• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
08.11.2021
УрФУ
44
2 691

Разработка ученых поможет обеспечить электричеством малые районы

4.4

Исследователи из Уральского федерального, Кыргызского государственного технического и Новосибирского государственного технического университетов разработали программное обеспечение для выбора приемлемого типа микроГЭС для районов, где отсутствует централизованное электроснабжение. На основе гидрологических характеристик мелководных горных потоков программа рассчитывает мощность микроГЭС для энергоснабжения автономных потребителей.

Разработка ученых поможет обеспечить электричеством малые районы / ©Getty images / Автор: Иван Беляев

Исследование опубликовано в журнале International Journal of Hydrogen Energy. Микро- и малые ГЭС играют большую роль в энергоснабжении отдаленных районов. В России микроГЭС мощностью от 10 до 50 кВт используются в Тыве, на Алтае, Карелии, Башкирии и Ленинградской области.

«До сих пор существуют населенные районы, которые не обеспечены электричеством. Строительство автономных микроГЭС мощностью до 100 кВт — одно из наиболее перспективных направлений для их электрификации.

Например, в малых районах Киргизии всегда можно отыскать горный поток, где может быть установлена микроГЭС с минимальным воздействием на окружающую среду. Наша программа позволяет потребителю выбрать наиболее эффективный тип микроГЭС для конкретной местности», — говорит инженер-исследователь кафедры автоматизированных электрических систем УрФУ Муродбек Сафаралиев.

Программное обеспечение решает комплексную задачу. В первую очередь, программа определяет количество энергии, которое возможно получить при использовании конкретного водотока. Затем рассчитывает его достаточность для удовлетворения нужд населенного пункта или сельскохозяйственного объекта.

«Алгоритм программы учитывает основные параметры и особенности мелких горных водотоков: объем и уровень воды, уклон, характер русла, скорость потока, а также погодные условия выбранной местности. Программа формирует базы данных о реках и их гидрологических характеристиках, существующих типах микроГЭС. На основе этих данных программа предлагает варианты микроГЭС, соответствующие мощности отдельно выбранных рек», — поясняет профессор кафедры автоматизированных электрических систем УрФУ Сергей Кокин.

Ученые уверены: в России есть все условия и энергетические возможности для развития малой гидроэнергетики. С помощью малых и микроГЭС можно генерировать более 500 миллиардов кВт в год.

«Количество небольших рек в России достигает более 2,5 миллионов, — отмечает Муродбек Сафаралиев. — К сожалению, энергия рек задействована только на четверть от возможного, хотя именно с ней связано развитие энергетической отрасли в обозримом будущем. Мы думаем, что в России основной ресурс для развития малых и микроГЭС сосредоточен в районах Дальнего Востока, Архангельске, Мурманске, Калининграде, Карелии, Туве, Якутии и Тюменской области».

Разработанное ПО проверено на практике. Эффективность программы подтверждена. В настоящее время исследователи ведут работы по обновлению базы данных для расчета и подбора гидротурбин для малых ГЭС мощность которых составляет от 100 до 15 000 кВт.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Уральский федеральный университет (УрФУ) расположен в Екатеринбурге, выполняет функции проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ). В УрФУ обучается более 36 000 студентов по 334 образовательным программам. Основан 19 октября 1920 года.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 18:00
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

13 июля
Татьяна

Все клеточные организмы ученые ведут от гипотетического предка — LUCA. Существует масса предположений и расчетов о том, как он был устроен, где и когда возник. В новой работе исследователи из Великобритании попытались ответить на эти вопросы.

Позавчера, 16:00
Полина Меньшова

Хотя на предпочтения в литературе влияют образование, круг общения и множество других факторов, частично они могут передаваться по наследству. Ученые из Дании провели исследование и выяснили, какая доля различий в литературных вкусах может зависеть от генетических особенностей.

12 июля
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

13 июля
Татьяна

Все клеточные организмы ученые ведут от гипотетического предка — LUCA. Существует масса предположений и расчетов о том, как он был устроен, где и когда возник. В новой работе исследователи из Великобритании попытались ответить на эти вопросы.

Вчера, 18:00
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

44 Комментариев
DELETED
09.11.2021
-
0
+
-
0
+
Но это при условии, что малые реки не так часто будут менять русла или пересыхать. Что в современных условиях вполне ожидаемо. 🥴
    DELETED
    09.11.2021
    -
    0
    +
    то что есть ещё Ветер ... солнце ... помимо энергии падения воды из за гравитации они не знают - строить ГЭС дорого и долго . эт также портит окружающую среду ТАМ ( хуже бобров ) 1 дом ест 5 кило ватт 100 / 5 выходит 1 мини ГЭС на 20 домов всего ( мини деревня ) упс ! я только что рассчитал без программы
    +
      ещё комментарии
    -
    0
    +
    Такую микро - миниГэс обычно не просто так бросают на берегу на бревно. Скорее всего, делают пруд-запруду, мини-водохранилище, упорядочивают русло реки, чтобы водоток был боле-мене равномерный. На выходе из пруда уже и ставят миниГЭС. Процесс постройки такой мини-микроГЭС неплохо описан с художественной точки зрения в одном из фильмов - "Вестерн", реж. Гризебах.
    +
      ещё комментарии
      -
      0
      +
      Согласен. В этом есть доля правды.
      DELETED
      09.11.2021
      -
      0
      +
      вы описали очень дорогой процесс , с бетоном , с рабочими , с грузовиками , с запрудой , ... с архитектором 1 ветро генератор от Зименс стоит 10 000 евриков ( большой ) . установить ещё 20 000 $ зименс ... зольдат ... зингер ... там з - ветро генератор зименс даст 4 мега ватт ( потребление 1-й квартиры это 4 кило ватта ) сколько стоит запруда у этих горе софт программистов ? всё всё построить 2.5 месяца и 100 000 $ и за 100 000 $ получить 100 кило ватт на выходе ))))))))))))) или 1 мега можно поставить 4 небольших Зименса по 1 мега ( вместо 1-го большого ) оказывается крутить динамо машину может и ветер ! горе политехи и горе статейки
        -
        0
        +
        Что-то не слышал, чтобы в горах устанавливали ветрогенераторы. Но даже если это и так, они нестабильны, и не могут регулировать мощность. Куда будете излишки энергии сбрасывать с них и как, подумали уже? Это не так просто, как может показаться в теории. Никаких ведь внешних сетей нет, все внутри поселка. В отличие от ветро, миниГЭС легко регулируют выработку э\энергии. Не требуют смены лопастей. Бетона надо не так уж и много. Это же горы (см. условия задачи), там камней среднего размера навалом. И обычно карьеры в пределах района есть. И запруда по-любому нужна для водоснабжения, купания, рыбной ловли и т.д. Ветро хорош на равнинке или в тайге, где нет уже никаких других вариантов.
          DELETED
          09.11.2021
          -
          0
          +
          - почему в горах где крепкие скалы и сильный ветер устанавливать ветро генераторы ? )))))))))))))) скалы даже хороши для небо скрёбов как основание
          DELETED
          09.11.2021
          -
          0
          +
          если у вас есть излишки Энергии ... и все аккумуляторы заряжены ... и все бит койны добыты ... то вы всегда всегда можете спусть заряд в Землю , процесс заземления Земля всё возьмёт ))))))))))))
            DELETED
            09.11.2021
            -
            0
            +
            -
            0
            +
            Оригинал Вы батенька. Заземлять токоведущие линии? Вообще-то нужно делать сложные шунты, об этом была дискуссия на хабре. Не советую применять это в вашем домашнем хозяйсве, может быть очень больно.
              DELETED
              09.11.2021
              -
              0
              +
              дело в том что я на хабре не бываю - видимо поэтому я знаю физику неплохо )))))))))))))) - размер нашей планеты т а к о й что легко проглотит 4 мега ватта и не заметит )))))))))))))))))) передайте им пожалуйста на хабре ))))))))))))))))))
                -
                0
                +
                Интересно, где вы видели прямое заземление токоведущих жил прямо на землю, даже кратковременно? Это называется ай-яй-яй, больно будет.
                DELETED
                09.11.2021
                -
                0
                +
                вы и ветро генераторы в горах не видели ))))))))))) - вы роете яму и в неё закладываете Кабель Заземления ток уходит вглубь планеты а не на поверхность
                DELETED
                09.11.2021
                -
                0
                +
                * правило тока ( рассказ из 8-го класса ) . ток идёт ТУДА где ему легче , где нет сопротивления - тело человека имеет сопротивление большее чем у планеты . току легче внутрь планеты . от тела к планете , и внутрь а рыба идёт там где глубже ( уличная поговорка )
          DELETED
          09.11.2021
          -
          0
          +
          ~ удары водой и удары камней конечно не приводят лопасти к негодности ))))))))))))) только злой ветер ! )))))))))))))
            DELETED
            09.11.2021
            -
            0
            +
              DELETED
              09.11.2021
              -
              0
              +
              - Защитные заземления предотвращают возможность попадания человека под напряжение (поражение током), что возможно в случае повреждения изоляции электрического оборудования или соприкосновения с оборванными проводами. Защитному заземлению подлежат все металлические наружные части и каркасы электротехнического оборудования
          DELETED
          09.11.2021
          -
          0
          +
          делая запруду на ручье ( на 1 мега река не нужна ) вы портите окружающую среду . рыба уже не может пройти вниз нормально . а запруда делает Проблему Бобров ( когда все ненавидят бобров за это ) - вы делаете проблему бобров за жалкие 1 мега ватт БЕЗ бобров ))))))))))))))))
          DELETED
          09.11.2021
          -
          0
          +
          ``В отличие от ветро, миниГЭС легко регулируют выработку э\энергии`` - мне просто интересно КАК ! )))))))))))))))) и там и там динамо машина миши фарадея из лондона от 1850 года он крутил Магнитом вокруг проводника и получал вдруг ТОК . он ходил к своему корешу молодому Лорду максвеллу - но молодой лорд был согласен написать Математику ( уравнения ) под это дело ( миша имел 3 по математике ) , но никак не понимал что внутри . и никто тогда не понимал ! объяснение пришло к 1950 году . магнитное поле ( а открыл полЯ как раз миша , полей очень много ) состоит из Квантов - порций волн ( на поле ) . так сказал Максим Планк к 1899 году ( любое поле ) кванты толкают и бьют ( 1905 год ) . за это дали нобелевку алику айнштайну квант магнитного поля = магнитон , или магнитный фотон он (квант) толкает заряженные частички ( необязательно электроны , у нас в теле фонах бегут ++++ ( плюсики ) ионы лития в батарейках ) -> так бежит ТОК ~ итак ТОК эт прежде всего ПОЛЕ . и под полем не только электроны в 1 случае её ( динамо машину ) крутит вода ... во 2-м ветер ... у АЭС её крутит горячий пар под +300 градусов ... а тепло даёт распадающий уран ... а в уране Тепло от того что ядра всё время распадаются и всё время стукаются ( осколки ) , соударения без конца * и там и там магнитное поле которое порождает т о к в проводнике механическая энергия ( крутится магнит ) переходит в электрическую через ПОЛЕ ( мне это рассказывали в 9 классе )
            -
            0
            +
            - мне просто интересно КАК ! )))))))))))))))) и там и там динамо машина миши фарадея из лондона от 1850 года
            ну, не нужно так эмоционально. Как и всегда, заслонками, открытием\закрытием, уменьшением\увеличением потока воды, отключением\включением турбин. Поищите в инете по ключевым словам - "ГЭС, регулировка вырабатываемой мощности". Можно по-русски. Лет 70 уже это не проблема вообще-то.
            DELETED
            09.11.2021
            -
            0
            +
            ни миша фарадей ... ни максим планк ... ни алик айнштайн ... не знали как выглядит фотон ( их очень много видов , эт семейство частиц ) зато я знаю ! ))))))))))))))) и могу показать - поле как Озеро ... и волны на нём частицы ( группы волн ) волны толкают и бьют ... и разогревают ( они горячие , есть энергия ) ... и активизируют частицы ... ~ кванты ... кварки ... электроны примерно одного размера и это 10 в минус 20-й степени метра нано = найн = 10 в минус 9-й * на фото частица на поле ( волны ) . микро частица в микро мире . например фотон квантовая физика = физика размером с КВАНТ ( где нет твёрдых шариков и есть волны порциями )
Alex Frolov
08.11.2021
-
0
+
Изобретатели велосипедов.... На территории СССР несколько десятков тысяч подобных мини- и микро-ГЭС были построены после Второй Мировой, когда потребовалась массовая электрификация села, малых поселков и пр. И работали исправно и давали ток вплоть до 80-х, когда большая часть страны была охвачена Единой энергетической системой (ЕЭС СССР). И малые ГЭС постепенно выходили из оборота и демонтировались... Хотя и сегодня отдельным образованиям выгоднее строить и создавать свои энергомощности: и дешевле и независимее... И строят и создают. А тут: ученые разработали... Да уже сто лет этим "разработкам". Вы еще лампочку разработайте или спички...
    DELETED
    09.11.2021
    -
    0
    +
    Гении из Уральского федерального, Кыргызского государственного технического и Новосибирского государственного технического университетов ( политехи то есть ) разработали программное обеспечение ( софт ) для выбора приемлемого типа микроГЭС для районов, где отсутствует централизованное электроснабжение. На основе гидрологических характеристик мелководных горных потоков программа рассчитывает мощность микроГЭС для энергоснабжения автономных потребителей то есть гэс нету ... оборудования нету ... ))))))))))) = программа рассчитывает мощность микроГЭС которые нужно построить если будут деньги и время ! )))))))))))))))) и сколько там даст поток воды энергии , динамо машина миши фарадея из лондона за 1850-й год ( вода крутит ) строительство автономных микроГЭС мощностью до 100 кВт — одно из наиболее перспективных направлений для их электрификации ради добычи интернет монеток ( майнинга )
Подтвердить?