,5 млз.га могут орошаться только с применением насосных установок, с общей установленной мощностью порядка 1,3 илн.нЗт и годовой потребностью в энергии около 2,4 ыярд. кВт/ч.

В соответствии со своим назначением насосные установки располагаются у водных источников. В рассматриваемых условиях - это горные водотоки, характеризующиеся высоким энергетическим потенциалом, на которых могут быть созданы множество малых ГЭС, миниГЗС и микроГЭС. '3 период вегетации общий гидроэнергетический потенциал этих рек превышает отмеченные зкше потребности в энергии примерно в 5-7 раз, а по мощности не менее»чем в 3 раза.

В сельском хозяйстве Киргизии до 1960 года эксплуатировалось свыше 100 малых F3C, которые, несмотря на сравнительно-удовлетворительные технико-экономические показатели, по 'различным причинам были разрушены или демонтированы.

В современных условиях использование мастных гидроэнергетических ресурсов снова приобретает актуальное значение. Согласно рекомендациям института "Гидропроакт" строительство ¿алых ГЭС считается эффективным, если стоимость ГкЬт установленной мощности в зависимости от экономичности альтернативных энергоисточников составляет 2000-6000 руС/кБт.

Проведенный-автором анализ по 4GC малым ГЗС Киргизии (вклгк ченным в свое время з схемы сельской электрификации республики) показали, что все они характеризуются удовлетворительными техни-ко-экономичесними показателями. Стоимость I кВт установленной

- мощности составляет в среднем 200 руб/кВт. Исходя из этого, .создание энергетической базы для объектов I группы земель перспективного орошения потребует 225 млн.руб. капитальных вложений и 48 млн.руб. эксплуатационных затрат. В приведенных затратах это составит 91 клн.руб. Создание этой se базы, но за счет наращивания сельских электрических сетей обойдется (в приведенных затратах) примерно в 125 млн.руб., а за счет применения ДЭС - около

158 млн.рублей.

Следовательно, из возможных путей создания энергетической базы для объектов 1-й группы наиболее экономичным является использование местных гидроэнергетических ресурсов малых горных водотоков.

Масштабы использования объектов II группы тесно связаны с перспективой развития орошения и обводнения. Увеличение урожайности горных сельскохозяйственных угодий обеспечит условия дая дальнейшего развития отгонного животноводства и потребует создания многих тысяч новых кошар, МТФ и др. объектов П группы / 10, 15 /. .

Исхрдя из необходимости производственного и бытового, водообес-

- печения^кошары и МТФ в основном располагаются у припойманных участков горных рек. Поэтому электрические нагрузки их могут покрываться от местных ГЭС / 7, 16, 20, 30 /. При этом, благодаря несовпадению режимов их годового электропотребления с режимами работ насосных установок, создаются условия для более полного использования мощностей таких ГЭС. За счет энергии малых ГЭС представляется возможным электрифицировать 70-80^ хозяйств, которые могут быть созданы на пустующих зещях. .

В период зимобки_в кошарах и МТФ накапливается большое количество органических отходов отгонного животноводства^которое з

настоящее врем используется в качестве топлива. Обследование показало, что всего в годных районах. Киргизии за счет сжигания кизяка и кена ежегодно уничтояается 500-700 тыс.т ценного органического удобрения, что^вызывает повеетестное ухудшение почвенной эко- .

11)

логии горных пастбищ республики / 10, II, 15 /.

Большие запасы кена в кошарах дают возможность применения в объектах II группы биогазовых установок. Выработка местного биогаза позволит существенно улучшить условия теплообеопочания производства и быта гявотноводов на зимних пастбищах. В условном топливе запасы биогаза составляет от 2 до 5 т на обьзкт. В целом ге запасы биогаза на зимних пастбищах Киргизии составляет 30-40 тыс. т.у.т. в год. Получаемая от этого количества отработанной массы, достаточно для внесения в почву на площади, порядка 40 тне.га ежегодно / 30 /. о . • •

Горные районы"характеризуется иногоством тштмзтнчеекпх зон с различны!! годовым числом часов солнечного -сияния, от которых зависит эффективность солнечных установок. Для "'обоснования масштабов возможного использования солнечной энергии разработана кото-дика по определении максимального, экономически оправдываемого, числа часов солнечного сияния, позволяющая установить зоны целесообразного использования солнечной энергии, не только для'открытых пространств, но и для горных склоноз, долин и'ущелий,-где естественная затененность существенно отражается на эффективности солнечных установок / 50 /.

Как средство электроснабжения солнечные электрогенераторы с буферными электрическими аккумуляторами могут быть использованы для шатания объектоз Ш группы. В автоматизированных оросительных системах за счет солнечной энергии могвт быть организовано питание управляющих вычислительных машин и средств кондиционирования микро-

ie

климата диспетчерских пунктов и т.д. / 36, 44 /.

Не-богаты горные районы Киргизии ветроэнергетическими ресурсами. На большей части территории Киргизии среднегодовая скорость ветра незначительна. Так» например, в предгорных и горных долинах эти скорости колеблются в пределах от 1,0 до 3 м/с, а в замкнутых долинах они еще меньше (от 0,7.до 1,0 м/с). /

Из литературные историков известно, что в силовых процессах ветроагрегаты мощностью до 5,0 кВт экономически оправдываются по сравнению с другими энергоисточниками при среднегодовых скоростях ветра не менее 4 м/с. С этой точки.зрения болыцую часть территории Киргизии следует считать зоной, малопригодной для использования ветроэнергетических ресурсов в силовых процессах объектов I и П группы.

В то же время ресурсы ветра достаточны, чтобы с помощью маломощных ветрозарезных установок (0,1-1',0 кВт), обеспечить электроснабжение объектов Ш группы / 36, 37 /.

Несмотря на доступность объектов 1У группы ко всем видам ВИЗ, использовать их для удовлетворения нужд производственного и бытового энергопотребления чрезвычайно сложно. Решавшее значение здесь имеют габариты и вес энергоисточника, которые должны отвечать требованиям перевозки вьюком / 6, 16 /.

"Анализ показывает, что основные объекты рассредоточенного сельскохозяйственного производства располагают гидроэнергоресурсами и различными видами ВИЗ, энергетический потенциал которых достаточен дая удовлетворения нужд перспективного энергоснабжения. Причем в целях наиболее эффективного использования земельно-водных ресурсов развитие.энергетической базы сельского хозяйства горных районов на ближайшую перспективу целесообразно осуществлять за счат использования энергии малых горных водотоков.

В диссертации исследуются пути рационального использования этих ресурсов.

П. МЕТОДЫ КСМШЕЕШЮГО ИЕРИГАЦИШНО-ШЕРГЕТИ-ЧЕСКОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СООРУЖЕНИЯ СРОСТГШЬЙНХ ' СИСТЕМ

Одним из путай удешевления использования земельно-водных ресурсов горных районов является комплексное использование сооружений ГЭС в ирригационных целях или, наоборот, сооружений гидромелиоративного назначения в энергетических целях.

Перепады .образуемые между припойменными участками открытых ирригационных каналов и руслами рек, благоприятны для строительства ГЭС, мощностью от 30 кВт до нескольких тысяч кВт, и создания ла их основе ирригацпонно-энергэтлческпх систем (ИЗС), где электрическая энергия может быть использована для расширения орошаемых пли обводняемых площадей за счет применения водоподъемных механизмов и дождевальных машин и средств капельного полива ] 30, 32, 38, 45, 51 /. В таких системах за счет использования ирригационных каналов строительство двривацик^шх ГЭС «ожег обходиться на 20-30^ дешевле, чем отдельно строящаяся деривационная ГЭС. '

По назначению я комплексно^ использованию основных сооружений ИХ может быть разделана на ряд участков (рпс.2.1); у частот: I -русло река выше водозабора; участок П - часть обводзого канала от водозабора до напорного бассаЗна ГЭС; участок П - часть обводного канала от напорного бассейна и-ниже по течению; участок 17 -русло реки между водозабором я створом ГЭС п участок 7 - русло реки ниже отвора ГЭС. Каждый из участков ¡ГЭС можэт использоваться для отбора воды на орошение ила обзоднение как самотеком (дал не-

А 6 сдо Выпуск О Насосная устаноВма

Рис.2.1. Расчетная схема ирригационно-энертетич»ской системы

энергоемки! водопользователей), так и с помощью насосных станций (для энергоемких водопользователей) / 51 /.

- При использовании малых водотоков их энергетический потенциал не всегда может оказагься"■достйточным дая-одновре менного покрытия

нагрузок энергоемких водопользователей сразу на всех участках ИЭС. В таких случаях мощность ГЭС целесообразно, в порядке' очередности, использовать для энергоснабжения каждого участка в отдельности. При этом,*процесс электроснабжения системы дойжен совершаться циклами', продолжительность и количество которых в течение всего вегетационного периода определяется по технологичес- ' ким соображениям. При работе водопользователей J -го участка (за исключением У) располагаемая мощность ГЭС равна:

где: Н - напор ГЭС в и, - кпд ГЭСрасход воды

в голова канала.

Очевидно, что при заданных расходах воды неэнергоемких водопользователей ¿¡^располагаемая мощность ГЭС _/1/"/'зависит от расходов воды энергоемких водопользователей , а следовательно, от рабочей мощности насосных станций данного „участка — . Причем,

Л" возрастает с умэныпаниэм , и, Наоборот, У уменьшается с увеличением . В итоге установленная мощность ГЭС ИЭС выбирается по .максимуму располагаемой мощности ГЭС того. Р -участка, где она наибольшая.

Так как напор дэривациошгнх ГЭС находится в зависимости от протяженности деривационного канала, то для ¿каналов с земляным руслом эффект прироста мощности ГЭС от увеличения напоргйукзнь-шается из-за потерь воды на фильтрацию. Для учета влияния этого фактора на энергетический потенциал ирригационно-энергетической системы найдена зависимость между мощностью ГЭС, протяженностью деривационного канала и характеристиками русла водотока '•/ 2, 30 /. На основа этой зависимости установлено, что .мощность ТЭС от

личения нвпора может возрастать только до определенного предела, при котором протяженность деривационного канала £ равна:

Яр <2.2)

где: g - фильтрационные потери воды на I км канала, ьг.

Увеличение протякзнйости канала сверх этого предела приводит к понижению мощности ГХ.

Б схемах ИХ эта зависимость позволяет определить наиболее благоприятное место створа ГЭС в обводном канала, где при заданном расходе в начале деривации обеспечивается максимальная моц- . ность ГЭС, равная

У- 2,*S Q* ¿г Ь-у-**' > (2.3J

* *

гдз: 1К} ¿р — уклон канала и русла реки; - отношение протяженности русла реки к протяженности канала.

По данным института "Киргизгипрозем" из общего фонда земель, пригодных для орошения, около 1,2 млн.га благоприятны для примечания сгсх-вм самонапорного дождевания (СОД). Работа дсждавплъншг зппарзтов таких систем обеспечивается давлвниеы воды, образуемым на конца холостой части магистральных трубопроводов, за счет перепада местности на участке от водозабора до поливного поля. Нз практике длина этих участков составляет от 400 до 6000 м. п для полива земель, по которым проходит их трасса, не используются.

Поэтому ССД характеризуются низкими коэффициентами использования своих сооругенай.

3 этом отнесении благоприятные условия складывайся в системах, где магистральные трубопроводы помимо своего основного кэз-

начения могут использоваться и для работы ГЭС. Образуете пра этом ИХ приобретают новые'качества, позволяющие за счет энергии ГЭС применять для полива земель недоступных доя самонапорного дожда-ванпя механические средства водоподъвма и орошения. Кромэ того создание ГЭС, при ССД обходится без строительства таких, типичных для малых ГЭС Киргизии, сооружений как - головной водозабор, деривационный канал, налор:шй бассейн и напорный трубопровод. Поэточу такие ГЭС могут быть дешевле традиционных па 60-702 / 30, 32, 47 /.

Диссертантом разработаны методы пррпгацпотао-энергетдчаского использования ССД. Сущность одного из них заключается в создании в магистральном напорном трубопроводе дополнительного искусственного давления, с помощью которого холостая часть магистрального трубопровода, помимо прямого назначения, может выполнять функцию рабочей части, а весь магистральный трубопровод использоваться з качество напорного трубопровода ГЭС (50, 53).

Для этого в конструкции водозаборного сооружения системы, помимо самотечного ввода I и задвижки 2, предусмотрен ввод в 'систем? через насос 3 с задвижкой ввода 4, а к холостой части магистрального трубопровода, как и.к сабочей части, подсоединена сеть полдэ-

- о

ных трубопроводов с додзевальной с запорной арматурой (рис.2.2).

3 режиме самонэпора задвижка ввода от насосной установка 4 л запорные устройства поливных трубопроводов холостой части магистрального трубопровода долзы быть закрыты, а зздзпжка самоточного ззода 2 и запорные устройства рабочей части - открыты. 3 данном случае ГЭС на работает, т.к. весь рзсход идет на полив.

В иррпгашпонпо-энэргетнческом режима часть расхода идет на

*

выработку энергии ГЭС, от которого питается подкзчшззЕсая насосная установка 3. 3 этом режиме задвижка 4 и запорные устройства холос-

гпс.2.2. Расчётная стека ИЗС на базе самонапорног-о доддеванзя.

тсЬ чз ст:-. магистрального трубопровода, на участке отбора воды Л£, должна с^ть открыты, 8 задвижка 2 и запорные устройства рабочей части - закрыты.

1'з-зг огрзнгченности пропускной способности магистрального трубопровода з одновременном поливе могут участвовать только часть поливных трубопроводов. Поэтому-запорные устройства поливных трубопроводов открыты только на участке тотбора воды . На остальных участках они закрыты. Полив всей площади, подсоединенной к системе, обеспечивается путем перемещения участка Л^ вдоль всей трассы магистрального трубопровода.

По технологии использования магистральный трубопровод ИЭС могзт быть разделан на 3 части: верхщзю ¿у , с транзитным расходом идущим на полив 4/" + 4/? и к турбинам ГЭС; средни® часть (участок отбора воды) А £ , осуществляющую распределение воды

по поливным трубопроводам ¿¡^п прохождение транзита О/- , и нижние) с транзитный расходом . Поэтому каждая из этих чао-тей характеризуется разными условиями образования потерь, а мощность ГЭС , при прочих равных условиях,, будет зависеть от места занимаемого участком отбора воды на трассе магистрального трубопровода.. В соогветствии с этим меняется так же и свободная от загрузки насосной установки резервная мощность ГЭС ЛА/ , равная

- Р (2.4)

В развернутом виде эта зависимость имеет следующий вид:

^ £

(2.5)

где л - расходная характеристика трубопровода, /с; I - уклон трубопровода; кпд насоса; Н^, Нц, Н0 - геодезический напор ССД (брутто), и соответственно напоры насосной установки и дождевальных аппаратов, м.

На рис.2.3 зависимостью ^/У=У&^показано изменение резерва мощности ГЭС от расхода воды при заданной позиции участка отбора воды ¿у , характер которой указывает на наличие максимума мощности в интервале между 0 и , гдейА/- 0. В рабо-

те/51 / диссертантом решается задача по нахождению этого максимума. который образуется при эффективном расходе воды ГЭС, равнс

Рис.2.3. Ирригавдонно-энергетичеекая характеристика магистрального трубопровода ССД с дополнительным давлением.

распологаемой кощяосгя ГЗС з рабо~е2 мопщостл насосной у ста:» ока в зависимости о? места отбора пслпзной води

из мэгпстгзльного трубопровода

На рис.2.4. построением показаны

нля максимального резерва мощности ГХ НОС в зависимости от , занимаемого участком отбора воду на трассо магистрального- трубопровода.

В зависимости от параметров ССД и ГЭЗ возможны следующие частные случаи технологического использования НОС / 51 /:

I. Реши• самонапора и энергетического использования магистрального трубопровода ка совпадает. В этом случае в выражении (2.5) «у принимается разным протяженности холостой части магистрального трубопровода.

2. Отбор вода осуществляется ве группой поливных трубопроводов, а только одним из еих. Тогда в выражении (2.6) Д^ = 0.

3. Давление подкачивающей насосной установки постоянно и не зависит от расположения участка отбора воды £у . В этом случае в ■ выражении (2.6)/'//= 0.

4. Бри использовании подкачивающей насосной установки только для выработки энергии ГЭС, ее эффективный расход воды, определяемый по (2.6), расчитывается исходя из того, что и ¿у = 0. Тогда выражение эффективного расхода ГЭС примет следующий вид:

9г Н* С

Работа ИХ, как это видно из энергетической характеристики напорного трубопровода с искусственным дополнительным давлением, должна протекать в строгой увязке не только между расходами воды ГХ и подкачивающей насосной установки, но и во взаимной связи с такими технологическими параметрами, как количество отбираемой на поллв вода, места отбора воды на полив, и т.д.

б.Дри отсутствии в схеме ИЭС подкачивающей насосной установки величина эффективного расхода воды ГЭС при комплексном ирригаци-онно-знаргетичвском использовании магистрального трубопровода ССД может быть определена с помощью (2,5), но при Нц = 0.

6.При использовании магистрального трубопровода ССД только для выработки энергии ГЭС (без подкачки), т.е. при Нд = 0 я О, выражение эффективного расхода воды ГХ примет следующий вид:

4? (2.7)

Это в раза меньше максимальной пропускной способности магистрального трубопровода / 51 /.

С учетом этого при энергетическом использовании магистрального трубопровода максимальная мощность ГЭС может быть найдена о помощью следующей зависимостью:

При любом другом расходе воды мощность ГЭС при заданных параметрах трубопровода будет меньше, чем мощность при расходе воды ГЭС.расчитанной. по(2.9). На рис.2.5. федставлена закономерность изменения располагаемой мощности ГЭС в зависимости от расхода, иллюстрирующий отмэченный вкша вывод.

//ж

3025 • 20 /5'

га ■ * ■

а/ зг аз

Рис.2.5. Энергетическая характеристика напорного трубопровода ГЭС.

(2.9)

Определенные с помощью этой зависимости мощности и другие энергетические показатели современных ССД Киргизии указывают на наличие в рассматриваемых объектах существенных запасов гидравличес-

кой энергии (см.табл. 2 ).

Таблица 2

Гидроэнергетический потенциал ССД Киргизии

Наименование объектов

^Параметры ССД

I -

1шае| Нб } ^ м

)мая| м { И

{ПЛ.

{га |

¡Мощность (кВт) ! !

Т

V | в цел I на лом по! I г ш ! ССД ! ! ! > 1

га

! Энергия !тыс.кВт-ч в

'•Ш__

{в це-! на {лом !I га :по ! ! ССД ! ! !

к-х "Калинина" 591 84 3200 600 233 0,39 1000 1,7

к-х "К.Маркса" 540 106 5600 720 358 0,66 1500 2,8

с-з "Калинина" 60 67,2 3206 320 32,4 0,54 139 0,23

к-з "Джаны-Талал1 '220 124, 7 1500 426 236,9 1,07 1023 0,46

урочище Чон- •

Курчак . 20 35 624 350 33 1,65 143 7,5

Итого 1431 843 0,62 3858 2,6

Расчеты показывают, что в.республике за счет использования местных гидроэнергетических ресурсов на землях перспективного орошения, пригодных для ССД, могут быть созданы ИХ с общей установленной мощностьо малых' ГХ, мини п млкроГХ порядка 250300 тыс.кВт, выработка энергии которых макет быть использована для электроснабжения энергоемких процессов полива и водоподъема на многих тысячах га орошаемых и обводняемых сельскохозяйственных угодий.

Для ирригационно-энергетичаских систем, где мощность ГХ недостаточна для осуществления запуска двигателей насосных установок, предложена схема ГХ с дублирующим напорным сооружением, поз-

валяющим за счат дополнительного напора обеспечить форсированную работу ГЭС, мощностью, равной пусковой мощности насосной устэновкл» В определенных условиях в качестве дублирующих напорных соорую-ний ГЭС могут быть использованы напорные трубопроводы и.резервные емкости водоподъемных гидротехнических установок. Эти га соогу.т-з-ния могут служить и для создания в лррнгациогшо-окергзтлческнх системах малых гидроаккумулирующпх электростанций / 47 /.

Из представленных'вытл гидроэнергетических характеристик видно, что эффективный расход ГЭС зависит на только от протяженности и диаметра магистрального трубопровода, но и от моста отбора воды на полив и его количества, которые постоянно меняются. 3 свтзи с этим на таких системах регулирование мощности ГЭС целесообразно производить по пропускаемому через турбины рзеходы воды. Однако в совреманных микроГЗС зто регулирование осуществляется путем изменения балластной нагрузки, при которой рзсхсд воды чар-зз турбины ГЭС остается постоянны:.:. Поэтому такие микроГЭС для работы в ПЭС малопригодны.

3 целях изучения возможности практического освоения малых горных водотоков и комплексного иррпгацис:шэ-знер:';: тичз ского использования, сооружений оросительных спсте:.: институтом "зсд2зтс\:зтпк2 л метрология" з содружества с дуйбыгевским политехннче ским институтом, псд руководство:.: автора разработан и изготовлен ряд скспери-ментзльных образцов микроГЗС мощностью от С.1 до 30,0 кВт. Экого-гпмонтальн^-; исследования по этим устройствам получили ирактичо подтверждение з опытно-производственных условиях и показали диппзльнув возможность использования гидрэз:тз~г-2тичес:с:х ресурсов малых водотоков-и для обвсднзнкя и срспзнил го?:::хх пастбищ и сенокосов, а такте для удовлетворения техпхчзских и бытовых нузд животноводов на отдаланнкх пастбищах.

И. ЕСВЫЕ ПЙЯЦШ ЭЛгКТРОСЖЕЕЕШИ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СПСТЗ.! С .иСТАНЦЖН.'Ы УйРА&ТгШШ ОТ АВГСНСМШХ ЬНЕРГОИСТСЗДИКОВ

Электрификация ирригационных каналов осуществляется с целью перевода оросительных систем с ручного управления на дпстационное -централизованный контроль и управление (ЦКУ). В состав нагрузки каждого сооружения таких каналов входят 1-3 электродвигателя, мощностью 0,4-2,0 кЗт. Как потребитель энергии оросительная система с ЦКУ состоит из многочисленных нагрузок на расстояниях 1-2 и более км друг от друга. Питание их осуществляется отпайка™ от ближайших ЛЭЗ &-I0 кЗ через трансформаторные подставдпи.

Анализ режима злектропотребления ряда каналов Киргизии, с типичным составом регулируемых сооружений, показывает, что при общей установленной мощности нагрузок порядка 30-100 кВт оросительные системы характеризуются сравнительно талым максимумом графика нагрузки, который в зависимости от мощности наиболее крупного двигателя составляет 2-3 кВт и чрезвычайно малы.: электропотреблением - не более" 100 кВт*ч в год (в целом по каналу) / 33, 34 /. Поэтому графики нагрузи! таких каналов имеют необычайный, для сельских потребителей, скачкообразный вид, где периоды полного отсутствия электро-потреблвнля, исчисляемый часами и даже днями, чередуются кратковременными всплесками электропотребления, исчисляемыми несколькими минутами. Вследствие этого установленные мощности трансформаторных подстанций в 200-600 раз, а пропускная способность ЮП различных классов напряжения в десятки раз превышают максимум графика нагрузки по каналам в делом. Именно поэтому современные оросительные системы с ЦКУ характеризуются чрезвычайно низкими тохнико-эконо-млческими показателями, где удельные капитальные затраты, отнесен-•:ы£ к I кВт максимума нагрузки, составляют 70-100 тис.руб./кВт.

Это в десятки раз выше* чем для сельских потребителей.

Низкие технико-экономические показатели современных методов электр о снабжения является одной из главных причин, сдергивашцих перевод оросительных систем на ЦКУ. В настоящее время из общей протяженности магистральных и межхозяйственных каналов Киргизии, составляющей около 30 тыс. км, электрификацией охвачено всего около 2%. Причем из 40 тысяч действующих гидротехнических сооружений электрифицировано только 1,7%'.

В работах автора / 35 , 36 , 37 , 41, 43 / обсуждаются вопросы совершенствования системы электроснабжения средств дистанционного контроля и управления оросительных систем путем применения автономных электрически источников энергии, которые могут быть максимально приближены к местам электропотрзбления. Это позволит полностью исключить из схемы электроснабжения каналов с ЦКУ все электрические лигами как транзитные, так и распределительные с многочисленными трансформаторными подстанциями. В. качестве автономных энергопс-точников могут быть использованы солнечные батареи, ветросиловые установки и микроГЭС с использованием в схемах индивидуального электроснабжения буферных электрических аккумуляторов (рис.3.1). .

Смысл такого электроснабжения заключается в следующем.' В промежутках между кратковременными манипуляциями с затворами сооружений, источник энергии I осуществляет заряд электрического аккумулятора 2. До наступления очередной манипуляции аккумулятор должен быть полностью заряжен таким количеством энергии, которое необходимо для работы электродвигателя. С появлением нагрузки вся зарядная емкость используется для ее покрытия. При этом, для двигателей переменного тока 5 отбор мощности производится от электро-аккуцулятора 2 через инвертер 3 и трансформатор 4. Для двигателей постоянного тока 6 отбор мощности осуществляется непосредственно ст электроаккумулятора 2.

Рис.3.1. Структурная схема питания-электрической нагрузки регулируемых сооружений от индивидуального энергоисточника.

В наступившей после разряда паузе происходит новый заряд и т.д. В связи с этим, процесс электроснабжения носит циклический характер.

Исходя из энергетического баланса каждого такого цикла, мощность индивидуального энергоисточника с постоянным режимом экг. о-гоотдачи равна:

где /У - мощность энергоисточника, кВт; Р - мощность электродвигателя (нагрузки), кВт; продолжительность паузы мэзду действиями двигателя затвора сооружения, ч; - продо-ьштель-ность работы зарядного устройства в пределах паузы, ч; и - продолжительность одной манипуляции затвора сооружения, ч; - начальная зарядная емкость аккумулятора, кВт, ч; £ - потери емкости на самозаряд, в долях от Г (в час).

При постоянства режимов энергоотдачи источника электроэнергии продолжительность заряда электроаккумулятора ¿^ может быть принята равной Такой режим может тлеть место пр;г использовании микро-ГЭС, работающих в условиях постоянного расхода воды в каналах оросительных систем. Так как & , то накопление требуемого количества энергии может производиться мощностью энергоисточника в десятки раз меньшей мощности электродвигателя.

В отличие от мпкроГЭС режим работы солнечных и ветроэлектрических установок характеризуются изменчивостью своих знергоотдач, из-за которых в объектах электропотребления могут возникнуть вынужденные перебои в электроснабжении. При использовании ветроресурсоз причиной таких перебоев могут быть ветровые затишья, а при использовании солнечной энергии - ночные часы и облачность.

В настоящей работе решение задач надежности электроснабжения гидротехнических сооружений ищется в возможности перерегулирования, располагаемый по ветру или солнцу, выработки энергии электрических установок. Смысл такого перерегулирования заключается в накоплении дополнительной зарядной емкости аккумуляторных батарей в периода повышенных энергоотдач источников энергии и использования зарядной емкости для компенсации дефицита энергии в периоды спада выработки энергии. «

Условия бесперебойной работы электритлцпрудмого сооружения будет соблюдаться при

(3.2)

где Л У - дополнительная выработка энергопсточнзка I -го периода повышенной энергоотдачи;А - дефицит энергии з период • _

пониженной знергоотдачи, наступавшего зслед за ¿ -и периодом повышенной энергоотдачи.

Мощность эаергоисточника /V долина быть выбрана так, чтобы это условие соблюдалось в течение всего поливного сезона. Поэтому параметры энергоясточнлка // и должны быть подобраны по наиболее неблагоприятно^ (напряженному) периоду.

'Анализ показывает, что при заданной потребности в энергии величина этих параметров зависит от характера распределения энерго-отдачп солнечной радиации пли ветра, выраженных в виде графика повторяемости располагаемой модности источника энергии.. С учетом влияния этого фактора, автором продлогены зависимости для определения установленной мощности ветроэлектрической установки и емкости его аккуглулятора, а также площадь талиоприемника солнечных батарей для индивидуального электропитания электродвигателей затворов гид-р»технических сооружений.

Соглзсно расчетам покрытие нагрузки индивидуальными источниками энергии обеспечивается мощностью во много раз меньшей"чем мощность электродвигателя. Б зависимости, от вида энергоисточника питание электродвигателя затвора водовыпускного сооружения, мощностью 1,0-1,5 кВт может быть обеспечено:

- микроГХ, мощностью 0,005-0,01 кВт;

- солнечной батареей, мощностью 0,01-0,02 кВт;

- ветрозарядной электроустановкой, мощностью 0,05-0,1 кВт.

В целях сокращения автономных энергоисточникав диссертантом

разработан способ группового мектроснабжания гидротехнических сооружений / 36, 37 /. Существо предлагаемого способа заключается з передаче зарядной мощности автономного энергоисточника I по линии телемеханики (пли дополнительному проводу) 2, обеспечивающее подзарядку распределенных по сооружениям электрических аккумуляторов 5, от которых .осуществляется электроснабкенпе исполнительных механизмов гидротехнических сооружений (рис.3.2).

О

Рис.3.2^ Схсглэ группового электроснабжения

электрическйх нагрузок гидротехнических сооружений от автономных энергоисточников с использованием линии телемеханики для передачи электроэнергии. I - энергоисточник, 2 - линия связи, 3 - коммутирующее устройство, 4 - блок телемеханики, 5 - анкуцуляторная батарея, • 6 - потребители постоянного тока, 7 - ий-вертор, 8 - потребители переменного тока.

На основе теории момента нагрузки произведен анализ процесса передачи зарядной мощности от . .. энергоисточников к распределенным электрическим аккумуляторам по проводной линии при напряжении линии телемеханики, позволивший выявить взаимосвязь шдцу передаваемой по линии мощностью, сечением провода и количеством подсоединенных к линии нагрузок и т.д., т.е."

- -А / (3'3)

где /2 - количество электрифицируемых сооружений', подсоединенных к 'источнику; & - удельное активное сопротивление линии, ом/км.мм2; А - коэффициент равный 1,1 - 1,3 ; Г - сечение провода линии, мы2; ¿/#- напряжение нагрузки, В; расстояние между электрифицируемыми сооружениями, км; ДО - напряжение источника тока, В; ? - зарядная мощность электроаккумулятора Вт.

На основа этой зависимости разработаны расчетные выражения для определения основных параметров предложенных схем электроснаб-жания - расстояний между подзарядными устройствами, установленной мощности автономного энергоисточника, количества нагрузок между подзарядными устройствами, сечения провода линии и т.д.

Расчеты показывают, что при переводе типичных телемеханизиро-занных каналов горно-подгорной зоны Киргизии на групповое электроснабжение постоянным током, каждый автономный энергоисточник мощностью 150-200 Вт может обеспечить питание 18-20 водовыпускш.

Экономическая целесообразность применения предложенных мато^в электроснабжения обусловливается;

1. Полным сокращением капитальных влажаний на строительство высоковольтных ЛЗП и понизительных трансформаторных подстанций, а такжа эксплуатационных затрат на их обслуживание;

2. Возможностью охватить электрификацией и автоматизацией все без исключения гидромелиоративные объекты вне зависимости от зоны распространения сельских электрических сетей;

3. Улучшением условий безопасности труда за счет снижения напряжения в линии (с 10 кВ до напряжения телемеханики и т.д.).

С помощью предлагаемых методов могут быть электрифицированы

все'каналы страны с составом нагрузки, относящейся к !П группе объектов электроснабжения. Расчеты показывает;, что для электрификации магистральных каналов Киргизии с общей протяженностью окаю 30 тыс.км, о применением современных методов электрификации потребуется около двадцати тысяч трансформаторных подстанций и более 30 тыс.км ЛЭЛ различного класса .напряжения с общей су:.г.:ой капитальных затрат порядка 250 млн.рублей. В то же время для элэктрифлкя-цли тех же объектов с помсцьс предлагаемых способов электроснабжения потребуется 2-3 тыс. автономных энергоисточникоз с единичной мощностью 1-2-кВт и около 40 тыс. аккумуляторных батарей. Общие капитальные затраты по всему этому хозяйству состаачт 30-50 млн.руб. т.е. в несколько раз меньше современных методов электроснабжения.

ГУ. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СБОСНОВЖЙ ПАРАМЕТРОВ 1Ш ГЭС И РАЗВИТИЯ ЭНЕРГГГ.ПБСаСЛ е\Ш ■ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

В практика сельской электрификации селесообразность использования гидроэнергии определяется экономичностью энергоснабжения заданного объекта в сравнении с использованием традиционных знзр-гоисточнлков (сельских электросетей или автономных ДЗС), где оценка каждого из вариантов ведется по величине приведенных затрат, '.'л сравниваемых вариантов выбирается энергоисточник с минимальными затратами.

Однако, как уже отмечалось, з горных районах Киргизии, зз пределами зоны централизованного энергоснабжения электрификация рзс-сседоточэзшого сельскохозяйственного производства от сельских электросетей пли ДЗС обходится чрезвычайно дорого. 3 эттх условиях тяжесть затрат по энергоснабжению существенно удорожает стоимость продукции небольших хозяйств, вследствие чаго такие объекты стэ-

ковятся Ееэкономичными. Поэтому традиционные" методы электроснабжения в трудодоступных для их применения районах нельзя рассматривать в качестве заменяемых энергоисточников при обосновании малых ГЭС и определении их параметров. Б противном случав это приведет к неэкономичному развитию сельского хозяйства.

Смысл же использования гидроэнергии'заключается в том,-чтобы создаваемые на их основе электрифицируемые объекты могли бы оправдывать себя экономически. В связи с чем, автор в своих работах / 13, 14, 18, 22, 25, 28, 29, 30, 33 / предлагает эффективность использования гидроэнергии и других ВИЗ оценивать не по относительной экономичности вариантов энергоснабжения, а по расчетной стоимости единицы конечной продукции электрифицируемых хозяйств, представляющих собой отнозенпе приведенных затрат по комплексу "энергоисточник - потребитель энергии", к объему годовой продукции:

С = —— Сз +3 +3 ) ' <4Л>

■ лИ/ ^ " *

гдв Ззх) 41 Зс- приведенные затраты, соответственно: по энергохозяйству источника электроснабжения, по производству сэлектротех-

__V- . ..

лологическимикагрузками и по. сопутствующим (неэлектрическим) сооружения!.: и оборудованиям, руб; ЛИ/ - годовой объем продукции электрифцируемого объекта, ц.

Величина С представляет сббой расчетную стоимость единицы конечной продукции электрифицруемого хозяйства, руб/ц. Данный показатель отражает единство экономичности источников энергии и потребителей, осуществляет экономическую взаимосвязь между всеми мероприятиями по повышению продуктивности сельскохозяйственного производства, связанных с -энергоснабжением рассредоточений ьбъек---,ъ независимо от территориальной принадлежности и врамвйи их ос-

оэ

воения на базе использования всех доступных средств и методов электроснабжения.

Целесообразность прироста объема продукции Ж рассматриваемого объекта, мо1®т иметь кэсто только в том случае, еслл расчетная стоимость единицы продукции'С не превышает'стоимость единяцы заменяемой продукции Сз, т.е.

С ¿С Сз" (4*2) '

Объект электроснабжения экономически не целесообразен если:

С > Сз (4.3)

Условие экономической равноценности электрифицируемого хозяйства с заменяешь соблюдается при равенства

С = Сз (4.4)

где ' Сз - расчетная стоимость единицы заменяемой продукции, которую нообходимо вырабатывать на других аналогичных объектах.

Верхний предел этого показателя должен устанавливаться, по соображениям экономичности развития данной отрасли. • Под действием комплекса фактопов (еысоты над уровнем мдря, "рельефных, почвенных, гидрологических л др. характеристик), участки горных массивов, даже на сравнительно небольших территориях,

/

могут резко отличаться друг от друга своей продуктивностью и доступностью к использованию гидро и других БИЗ. В этих условиях важное значение приобретают вопросы определения очередности использования гпдро и других БИЭ, решение которых позволило бы с максимальной народнохозяйственной результативностью использовать капитальные вложения, необходимые для сельскохозяйственного развития горных районов.

В разработках автора / 30 / решение этой задачи предлагается производить путем ранжирования.объектов, в котором приоритет первоочередности должен отдаваться хозяйствам с меньшей расчетной . стоимостью конечной продукции. При этом, объекты ранжируемые в порядке удорожания этой стоимости С могут быть представлены своими основными показателями (годовым объемом производства И/. установленной мощностью источника энергии N , капитальными затратами /Г и т.д.), на основе которых могут быть построены зависимости изменения энергетических и хозяйственно-экономических показателей электрифицируемой зоны на различных уровнях ее развития.

Такие характеристики позволяют решить ряд задач. Например, зависимость С { И/), показывает удорожание стоимости продукции от увеличения ее годового производства. По ней можно определить общий объем данной продукции по электрифицруемой зоне, при котором стоимость единицы продукции на электрифицируемых объектах не превысит заданную. Задаваясь годовым объемом производства И/, при помощи зависимости может быть определена потребность

электрифицируемой зоны в суммарной мощности автономных энергоисточников Задаваясь мощностью источников энергии /V с помощью зависимости

может быть определена потребность зоны в капитальных вложениях и т.д.

При крупномасштабном использовании энергетических и земельно-водных ресурсов сельское хозяйство горных районов должно развиваться за счет электрификации множества сельскохозяйственных зон, для чего потребуются крупные капиталовложения. Различия природных и хозяйственных условий зон обусловливают неодинаковое воздействие этих факторов на эффективность капитальных затрат, необходима для развития сельского хозяйства и ее энергетической базы.. Поэтому возникает задача такого распределения капитальных затрат между

сельскохозяйствеияымз зонами, электрификация которых позволит личлть выход продукции горных районов с

' Для этого необходимо хозяйственно-экономические харэкга—стили электрифицируемых зон, например. С выразить э сум-

марной характеристики С =/(Х/Ю (рис.4.1). С оэ помощью, з:кг-г обдую сум^:у капитальных влслх::п "л А. мог;-о опге-злить нуа для данного я минимальную для слздующэгэ зтзнз сс^с-э::;-.-: г^'::'-тальных затрат, расчетную стоимость единицы проду7з. этого по частным характеристикам могут быть определены затг-тг::

А-7 А"'-"

А, Д , Л , по существующим зона:'..

кино-экономического прогнозирования развития,энергетической базы сельскохозяйственного производства.

Равенство (4.1) можно использовать и для экономического обоснования параметров схем источников энергоснабжения объектов рассредоточенного сельскохоаяйстввнного производства / 14, 22, 27, 28, 29, 32 /.

Затраты по энергохозяйству 3 эх можно выразить через удель-' ныв затраты централизованного электроснабжения

где с£ - расчетная экономически допустимая протяженность ЛЭП, км;

£ - приведенные затрату по распределительным линиям "внутри электрифицируемой зоны, отнесенные к I к.!, руб./км, и, соответственно, протяженность распределительных сетей, км; ■^^--приведенные затраты по потребительским трансформаторным подстанциям, руб; - приведенные затраты на I км ЛЭП отпайки, руб/км. Б

этом сдучае, дая заданного значения расчетной стоимости единицы продукции (например при С = Сз) выражение (4.1) после соответствующего преобразования можно представить в следующем виде:

(4.6)

Экономически допустимая протяженность линии оС указывает на наибольшее расстояние объекта электропотребления от опорного пункта питания, при котором обеспечивается производство продукции, не превышающее заданную расчетную стоимость.

За пределами, превышающими , централизованное энергоснабжение, как вариант*..по отмеченным выше соображения.!, применять неэффективно. В этой зоне возможно применение только автономист.

энергоисточников, при условии, если расчетная стоимость единицы продукции электрифицкрувмых объектов С на превысит Сз.

Расчеты показывают, что для электрификации оросительных сио-тем экономически допустимая протяженность отпайки 1Ш-10 составляет 4 юл, а .'для электрификации кошар - 2 км. В современной, же практике электрификации эта цротякенность составляет.I км. Поэтому при освоении малопродуктивных горных массивов зона централизованного электроснабжения может быть значительно расширена за счет наращивания сельских электрических сетей.

Для автономного электроснабжения приведённые затраты Зэх в равенстве' (4.1) складываются из затрат по автономному источнику энергии За, затрат по электрическим сетям З^^4 £затрат по трансформаторным подстанциям Зтд. С учетом этого, применительно к автономному электроснабженикСравенство (4.1), после ооотзет-.ствувщего преобразования моядт быть записано в гидэ олэдущего

выражения: .

. ' ' ' .

где £ - максимальная экономически допустимая протяженность ЛЭП от ГЭС до объекта электроснабжения, км. Она отражает радиус зоны электроснабжения ГЭС, за пределами которой подключение объектов - ••■ экономически не целесообразно .

Если через ¿до обозначить фактическую протяженность ЛЭП, то неравенство ¿^>^указывает на размещение объектов вне зоны эффективного использования ГЭС, где £> . Неравенство указывает на расположение объектов в пределах этой зоны, где С^Ср,* и равенство , соответствует условию (4.4).

„'' • В равенстве (4.7) величину Зд модао выразить через затраты по малой ГЭС 3/- , т.е.

- . .... 3r=pr kr rír + Ur9 _ ............. (4.8)

гдеЛ^ U}р - соответственно установленная мощность ГЭС. (кВт), эксплуатационные ежегодные затраты по ГЭС (руб) и коэф- • фициент суммарных нормативных отчислений от капитальных затрат (в долях от единицы).

С учетом этого можно получить выражение для определения максимальной экономически допустимой стоимости I кВт установленной мощности малой ГЭС - Л/- , т.е.

Расчеты показывают, что максимальная экономически допустимая стоимость I кВт установленной мощности ГЭС не должна превышать 200 руб/кВт при электрификации оросительных систем и 1000 руб/кВт при электрификации кошар. В Киргизии по данным 400 малых ГЭС, предусмотренных в свое время генсхемой сплошной электрификации сельского хозяйства республики, пределы этого показателя составляли от 80 до 800 руб/кВт, т.е. как правило, шныпе чем экономически допустимые '"-их значения". Это свидетельствует о целесообразности использования малых ГЭС для экономического развития сельского хозяйства горных районов.

По своей сельскохозяйственной ценности участки горных массивов чрезвычайно разнообразны. Особенно четко это выражается в снижении урожайности поливных сельхозугодий в зависимости от высоты местности" над уровнем моря.

Если через обозначить дополнительную урожайность, а через F площадь орошаемых участков, то величина дополнительного объема производства определится как A ■ F. С учетом этого равенство (4.1) можно представить в вида зависимости мл-

юшзльпого зкояомпчэскл допустимого предела дополнительной урожайности участка орошения:

/ ^сЬгСЗг+^е+Згп +з„ * зс). - (-МО

о

Машинное орошение экоисмкческл оправдывается при у слов:::: если Фактическая дополнительная урожайность превышает расчетное ее значение ¿^ , и наоборот, при^¡р < С£ , объект электроснабжения экономически нецелесообразен.

При приведенной расчетной стоимости культурных пастблл с энергоемкой технологией полива, равной 180-240 руб/га, минимальный экономически допустимый предел урожайности состэзллэт 115140 ц/га. Согласно исследования:.: ряда научно-исследовательских организаций, урожаи такого порядка получают на орэгаемых участках с сеяными сенокосам, расположенных на массивах с стмзтк2.\:и до 25С0-ЗС00 м над уровнем меря. С-псл: же отметка:лп ограничиваются и верхние границы зоны использования гидроэнергии.

Значе-озе электрификации горных районов заключается так жа а в том, что с ее поморю открываются ~;:ракпо пяг.споктпвн для применения процессов кормопереработки.

Известно, что пои одинаковой продуктивности сельскохозяй-стве:п;шс животных пареработа;-ныэ корма (за счет лучхаго усвоения и повдземостп) расходуется на скармливание скоту з манълэм количестве (на 1С-5СЛ и более), чем непереработанные. Кпо'.я того некоторые кормопереработки (силосование, гранулирозз-ыге и т.д.) • позволяют повысить сохранность кормовых продуктов :-:з пзрисд зимнего королес незначителъ-гыми потерями вкусовых и питательных качеств.

Смгсл кормопэрэработкл заключается з тем, что она вскрывает

допоил тельный резерв, обеспечивающий при тех же запасах корма содержание большего поголовья скота, чем при использовании не переработанных кормов. Поэтому целесообразность процессов кормоперера-боткп с заданной формой электроснабжения обусловливается экономией корма. Выраженная через годовую потребность в непереработанных кормах РУ эта экономия Л Поможет быть записана в следующем виде: .

где $ - показатель относительной экономии корма (в долях от I). Если значение экономии корма (4.11) лодставить в выражение (4.1), то после преобразования, подучим / 14 /: .

/, , (3 +з +3„ ) (4.12)

где & - максимальный экономически допустимый показатель относительной экономии корма / 14 /.

2сли значение этого показателя окажется ниже фактического., то создание объекта ^кормопереработки оправдывается, и наоборот.

Прг"наличии в составе электрифицируемой зоны нескольких разнородных потребителей энергии, показателем потребности в мощности знергоисточнпка является максимум расчетного графика нагрузки, величина которого определяется мощностью всех потребителей энер-гни в часы пик. В технико-экономических расчетах при обосновании энергоисточника эта величина принимается постоянной для всех вариантов электроснабжения.

Однако, пиковая часть графика нагрузки в сельском хозяйстве характеризуется малым числом часов использования мощности -энерго-псточнпка и служит одной ;:з™пркчин -низких технпко-экономпчоских показателей автономных ГЭС / 22, 29 /.

В работах автора / I, 5, 8, 17, 19 / исследуется возможность повышения этого показателя за счет уплотнения расчетного графика нагрузки путем уменьшения ее максимума. Анализ показал, что при условии постоянства объема цроизводства продукции электрифицируемого объекта,• м&зду установленной мощностью энергоисточника и максимумом расчетного графика нагрузки существует экономическая взаимосвязь. Снижение пика графика нагрузки, с одной стороны, ведет к сокращению затрат по энергоисточнику Зг, а с другой стороны, к увеличению затрат по мероприятиям, не допускающим снижение заданного цроизводства продукции (принудительный перевод нагрузок из пиковых часов в менее загруженные часы, создание резервов по дублированию мощности и технологии производства).

В связи с этим становится возможным нахождение оптимального значения максимума графика электропотребления, при котором суммарные приведенные затраты по комплексу энергоисточпзк-потрэбптель энергии заданной зоны электрификации были бы мпнимэлънши. Ппед-лагаомая методика может быть использована длс обоснования типовых мощностей автономных энергоисточникоз. •

При слиянии границ несколько зон автономного электроснабжения образуются благоприятные условия для объединения автономных ■ ГЭС в местные энергетические системы (МЭС), которые, как известно, по сравнению с раздельно действующими электростанциями, обеспечивают более полное использование энергоресурсов, снижение общего.максимума нагрузки, сокращение эксплуатационных затрат и др.

Гидрологические, строительные и эксплуатационные условия сооружения гидростанций, расположенных на различных водотоках, к2к правило, неодинаковы. Поэтому, при объединении группы проектируемых ГЭС на параллельную работу появляется возможность ис-

пользовать лучше техник о-экономические показатели одних ГЭС (за счет увеличения их мощности) и снизить влияние на экономику МЭС других, менее экономичных ГЭС (за счет их исключения). В связи с этим при проектировании группы ГЭС на единый график нагрузки, возникает задача выбора оптимального сочетания установ-даных мощностей ГЭС с целью получения максимального эффекта по система в целом / 2, 29 /.

Общее решение задачи отыскания минимума суммарных расчетных (приведенных) затрат по местной энергосистеме в целом в зависимости от размеров установленных мощностей ГЭС может быть записано в следующей форме:

¿*а ¿'/г.

3„=30+3Г*%14- (4.13)

где О/?- суммарные расчетше затраты по системе в целом; •Э^-расчетные затраты объединяемых ГЭС не зависящие от изменения мощности проектируемых ГЭС; 3}— расчетные затраты по вытесняемой ТЭС; 31 - расчетные затраты ГЭС, зависящие от изменения установленной мощности, руб; П.— количество объединяемых гидростанций; Зр - расчетше затраты, обусловленные компенсацией дефицита энергии в системе в маловодные перебойные годы руб.; установленная мощность ¿-той ГЭС, кВт; А/у- установленная мощность вытесняемой ТЭС, кВт.

Дифференцируя этой уравнение по мощности одной из ГЭС (пола-тая заданными и постоянными все остальные), можно представить (4.14), условие минимума суммарных расчетных затрат, в следующем

виде: ¿?3„ £?3Г ^ <23, ЗЗэ _ л Щ ЗА/, ¿/V, ¿/V, ~

дЗлг _ ^ ¿?Зг , ЗЗэ _

^ 0//2

_______ ______• (4.14)

, дЗм _ <?3г , дЗп • е?3э

дА/л ^

Система уравнений в общей виде не решается. Так как затраты по дополнительной мощности ГЭС и ТЗС являются величинами дискретными, то для численного рэпенЕЯ данные уравнения могут быть представлены в конечных разностях:

А — &3г _ Г¿3; лЗд ) (4.Ю

^ ~ А /V V АЛ/ АЛ/У

где - показатель жерго-экономической эффективности I кВт дополнительной мощности ГЭС, руб/кВт.

Величина^ показывает, насколько сокращаются расчетные затраты по системе в целом от поепшзния установленной мощности ГсС. Чем больше эта величина, тем эффективнее дополнительная мощность гидростанции.

Процесс отыскпзанля оптимального сочетания установленных мощностей группы ПС представляется з следующем порядке-

По каждой ГЭС (ГЭС-1, ГЭС-2..., ГЭС-п) задаемся минимальными значанглмл установленной мощности /V? ; ... , Л/г)* выработка энергии которых (при не зарегулированных ГЭС) используется з база графика нагрузки. Остальная часть графика покрывается за счет ТЗС (ДЭС), мощностью Л/Г.

Задаемся дополнительной мощностью А А/, на которую должна быть сокращена мощность ТЗС за счет прироста установленной

.мощности одной из ГЭС данной группы (при'постоянстве мощностей остальных ГЭС)» Зная дополнительные затраты по ГЭС, дополнительную выработку энергии по водотоку и степень его использования в графика нагрузки, определим показатель для данной ГЗС(^ув).

Определив таким же путем JÜ по всем остальным ГЭС, приступаем к сопоставлении этих показателей. При7 наилуч-пей ГЭС оказывается ГЭС-I. Поэтому сокращение мощности ТЭС лучше всего оправдывается за счет прироста установленной мощности ГЭС-1, при котором имеет место новое сочетание мощностей:

Возмояиость дальнейшего сокращения мощности ТЭС осуществляется таким же путем, но уже относительно нового сочетания установленных мощностей ГЭС.

На всех остальных ступенях расчета дальнейшее сокращение мощности ТЭС производится на основе результатов расчета по предыдущей ступени.

Экономически оправдываемые пределы увеличения установленных • мощностей ГЭС достигается при условии равенства нулю показателей знерго-экономической эффективности всех сравниваемых ГЭС или при полном вытеснении мощности ТЭС.

Аналогичны!.: путем могут быть определены установленные мощности ГЭС из условия сокращения выработки энергии ТЭС, а тнкяе оптимальные объемы суточного регулирования, количество ГЭС и другие параметры МЭС -/2, 29 /.

Обсуждаемая в диссертации методология позволяет решать ' широкий спектр технико-экономических задач электроснабжения рассредоточенного сельскохозяйственного производства в труднодоступных горных районах. Результаты расчетов jgo предложенным методам более полно отражают.народнохозяйственную ценность объектов электроснабжения, чем это получается при помощи традиционных методов расчета, в которых фактор стоимости конечной продукции не учитывается.

ВЫВОДЫ

В настоящее время все резервы повышения хозяйственной ценности малопродуктивных и пустующих горных массивов Киргизии без применения высокопроизводительных машин и механизмов исчерпаны. Но отсутствие энергетической базы не позволяет использовать современную технику для решения этой проблемы;

- традиционные методы электроснабжения из-за низких технико-экономических показателей бесперспективны дая развития энергетической базы рассредоточенного сельскохозяйственного производства;

- территория горных.районов;Киргизии располагает значительны. ми запасами.местных гидроэнергетических ресурсов и другими возобновляемыми источниками энергии.

По доступности к использовании различных видов мастных ВИЗ выделены 4 группы потребителей энергии (см.табл.1). В результате выполненных исследований рекомендуются следующие условия для"эффективного использования в этюгобъектах гидро и других ВИЗ:

- максимальная протяженность отпайки от'.1Ш - 10. кВт до электрифицируемых объектов не должны превышать 2 км при электрификации кошар, 4 км при электрификации оросительных систем;

- максимальная стоимость I кВт установленной мощности автономной ГЭС не должна превышать 200 руб/кВт при электрификации кошар, 1000 руб/кВт при электрификации оросительных систем;

Горше районы Киргизии благоприятны для создания ирригадаонно-энергетических систем (ИХ) . В целях более полного использования энергетического потенциала местных гидроэнергетических ресурсов ИЭС необходимо учитывать следующие их свойства:

- протяженность участка канала ИЭС, используемых под дерива-

щш ГЭС, не додана превышать критических значений, за пределами ■ которых мощность ГЭС из-за потерь воды на фильтрации начинает уменьшаться;

- общий графах водопользования ИЭС должен строиться о учетом режима рабочих мощностей ГЭС, сбалансированного по расходу воды со всеми водопользователями системы;

- при использовании в качества напорного трубопровода ГЭС магистральных водоводов систем самонапорного дождевания (ССД) максимальная мощнооть ГЭС образуется при аффективном расходе, величина которого в^З*раза меньше пропускной способности трубопровода;

- при одновременном пропуска через магистральный трубопровод ССД расходов воды на полив и турбины ГЭС величина эффективного расхода ГЭС меняется в зависимости от места отбора поливной воды из магистрального трубопровода;

- использование ИЭС экономически оправдывается при урожайности культурных пастбищ II5-I40 ц/га, что соответствует урожайности

ва отметках до 3000 м над уровнем моря.

Современные метода электроснабжения телемеханизированных оросительных систем, основанных на подсоединении электрифицированных гидротехнических сооружений (ГТС) к сельским, электросетям, характеризуются чрезвычайно низкими технико-экономическими показателями.

Для обеспечения брлее надежного и экономичного электроснабжения таких объектов предложены:

- способы индивидуального электроснабжакия ГТС от электрических аккумуляторов с подзарядкой от автономных энергоисточников -микроГЭС, ветроэлектроустановок и солнечных батарей;

- способы группового электроснабжения ГТС от любого доступного энергоисточника, при которых линии телемеханики используется

не только по прямому назначении, но. я для передачи электроэнергии для подзарядки электроаккуыуляторов. •

Целесообразность этих методов электроснабжения обуславливается следующим: электрификацией и автоматизацией всех баз исключения гидромелиоративных объектов вне зависимости от зоны распространения электрических сетей; отсутствием в схема электроснабжения протяженных высоковольтных лпний и трансформаторных подстанций; улучшением.условий безопасности труда за счет снижения напряжения линии (с 10 кВ до 220 3 и нижа).

ОСНОВНЫЕ Д0СТИ1ЕНШ АВТОРА ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Доказана перспектива комплексного Еррпгационно-онергетичес-кого использования малых горных водотоков и сооружений оросительных систем, позволяющих наряду с удешевлением малых ГСС осваивать под орошаемыо л обводняемые сельскохозяйственные угодья малопродуктивные п пустующие земли, недоступные для самотечного водоснабжения. Предложенные способы ирригациояно-энаргетпческого использования сооружений оросительных систем позволяв сократить затраты по освоению местных гидроэнергетических ресурсов на 20-70£.

Доказана целесообразность электрификации телвмзханлзированных оросительных систем от автономных энергоясточнаков с использованием для передачи энергии линий телемеханика. Электрификация оросительных систем с использованием для передачи энергии линий телемеханики обходится а 5-7 раз дешевле, чем с использованием Сельских электрических сетей.

Доказана целесообразность принцппиально нового подхода к ранениям технико-экономические задач злгктроснабжэнзя ряссрэдогэ-

чайного сельскохозяйственного производства исходя из расчетной стоимости единицы конечной продукции электрифицируемых хозяйств. Разработанные по этой концепции методы технико-экономических расчетов обеспечивают более близкую сходимость конечных результатов с фактической народнохозяйственной оценкой, чем это достигается существующими методами, осеов&неыш на экономическом сравнении' ограниченного числа вариаптов электроснабжения.

Б обобщенном ведэ материалы, диссертации, ее выводы и предложения, помимо задач конкретного проектирования и разработок типовых решений, могут быть использованы при выработке технической политики и разработке генеральных схем развития энергетической базы горных районов, а также для экономической оценки в этих районах прогнозов и масштабов использования возобновляемых источников энергии, в первую очередь гнапгии торных рек.

Основные выводы диссертации распространяются на только на рассмотренные автором районы Киргизии, но и на .ряд горных регионов Советского Союза. Они могут быть широко использованы в-решениях аналогичных проблем в различных горных развивавшихся странах шра.

ЗАДАЛИ ДАЛЬНЕЙШИХ ИССЛЗДШАШЙ:

1. ..Разработка программного обеспечения САПР по теоретическим материалам диссертации. '

2. Уточнение теоретических разработок диссертации на опытно-производственных объектах Киргизии и разработка конкретных рекомендаций и различных рэгламэк^ирушлдах документов дяя проектирования, строительства, эксплуатации ирригацяонно-энергетических систем, а также технико-экономического прогнозирования развития энергетической базы горных районов республики.

ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДОКЛАДА ОПУБЛЖСВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Некоторые вопросы методики определения затрат по компенса-

__и

ции дефицита энергии в местных энергосистемах. Труды Юбилейной научной сессии АН Киргизской ССР, "Илим", 1958.

2. К вопросу зыбора установленных мощностей проектируемых ГЭС с учетом работы их в мастной энергосистема. Известия АН Кирг. ССР, т.1, вып.4, 1959 "Илим", с.53-81.

3. Об энергоснабжении'отгонного животноводства на высокогорных пастбищах. Ж. "Сельское хозяйство Киргизии", 3 8, 1959, с.46-' 47.

4. Об электрификации отгонного животноводства в Киргизской ССР. Бюллетень РКНТ Совета Министров СССР. - 2-3. Фрунзе, 1959, с.59-64 (в соавторства с М.П.Зубовым и Ф.С.Рамазаном).

.5. Компенсация дефицита электроэнергии ГЭС в маловодные годы резэрвами сельскохозяйственного производства. Известия АН Кпрг. ССР-, т.5, выл.2, Фрунзе, '"Илим", 1963, с.67-73.

6. Пути электрификации горных районов Киргизии. Е. ЧЬханиза-

ч >'

цкя и электрификация горного земледелия и животноводства", В 2, 1963, (в соавторстве Ф.С.Рамазаном и С.С.Панковым).

7. Воцросы электроснабжения отгонного животноводства в Киргизии. Тезисы докл. научно-технического совещания по сельской электрификации. Фрунзе, 1964, с.7-8.

8. К вопросу обоснования электрических нагрузок в горных районах Кирг.ССР. 1. "Механизация и электрификация горного земледелия-и животноводства", ¡1 I, 1966.

9. К вопросу теплоэнергоснабжения высокогорных пастбищ Киргизии. Е. "Механизация и электрификация горного земледелия и животноводства", № I, 1967, с.16-22.

10. Обоснование путей централизованного электроснабжения ьзсокогорных пастбищ. Тезисе докл." научно-технического совещания энергетиков Киргизии, 1967, с.78-82.

11. Экономические предпосылки использования шсокогорннх 131 для электрификации горных районов с весьма малой плотностью нагрузок. Тез. доел, совещания по высокогорным ЛЭП, Фрунзе, 1968.12. О целесообразности емкостного отбора мощности в горных

районах Киргизии. Ж. "Механизация п электрификация горного земледелия и .отгонного животноводства", й I, 1968, с.16-25.

13. Методика обоснования способов электроснабжения сельских объектов в труднодоступных районах с вески малой плотностью нагрузок. Сб. БИЭСХ "Электрификация сельского хозяйства", вып.1, Москва, 1969, с.62-68.

14. Электрификация кормопроизводства в горных районах.

Сб. "Проблемы общей энергетики и единой энергетической системы. Вып. 4, Алма-Ата, изд. АН Каз. ССР, 1969, с.197-201 (в соавторстве с В.П.Яковлэвым).

15. Энергообеспеченность производства с быта животноводов

на летних отгонных пастбищах. Тез. докл. научно-технич. конференции энергетиков Киргизии, 1970, с.74-77.

16. Освещение животноводческих объектов на отгонных пастбищах. Ж. "Механизация з электрификация социалистического сельского хозяйства", Л I, 1970, с.22-24.

17. Влияние дефицита гидроэнергетики на экономические показатели в сельскохозяйственном производстве. Сб. "Вопросы энергетики в использовании энзргоресурсов Киргизии", Орунзе, "Кыргызстан", 1970, с.21-31.

18. К вопросу выбора пэра метров схемы электроснабжения районов с весьма малой плотностью анаррузок. Сб. "Вопросы энергетики", Фрунзе, "Кыргызстан", 1970, с.42-48.

19. Анализ ущерба вызываемого внезапными кратковременными перерывами электроснабжения сельскохозяйственного производства, Сб. "Вопросы энергетики", Фрунзе, "Кыргызстан", 1970, с.32-41.

20. Перспективы электрификации объектов овцеводства Киргизии. Сб.ВИЭСХ, Н. 1973, с.27-28 (в соавторстве с А.Д.Кораблевым).

21. О способе расчета народнохозяйственных затрат в сельскш хозяйстве. Сб.статей "Вопросы горной энергетики", Фрунзе, "Кыргызстан", 1975, с.169-172 (в соавторства с А.Д.Кораблевым).

22. Влияние режимов работы токоприемников на эффективность электрификации. Труды КирНИОЭ "Вопросы горной энергетики", Фрунзе, "Кыргызстан", 1975, с.173-178 (в соавторстве с А.Д.Кораблевым).

23. Перспективы электрификации объектов овцеводства Киргизии. Труды КирНИОЭ "Вопросы горной энергетики", Фрунзе, "Кыргызстан", 1975, с.179-184 (в соавторстве с А.Д.Кораблевым).

о

24. Выбор источников электроэнергии, для мелких рассредоточенных объектов. Труды КирНИОЭ "Вопросы горной энергетики",. Фрунзе, "Кыргызстан", 1975, с.185-188 (з соавторства с А.Д.Кораблевым).

25. Электрообогрвв пола в овчарнях дай ягнят. Труда КирНИОЭ "Вопросы горной энергетика", <5рунзе, "Кыргызстан", 1975, с.164-168 (в соавторства с А.Д.Кораблевым).

•26. Технические и эксплуатационные требования к автономзым источникам электроснабжения, сельскохозяйственных объектов горных районов. Сб. ЗНЭСХ. 1.1. Проблемы электроснабжения, эксплуатации и электробезопаскости сельских электроустановок", М., 1975 (и соавторства с А.Д.Кораблавкм).

27. К методике выбора схем электроснабжения сельскохозяйственных объектов в горных районах. Труды ЕирЕИОЭ^ Был.7, Фрунзе, "Кыргызстан", 1976, с.170-178 (в соавторстве с А.Д.Кораблавым).

28. Модели выбора электрифицируемой техники для сельского хозяйства. Труды КирВИОЭ, Фрунзе, "Кыргызстан11, с.179-194 {в соавторстве с А.Д.Кораблавым).

29. Особенности рационального использования электроэнергии и оптимизации энергоснабжения труднодоступных горных сзльскйх районов. Фрунзе, "Кыргызстан", 1976, 112.с.

30. Меотныо энергорэсурсы на сдужбз пррпгаццз е отгонного • 22вотноводства. Фрунзе, "Кыргызстан0,- 1979, с. 126.

31. Авторское свидетельство В 956885 "Запорное устройство", 1930, (в соавторства с С.В.Еовожиловнм п др.).

32. Определенна оптимальные параметров ороаония п обводнения высокогорных пастбищ по условия:.; энергоснабжения малинного водозабора. Тез. докл. Всэс'оззного соззцзтш "Проектпрозанлэ л строительство системы водоснабжения пастбкц". Алма-Ата, 1980,

с.198-199.

33. "Анализ ехзы электроснабланая автоматизированных оросительных систем". Сб.научн.статей "Автоматизация техкологЕчэскпх дроцзссов в мелиорации", Фрунзе, 1981, с.81-85 (в соавторстве с В.А.Салтыковым).

34. К вопросу электроснабжения рассредоточенных нагрузок. Сб.статей "Автоматизация гаплологических процзссов в мелиорации", Фрунзе, 1981, с.75-80 (в соавторстве с В.А.КрасмшО.

35. Авторскоз свидетельство 1Ь 10158966 "Устройство элзктро-защзты многоопорной установки", 1981 (в соавторства с-В.А.Красмлк).

36. Организация электроснабжения каналов с ЦКУ. £.. "Гид-

ротехника и мелиорация", Л II, 198Г, с.36-39. -

37. Электроснабжение гидромелиоративных систем. Тезисы докл. Всесогзной научно-технической конференции "Автоматизация гидромелиоративных систем", Фрунзе, 1981, с.142-145.

38. Ирригационно-энергетическое использование водотоков. Тезисы докл. на республиканской научно-практич. конф. "Использование местных возобновляемых источников энергии в орошаемом земледелии и животноводстве Кирг.ССР", Фрунзе, 1982, с.22-25.

39. Авторское свидетельство Я 977848 "Микрогидрозлектро-станции", 1982, (в соавторства с А.М.Панасоком).

40. Авторское свидетельство Я 990943 "Привод затвора гидротехнического сооружения", 1982 (в соавторстве с Н.П.Мишаниным).

41. Авторское свидетельство й П0510 "Устройство для выпуска воды из канала", 1983 (в соавторстве с Н.П.Мишаниным).

42. Авторское свидетельство 1105682 "!.!икрогидроэлектро-станции", 1983 (в соавторства с А.ХПанасвком).

43. Электромагнитные привода в системах водораспределвния.

О

Ж. "Техника в сельском хозяйстве * 8, 1983, с.30-31 (в соавторстве с Н.П.Шшаниным).

44. Роль вавтономных энергоисточников в централизованном контроле и управлении водораспределвнием. Е. "Хлопководство" 3 10, 1983, с.32-33.

45. Исследование орошения горных массивов и определение

степени возврата води в'водоток. Тезисы докл. Всесоюзного нэуч-• - *

но-техничесвого семинара по "Автоматизации управления мелиоративными системами", М., 1983, с.52-54.

46. ГЭС - регулятор напора. Тез.докл. республиканского совещания "Проблемы использования эноргоресурсов малых рек Киргизии",

Фрунзе, 1984, с.41 (в соавторстве с В.А.Салтыковым).

47. Комплексное' ирригационно-знергетичв ск ое использование оросительных систем с централизованным контролем и управлением. Тез .докл. республиканского совещания "Проблемы использования

_ энергоресурсов малых рек Киргизии". Фрунзе, 1984, с.42-43 (в соавторстве с Э.И.Демьяненко).

48. Авторское свидетельство * 1250692. "Микрогидрозлектро-станция", 1985.

49. Малые гидр о злектр о станции в перспективы их развития".

Е. "Гидротехническое строительство", Л 6, 1987, о.44-49 (в соавторстве с А.М.Панасш и Г.И.Шайновой).'

50. Экономическое обоснование использования гелиэнергети-ческих ресурсов в горных районах. Сб.научн.статей "Использование возобновляемых источников анергии в Киргизии", Фрунзе, "Илим", 1988, с.29-35.

51. Ирригационно-энергетическое использование сооружений гидромаги ратичных систем и сооружений ГЭС: Сб.научных статей "Использование возобновляемых источников энергии в Киргизии", фруе8в, "Илим", 1988, с.75-90.

52. ЫикроГЭС для освоения горных районов. Ж. "Мелиорация и водное хозяйство", й 5, 1989, с.23-27 (в соавторстве с А.М.Панасш и Г.И.Шайновой).

53. Ирригационно-энергетическое использование систем самонапорного дождевания. Известия АН Киргизской ССР, & 2, 1989, "Илим", с.40-45. с

54. Новые принципы использования возобновляемых источников энергии в сельском хозяйстве горных районов. Фрунзе, "Илим", 1990, с.280.