Разработка системы размещения малых ГЭС на основе геоинформационного моделирования ФГБОУ ВПО Уфимский государственный авиационный технический университет Белозёрова Елена Алексеевна, аспирант каф. «Безопасность производства и промышленная экология» Лого компании Проблема: трудность в определении подходящего створа для строительства объектов малой гидроэнергетики дороговизна предпроектных изысканий Этапы планирования Традиционный подход 1. информационная проработка - Предлагаемое решение затратная по времени; большое количество мест для проведения изыскательских работ - 2. изыскательские - затратные по времени и работы материальным ресурсам; (необходимость исследования нескольких пунктов по длине водотока) проведение работ в труднодоступных местах; 3. обработка использованием программных продуктов сокращение времени на выбор варианта; возможность учета большего количества данных уменьшение количества мест для проведения изыскательских работ (конкретизации перспективных створов) сокращение затрат ввиду уменьшения количества мест изыскательских работ с - трудности из-за отсутствия данных - возможность моделирования недостающих многолетних гидрологических данных наблюдений 2 Лого компании Разработка автоматизированного расчета гидроэнергетического потенциала с использованием баз данных ГИС Данные о реках Топографические электронные карты Данные о рельефе Цифровые модели рельефа (SRTM) погрешность до 16 м База данных Государственного водного реестра Гидрологические данные Карта изолиний стока Карта модуля стока, Q=q·F Данные гидрологических постов Построение слоя водосборных бассейнов, F Слой гидрографии электронной карты Получение актуализированного растра модуля стока Определение валового гидроэнергопотенциала 3 Лого компании Схема пространственного объединения исходных данных: рельефа местности, водных ресурсов и площади водосборных бассейнов Республики Башкортостан Факторы влияющие на выработку энергии МГЭС: 4 Лого компании Размещение объектов малой гидроэнергетики Планирование места размещения и выбор типа малых ГЭС Малая ГЭС Определение гидроэнергетического потенциала для каждого участка малых рек на основе цифровой модели рельефа и данных по расходу воды 5 Микро ГЭС Лого компании Стоимость 1 кВт·ч (по данным Минэнерго, ноябрь 2011) Вид генерации энергии Стоимость, руб. в России в централизованной энергосистеме 0,4-0,6 На микро ГЭС в автономной энергосистеме 1,1-2,3 Дизельная электростанция (ДЭС) 10-12 на ветроэлектростанциях (ВЭС) 1,2 – 1,4 на геотермальной станции 1,4-1,6 на угле 1,5-2,3 на газе 1,4-1,7 атомная энергия 1,2- 2,3 Целевые потребители: - Проектные организации - Государственные органы, занятые в планировании рационального использования водных ресурсов, развития экологического туризма - С/х предприятия для энергоснабжения летних и временных пастбищ - Домашние хозяйства в малых и средних поселках в деревнях до 5-6 тыс. чел. Лого компании ГИС- инструменты, разработанные для определения гидроэнергопотенциала Достоинства - RETScreen (Канада) Позволяет производить оценку: - производства энергии и энергосбережения затрат в течение срока службы оборудования финансов и различного рода рисков при использовании энергоэффективных технологий и технологий на возобновляемых источниках энергии HydropowerEvaluati onSoftware (HES) - - Hydrohelp - Hydrospot 7 определяет суточное производство энергии реки либо водохранилища на основании выбранных гидрологических временных рядов модели водоразделов Есть готовые БД для Канады Integrated method for power analysis (IMP) (Канада) Недостатки - необходим ввод большого количества данных не учитывает среднемноголетние параметры не позволяет размещать ГЭС на местности - Обобщенный подход к ВИЭ, Сложный интерфейс Предоставить возможность создавать базу данных совмещенных с пространственными данными используя БД HPRA (Hydroelectric Power Resources Assessment) как основу. Позволяет подобрать створ размещения и оборудование на основании расчётов - Продукт только для США (используются базы данных для США) Позволяет определить энергопотенциал водотока и подобрать гидротурбины определить смету затрат - Дороговизна не позволяет размещать ГЭС на местности - Расчет по всем комбинации потенциала (малых и больших), напор и мощность (высокий и низкий); - Различные типы ГЭС, различной высоты плотины и продольную длину, и длину верхнего бьефа; - Доплнительно рассматриваются два типа ГЭС (деривационных ГЭС и гидроаккумулирующих ГЭС). - Дороговизна Сложный интерфейс Лого компании План работ 8 Лого компании Возможности: 1.Повышение интереса к объектам ВИЭ 2. Использование спутниковых и данных беспилотных ЛА Угрозы: 1. Изменения гидрологического режима рек, не учтенного за предыдущее годы 2.Неопределенность в правовом регулировании объектов ВИЭ SWOT анализ Недостатки: 1. Анализ большого массива данных 2. Возможность ошибки в используемых геоинформационных слоях 3. Сложность доступа до имеющихся данных Достоинства: 1. Существенная экономия на предпроектной стадии 2. Визуализация нескольких возможных вариантов 3. Выбор оптимального варианта размещения, исходя из нескольких параметров Лого компании 10 Лого компании Состав команды Научный руководитель: д.т.н., проф. Красногорская Н. Н. Координатор проекта: Белозёрова Елена, аспирант каф. БП и ПЭ, ФЗЧС Инженер- программист: Холоднов Эмиль, ст. гр. ПМИ-436, ОНФ Инженер по ГИС: Акопян Корюн, ст. гр. ИСТ-515, ФИРТ 11 Лого компании Спасибо за внимание Белозёрова Елена Аспирант кафедры БП и ПЭ, ФГБОУ ВПО УГАТУ +79273431519 elena.belozerova.ufa@gmail.com Лого компании