SUBSTANTIATION OF THE FEASIBILITY OF INSTALLING SMALL HYDROELECTRIC POWER STATIONS ON HNYLOPIAT RIVER OF THE DNIPRO BASIN
Погіршення забезпечення України енергетичними ресурсами та зростання їхньої вартості підвищує зацікавленість до застосування відновлювальних джерел енергії. Мала гідроенергетика є найбільш освоєною з нетрадиційних джерел енергії і дозволяє використовувати великий гідроенергетичний потенціал невелики...
Збережено в:
| Видавець: | Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine |
|---|---|
| Дата: | 2018 |
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
2018
|
| Онлайн доступ: | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/171 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
Організація
Vidnovluvana energetika| id |
veorgua-article-171 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Vidnovluvana energetika |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| format |
Article |
| author |
Dubrovska, V. Shklyar, V. Pielievin, A. |
| spellingShingle |
Dubrovska, V. Shklyar, V. Pielievin, A. SUBSTANTIATION OF THE FEASIBILITY OF INSTALLING SMALL HYDROELECTRIC POWER STATIONS ON HNYLOPIAT RIVER OF THE DNIPRO BASIN |
| author_facet |
Dubrovska, V. Shklyar, V. Pielievin, A. |
| author_sort |
Dubrovska, V. |
| title |
SUBSTANTIATION OF THE FEASIBILITY OF INSTALLING SMALL HYDROELECTRIC POWER STATIONS ON HNYLOPIAT RIVER OF THE DNIPRO BASIN |
| title_short |
SUBSTANTIATION OF THE FEASIBILITY OF INSTALLING SMALL HYDROELECTRIC POWER STATIONS ON HNYLOPIAT RIVER OF THE DNIPRO BASIN |
| title_full |
SUBSTANTIATION OF THE FEASIBILITY OF INSTALLING SMALL HYDROELECTRIC POWER STATIONS ON HNYLOPIAT RIVER OF THE DNIPRO BASIN |
| title_fullStr |
SUBSTANTIATION OF THE FEASIBILITY OF INSTALLING SMALL HYDROELECTRIC POWER STATIONS ON HNYLOPIAT RIVER OF THE DNIPRO BASIN |
| title_full_unstemmed |
SUBSTANTIATION OF THE FEASIBILITY OF INSTALLING SMALL HYDROELECTRIC POWER STATIONS ON HNYLOPIAT RIVER OF THE DNIPRO BASIN |
| title_sort |
substantiation of the feasibility of installing small hydroelectric power stations on hnylopiat river of the dnipro basin |
| title_alt |
ОБҐРУНТУВАННЯ ДОЦІЛЬНОСТІ ВСТАНОВЛЕННЯ МАЛИХ ГЕС НА РІЧЦІ ГНИЛОП'ЯТЬ БАСЕЙНУ ДНІПРА ОБҐРУНТУВАННЯ ДОЦІЛЬНОСТІ ВСТАНОВЛЕННЯ МАЛИХ ГЕС НА РІЧЦІ ГНИЛОП'ЯТЬ БАСЕЙНУ ДНІПРА |
| description |
Погіршення забезпечення України енергетичними ресурсами та зростання їхньої вартості підвищує зацікавленість до застосування відновлювальних джерел енергії. Мала гідроенергетика є найбільш освоєною з нетрадиційних джерел енергії і дозволяє використовувати великий гідроенергетичний потенціал невеликих річок та водотоків за допомогою мікро- та малих гідроелектростанцій.
В роботі проведена оцінка гідроенергетичного потенціалу річок Поліської гідрологічної зони басейну Дніпра. Серед малих річок обираємо річку Гнилоп’ять, яка розташована в межах Вінницької та Житомирської областей. Річка входить до категорії «Зона будівництва», що означає прийнятні умови для будівництва малих ГЕС і що вона не є частиною природно-заповідного фонду України.
За допомогою програмного забезпечення «Google Планета Земля Про» побудовані поперечні профілі рельєфу річки Гнилоп'ять, що дало змогу побудувати її вертикальний профіль та визначити місце розташування ГЕС – село Бистрик. Глибина річки в цьому місці становить 5 метрів, а середня багаторічня витрата води – 3,7 м3/с, тому була обрана гідравлічна турбіна типу Каплан.
У програмному забезпечення SolidWorks побудована модель робочого колеса турбіни Каплан та отримано розподіл швидкості та тиску на лопаті у робочому елементі гідротурбіни при зміні їх кута повороту. При оптимальному куті повороту у 30° забезпечується рівномірний розподіл тиску на лопаті 102536 Па та найбільша швидкість потоку води у робочому елементі гідроагрегату – 0,62 м/с.
Для визначення гідропотенціалу річки Гнилоп’ять був використаний метод «лінійного (поділянкового) обліку», що дозволило визначити потужність гідравлічної турбіни Каплана, яка склала 145,2 кВт.
Доцільність встановлення малої ГЕС на річці Гнилоп’ять біля с. Бистрик з гідротурбіною Каплана була доведена за допомогою програмного продукту RETScreen 4. Річне виробництво електроенергії буде складати 1167 МВт·год, щорічне скорочення викидів CO2 на 438,1 т у порівнянні з отриманням електроенергії при спалюванні природного газу, повернення капіталу через 1,5 року, а простий строк окупності проекту становить 1,7 року при рівні інфляції 12%. |
| publisher |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine |
| publishDate |
2018 |
| url |
https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/171 |
| work_keys_str_mv |
AT dubrovskav obgruntuvannâdocílʹnostívstanovlennâmalihgesnaríčcígnilopâtʹbasejnudnípra AT shklyarv obgruntuvannâdocílʹnostívstanovlennâmalihgesnaríčcígnilopâtʹbasejnudnípra AT pielievina obgruntuvannâdocílʹnostívstanovlennâmalihgesnaríčcígnilopâtʹbasejnudnípra AT dubrovskav substantiationofthefeasibilityofinstallingsmallhydroelectricpowerstationsonhnylopiatriverofthedniprobasin AT shklyarv substantiationofthefeasibilityofinstallingsmallhydroelectricpowerstationsonhnylopiatriverofthedniprobasin AT pielievina substantiationofthefeasibilityofinstallingsmallhydroelectricpowerstationsonhnylopiatriverofthedniprobasin |
| first_indexed |
2024-06-01T13:57:55Z |
| last_indexed |
2024-06-01T13:57:55Z |
| _version_ |
1804810617721192448 |
| spelling |
veorgua-article-1712019-09-04T16:40:53Z ОБҐРУНТУВАННЯ ДОЦІЛЬНОСТІ ВСТАНОВЛЕННЯ МАЛИХ ГЕС НА РІЧЦІ ГНИЛОП'ЯТЬ БАСЕЙНУ ДНІПРА SUBSTANTIATION OF THE FEASIBILITY OF INSTALLING SMALL HYDROELECTRIC POWER STATIONS ON HNYLOPIAT RIVER OF THE DNIPRO BASIN ОБҐРУНТУВАННЯ ДОЦІЛЬНОСТІ ВСТАНОВЛЕННЯ МАЛИХ ГЕС НА РІЧЦІ ГНИЛОП'ЯТЬ БАСЕЙНУ ДНІПРА Dubrovska, V. Shklyar, V. Pielievin, A. Погіршення забезпечення України енергетичними ресурсами та зростання їхньої вартості підвищує зацікавленість до застосування відновлювальних джерел енергії. Мала гідроенергетика є найбільш освоєною з нетрадиційних джерел енергії і дозволяє використовувати великий гідроенергетичний потенціал невеликих річок та водотоків за допомогою мікро- та малих гідроелектростанцій. В роботі проведена оцінка гідроенергетичного потенціалу річок Поліської гідрологічної зони басейну Дніпра. Серед малих річок обираємо річку Гнилоп’ять, яка розташована в межах Вінницької та Житомирської областей. Річка входить до категорії «Зона будівництва», що означає прийнятні умови для будівництва малих ГЕС і що вона не є частиною природно-заповідного фонду України. За допомогою програмного забезпечення «Google Планета Земля Про» побудовані поперечні профілі рельєфу річки Гнилоп'ять, що дало змогу побудувати її вертикальний профіль та визначити місце розташування ГЕС – село Бистрик. Глибина річки в цьому місці становить 5 метрів, а середня багаторічня витрата води – 3,7 м3/с, тому була обрана гідравлічна турбіна типу Каплан. У програмному забезпечення SolidWorks побудована модель робочого колеса турбіни Каплан та отримано розподіл швидкості та тиску на лопаті у робочому елементі гідротурбіни при зміні їх кута повороту. При оптимальному куті повороту у 30° забезпечується рівномірний розподіл тиску на лопаті 102536 Па та найбільша швидкість потоку води у робочому елементі гідроагрегату – 0,62 м/с. Для визначення гідропотенціалу річки Гнилоп’ять був використаний метод «лінійного (поділянкового) обліку», що дозволило визначити потужність гідравлічної турбіни Каплана, яка склала 145,2 кВт. Доцільність встановлення малої ГЕС на річці Гнилоп’ять біля с. Бистрик з гідротурбіною Каплана була доведена за допомогою програмного продукту RETScreen 4. Річне виробництво електроенергії буде складати 1167 МВт·год, щорічне скорочення викидів CO2 на 438,1 т у порівнянні з отриманням електроенергії при спалюванні природного газу, повернення капіталу через 1,5 року, а простий строк окупності проекту становить 1,7 року при рівні інфляції 12%. The deterioration of Ukraine's supply of energy resources, and the growth of its value increases the interest in the use of renewable energy sources. Small hydropower engineering is the most developed of all non-traditional energy sources, and it allows the use of a large hydropower potential of small rivers and streams with the help of micro- and small hydroelectric power stations. In this paper, the estimation of the hydropower potential of the rivers of the Polissian hydrological zone of the Dnipro basin is carried out. Among the small rivers, we choose the Hnylopiat river, which is located within the Vinnytsia and Zhytomyr regions. The river is part of the «Construction Zone» category, which means acceptable conditions for the construction of small hydroelectric power stations, and it is not a part of the nature reserve fund of Ukraine. Using Google Earth Pro software, transverse relief profiles of the Hnylopiat River were built, which made it possible to build its vertical profile and determine the location of the HPP - Bystrik village. The depth of the river in this place is 5 meters, and the average perennial water consumption is 3.7 m3/s, therefore a Kaplan type hydraulic turbine was chosen. Using SolidWorks software, a Kaplan's turbine impeller model was built. This allowed determining the distribution of speed and pressure on the blade in the hydraulic turbine's workpiece when the rotation angle is changed. At an optimum angle of rotation of 30, an even distribution of pressure on the blade of 102536 Pa is ensured, and the maximum flow rate of the water in the hydraulic unit operating element is 0.62 m/s. To determine the hydropotentials of the Hnylopiat river, the method of «linear (section) metering» was used, which allowed determining the capacity of the Kaplan hydraulic turbine, which was 145.2 kW. The expediency of establishing a small hydroelectric power station on the Hnylopiat river near the Bystryk village with the Kaplan hydro turbine has been proven with the help of RETScreen 4 software. Annual electricity generation is estimated at 1167 MWh, the annual reduction of CO2 emissions by 438.1 tons will be achieved; comparing to electricity generation from natural gas combustion, the payback period will be 1.5 years, and the simple payback period of the project is 1.7 years at an inflation rate of 12%. Погіршення забезпечення України енергетичними ресурсами та зростання їхньої вартості підвищує зацікавленість до застосування відновлювальних джерел енергії. Мала гідроенергетика є найбільш освоєною з нетрадиційних джерел енергії і дозволяє використовувати великий гідроенергетичний потенціал невеликих річок та водотоків за допомогою мікро- та малих гідроелектростанцій. В роботі проведена оцінка гідроенергетичного потенціалу річок Поліської гідрологічної зони басейну Дніпра. Серед малих річок обираємо річку Гнилоп’ять, яка розташована в межах Вінницької та Житомирської областей. Річка входить до категорії «Зона будівництва», що означає прийнятні умови для будівництва малих ГЕС і що вона не є частиною природно-заповідного фонду України. За допомогою програмного забезпечення «Google Планета Земля Про» побудовані поперечні профілі рельєфу річки Гнилоп'ять, що дало змогу побудувати її вертикальний профіль та визначити місце розташування ГЕС – село Бистрик. Глибина річки в цьому місці становить 5 метрів, а середня багаторічня витрата води – 3,7 м3/с, тому була обрана гідравлічна турбіна типу Каплан. У програмному забезпечення SolidWorks побудована модель робочого колеса турбіни Каплан та отримано розподіл швидкості та тиску на лопаті у робочому елементі гідротурбіни при зміні їх кута повороту. При оптимальному куті повороту у 30° забезпечується рівномірний розподіл тиску на лопаті 102536 Па та найбільша швидкість потоку води у робочому елементі гідроагрегату – 0,62 м/с. Для визначення гідропотенціалу річки Гнилоп’ять був використаний метод «лінійного (поділянкового) обліку», що дозволило визначити потужність гідравлічної турбіни Каплана, яка склала 145,2 кВт. Доцільність встановлення малої ГЕС на річці Гнилоп’ять біля с. Бистрик з гідротурбіною Каплана була доведена за допомогою програмного продукту RETScreen 4. Річне виробництво електроенергії буде складати 1167 МВт·год, щорічне скорочення викидів CO2 на 438,1 т у порівнянні з отриманням електроенергії при спалюванні природного газу, повернення капіталу через 1,5 року, а простий строк окупності проекту становить 1,7 року при рівні інфляції 12%. Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2018-09-11 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/171 Возобновляемая энергетика; № 3 (54) (2018): Научно-прикладной журнал Возобновляемая энергетика; 54-66 Відновлювана енергетика; № 3 (54) (2018): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 54-66 Vidnovluvana energetika ; No. 3 (54) (2018): Scientific and Applied Journal Vidnovluvana energetika; 54-66 2664-8172 1819-8058 uk https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/171/113 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ |