Гидроэлектростанции (ГЭС): проектное финансирование и кредиты

Строительство гидроэлектростанций (ГЭС) по всему миру продолжается, несмотря на удешевление других источников возобновляемой энергии, таких как солнечные электростанции, ветряные фермы и биомасса.

Согласно Администрации энергетической информации Министерства энергетики США, гидроэнергетика — один из крупнейших ВИЭ в мире.

Вследствие глобального потепления, истощения запасов ископаемого топлива и нестабильных цен на нефть страны во всем мире сосредотачиваются на разработке стратегий по развитию возобновляемой энергетики в рамках глобального перехода на зеленую энергию.

Гидроэнергетический сектор играет важнейшую роль в этом переходе, гарантируя стабильность мировой энергетической системы.

В настоящее время крупнейшие страны мира производят основную часть возобновляемой энергии именно при помощи воды.

В частности, Китай является лидером по производству гидроэнергии — 1145 ТВтч, что значительно выше показателей Канады и Бразилии, которые занимают второе и третье место со значениями 388 ТВтч и 367 ТВтч соответственно.

ESFC разрабатывает комплексные решения для финансирования и строительства гидроэлектростанций любого масштаба по ЕРС-контракту.

Благодаря нашим партнерам, передовым технологиям и знаниям в области гидроэнергетики мы готовы предложить заказчикам полный спектр оборудования для гидроэлектростанций от ведущих производителей с монтажом и настройкой под ключ.

Мы активно сотрудничаем со всемирно известными компаниями по всему миру, предлагая клиентам инновационные решения на выгодных условиях. Инжиниринговые услуги ориентированы на специфику бизнеса и совмещают качество и долговечность.

Услуги инжиниринговой команды включают:

• Технико-экономические обоснование.
• Разработка детального проекта гидроэлектростанции.
• Проектирование, закупка и поставка электрического оборудования и гидротурбин.
• Полный цикл строительно-монтажных работ, включая строительство водохранилищ.
• Пусконаладочные работы и ввод в эксплуатацию.
• Эксплуатация и обслуживание ГЭС.
• Модернизация и др.

Разрабатываемые гидроэлектростанции обеспечивают качественное электроснабжение промышленных предприятий, населенных пунктов и целых регионов, повышая стабильность электросети.

Инжиниринговые решения наших партнеров отличаются высокой эффективностью и надежностью на протяжении всего жизненного цикла проекта.

Опыт, основанный на успешной реализации энергетических проектов во многих странах мира, станет залогом успеха вашего бизнеса.

Обратитесь к представителям ESFC, чтобы узнать больше о наших возможностях.

Мы найдем оптимальное решение для любого энергетического объекта.

Строительство гидроэлектростанций: преимущества

Исторически, гидроэнергетика была одним из первых направлений развития ВИЭ.

Будучи технологически простой и надежной технологией, гидроэлектростанции разных типов активно развиваются по всему миру на протяжении более чем столетия. Это привело к ситуации, в которой большая часть энергетического потенциала природных водоемов в отдельных регионах мира в началу XXI века была уже освоена.

В настоящее время лидерами по темпам строительства гидроэлектростанций являются страны Восточной Азии, которые остро нуждаются в дешевой электроэнергии для своей растущей промышленности.

Рост гидроэнергетики в Европе и Северной Америке замедлился, достигнув пика в последние годы прошлого столетия.

Однако до сих пор в большинстве стран существуют широкие возможности для развития данного сектора, в том числе путем расширения сети так называемых малых ГЭС. Данный потенциал используется не в полной мере, а сама гидроэнергетика стала предметом экологических и политических дискуссий в ряде стран ЕС и за его пределами.

Наряду с другими областями возобновляемой энергетики, гидроэнергетический сектор обеспечивает поступательный отказ от ископаемого топлива. В последние десятилетия ГЭС приобрели особое значение благодаря их способности компенсировать колебания генерации, вызванные неравномерной работой солнечных и ветряных электростанций.

Понимание преимуществ гидроэнергетики важно для инвесторов. Это помогает тщательно взвешивать сильные и слабые стороны различных источников энергии, находя оптимальные варианты для реализации конкретных бизнес-проектов.

Таблица: ключевые преимущества строительства гидроэлектростанций.

Преимущество	Краткое пояснение
Гибкость	Гидроэлектростанции могут очень быстро приспосабливаться к меняющимся потребностям рынка, увеличивая или же уменьшая производство энергии. ГЭС возможно запустить в течение нескольких минут.
Минимальные выбросы СО2	ГЭС означают отсутствие углекислого газа. Незначительные выбросы СО2 могут происходить только во время строительства. По данным Института Пауля Шеррера (Швейцария), гидроэнергетика занимает первое место в рейтинге источников энергии с наименьшими выбросами СО2. За ней расположились ветровая, ядерная и солнечная энергетика.
Низкие затраты на производство	Главным преимуществом ГЭС является отсутствие затрат на топливо, ведь для производства электроэнергии используются возобновляемые источники энергии. Также гидроэлектростанции имеют длительный срок службы (некоторые могут работать до 100 лет). В результате конечная стоимость электроэнергии значительно ниже, чем у других видов электростанций.
Водохранилища обеспечивают безопасность человечества	Несмотря на сомнительную экологическую роль, водохранилища защищают местность от наводнений, задерживая избыток воды. Водохранилища также служат как резервуары воды для полива и питьевых нужд, как место летнего отдыха или для занятий различными водными видами спорта.
Экономическая целесообразность	В развитых странах значительную часть производства энергии могут составлять мощности тепловых и атомных электростанций, не имеющих возможности быстро уменьшать выработку электроэнергии в периоды ночного снижения энергопотребления или же делают это со значительными потерями. В таких условиях использование ГАЭС экономически целесообразно и повышает эффективность использования других мощностей.
Стабильное производство электроэнергии	Современные гидроэлектростанции, в отличие от солнечных электростанций и ветряных ферм, не зависят от погодных условий и продолжают генерировать энергию практически в любое время.

При выборе источника энергии для конкретного проекта наша инжиниринговая команда проводит многочисленные исследования.

Мы отталкиваемся от потребностей клиентов и действующих стандартов, разрабатывая оптимальные решения для бизнеса.

Основные типы гидроэлектростанций: краткая классификация

Гидроэлектростанции представляют собой энергетические объекты, преобразующие кинетическую энергию водного потока в электрическую энергию.

Современные ГЭС классифицируются в зависимости от размера и принципа их действия.

Малые гидроэлектростанции

Объекты малой гидроэнергетики являются наиболее гибкими и доступными решениями для энергоснабжения удаленных промышленных предприятий, небольших населенных пунктов и ферм, гостиничных комплексов и других удаленных объектов.

Каждая страна применяет собственные критерии МГЭС, в зависимости от установленной мощности.

Крупные гидроэлектростанции

Крупные промышленные ГЭС широко распространены в мире и считаются наиболее экономичными источниками возобновляемой энергии.

Эти объекты способны снабжать дешевым электричеством крупные города и промышленные центры.

Несмотря на такие преимущества, как экономия ископаемого топлива, данный тип электростанций имеет множество недостатков. Крупные ГЭС обычно требуют строительства огромных водохранилищ, которые разрушают местные экосистемы и оказывают губительное воздействие на окружающую среду. Также следует учитывать, что первоначальные инвестиционные затраты на их строительство очень высокие.

В зависимости от способа использования водных ресурсов, эксперты часто выделяют проточные ГЭС, плотинные ГЭС, деривационные ГЭС, а также гидроаккумулирующие гидроэлектростанции, которые служат для хранения энергии.

Проточные гидроэлектростанции

Проточные ГЭС используют энергию потока воды и устанавливаются только в участках реки с достаточно сильным течением.

Эти объекты не требуют строительства водохранилищ, из-за чего инвестиционные затраты существенно сокращаются, а негативные социальные и экологические последствия строительства минимальны.

С другой стороны, проточные гидроэлектростанции полностью зависят от скорости течения воды в любой момент времени. Подходящих участков для строительства подобных объектов относительно мало, а мощность гидротурбин существенно ограничена.

Плотинные гидроэлектростанции

Особенностью плотинных ГЭС являются гигантские водохранилища, которые вмещают миллионы кубометров воды.

Водохранилище компенсирует сезонные перепады количества проточной воды, благодаря чему электростанция способна производить больше электроэнергии, чем под действием обычного течения.

Деривационные гидроэлектростанции

Деривационные ГЭС оборудуются специальными водоводами, которые обеспечивают достаточный напор воды благодаря необходимому уклону дна.

Таким образом, данная конструкция позволяет откорректировать природные условия для эффективного производства электроэнергии. Объекты данного типа строятся на тех участках рек, где естественный уклон реки недостаточный или избыточный (например, горные реки).

Гидроаккумулирующие гидроэлектростанции

Гидроаккумулирующие электростанции представляют собой объекты, предназначенные для хранения энергии и обеспечения более равномерной суточной генерации электричества.

Для этого они имеют два крупных резервуара, которые позволяют накапливать энергию в период пониженного спроса, перекачивая воду из нижнего резервуара в верхний. В период повышенного спроса на электричество он «опустошается» путем слива из верхнего резервуара в нижний, что приводит в движение гидротурбины.

Эти электростанции очень дорогостоящие, но сегодня трудно найти подобную форму хранения таких больших объемов энергоресурсов.

В случае отказа энергосистемы электростанция запускает работу турбин, компенсируя повышенную потребность в электрической энергии.

Затем резервуар вновь заполняется водой.

В большинстве случаев ГАЭС возводятся вблизи мощных потребителей энергии.

Это делает их ключевым звеном в современной энергетической системе, которое позволяет сохранять избыток энергии и использовать его по мере необходимости.

Приливные гидроэлектростанции

Приливные ГЭС используют приливы и отливы моря или океана.

Устья рек разделяются дамбами таким образом, чтобы вода через турбину проникала в водохранилище во время прилива и сбрасывалась обратно в море во время отлива.

К сожалению, в мире очень мало мест, где можно построить крупные приливные гидроэлектростанции. Энергию, вырабатываемую данными гидроэлектростанциями, можно получить примерно в 20 регионах, в том числе в Китае, России, Франции, Великобритании.

Океанотермические гидроэлектростанции

Электроэнергия может вырабатываться в результате разницы температур между теплыми поверхностными слоями и холодными слоями, которые поступают из морских глубин.

Экспериментальные электростанции, работающие на данном принципе, используют в качестве рабочей жидкости фреон, аммиак или пропан, которые испаряются при температуре 30°C воды и конденсируются с водой при температуре около 70°C. Энергетические объекты данного типа можно встретить, например, в Японии или на Гавайях.

В последние десятилетия были разработаны также другие типы гидроэлектростанций, в том числе объекты, использующие энергию морских течений.

Для каждого случая важно правильно выбрать технологию генерации электричества, которая будет в наибольшей степени соответствовать потребностям клиента и бюджету проекта.

Поставки оборудования для гидроэлектростанций

Выбор оборудования для строительства ГЭС представляет собой сложную техническую задачу, требующую проведения ряда исследований и сравнительных анализов, равно как многоэтапных консультаций с клиентом и потенциальными поставщиками.

Наша многопрофильная команда возьмет на себя все ваши заботы.

Список оборудования для гидроэлектростанции включает гидротурбины различных типов, гидрогенераторы, электродвигатели, водяные насосы, трубопроводы, запорное оборудование и многое другое. Предлагаем рассмотреть подробнее перечисленное выше оборудование, чтобы получить лучшее представление о предстоящей работе.

Если вам нужна подробная информация, обратитесь к нашим консультантам в любое время.

Гидротурбины

Гидравлическая турбина представляет собой двигатель, который превращает энергию движущегося потока воды в энергию вращения вала.

Все используемые гидротурбины классифицируются на активные (импульсные) и реактивные.

Давление на входе и выходе в активных гидротурбинах одинаковое, а ее рабочее колесо использует только кинетическую энергию подводимого потока. Для реактивных гидротурбин потенциальная энергия водного потока на входе больше, чем на выходе. Кроме того, данный вид турбин частично использует кинетическую энергию потока.

В целом, реактивные гидротурбины классифицируются на радиально-осевые, осевые и диагональные конструкции. Внутри радиально-осевых гидротурбин водный поток будет двигаться радиально до входа в рабочее колесо, а после — в осевом направлении.

В свою очередь, поток воды в рабочем колесе осевой гидротурбины сохраняет осевое направление на всей протяженности системы. К этой группе относят вертикальные и горизонтальные гидротурбины (прямоточные или капсульные).

Выбор гидротурбины для строительства ГЭС осуществляется одновременно с выбором другого гидромеханического оборудования на ранних этапах инженерного проектирования объекта.

Этот выбор всегда основывается на результатах подробнейших технико-экономических расчетов с учетом условий работы ГЭС.

При определении наиболее подходящего гидроагрегата инжиниринговая команда предлагает несколько вариантов, для каждого из которых рассчитываются основные рабочие параметры, требуемые инвестиционные затраты, мощность и выработка электроэнергии.

Оборудование для подвода воды к гидротурбинам

Турбинные камеры — это оборудование, которое устанавливается для подвода воды к направляющему аппарату гидротурбины.

В зависимости от напора водного потока и других условий работы, турбинные камеры изготавливают металлическими или железобетонными.

Форма камеры определяется конкретной компоновкой оборудования ГЭС и расположением гидроагрегатов в машинном зале. Расчет турбинных камер производится с учетом основных параметров гидротурбины, в том числе диаметра рабочего колеса.

Также при инженерном проектировании ГЭС уделяется внимание другим гидротехническим сооружениям, таким как откачивающие трубы. Последние предназначены для отвода воды из гидротурбины в отводной канал. Откачивающие устройства фактически превращают кинетическую энергию в энергию давления водного потока.

Гидроаккумулирующие электростанции могут проектироваться по разным компоновкам.

Например, четырехмашинная компоновка ГАЭС предполагает установку двух независимых пар машин.

Во-первых, это связка из генератора и гидротурбины, а во-вторых, это электродвигатель в паре с мощным водяным насосом.



Существует двухмашинная компоновка ГАЭС, при которой используется особая гидравлическая машина (турбина-насос), а также комбинированная электрическая машина (двигатель-генератор), которые выполняют разные функции в зависимости от цикла работы.

Электрооборудование гидроэлектростанции

Гидрогенераторы представляют собой электрические агрегаты, превращающие механическую энергию вращения вала гидротурбины в электричество.

Это оборудование состоит из ротора и статора.

В зависимости от расположения, гидрогенераторы ГЭС классифицируются на горизонтальные и вертикальные.

При выборе оборудования для крупных гидроэлектростанций инженеры, как правило, отдают предпочтение вертикальным гидрогенераторам подвесного или зонтичного типа. Горизонтальные гидрогенераторы, в свою очередь, находят применение во многих современных проектах малых ГЭС с маломощными турбинами.

Важным электрическим оборудованием гидроэлектростанции является трансформатор, предназначенный для изменения напряжения электрического тока. Поскольку передача электричества на значительные расстояния осуществляется при высоком напряжении, трансформаторные подстанции ГЭС обеспечивают повышение напряжения на выходе генератора с целью сокращения затрат.

Выбор трансформаторов для ГЭС должен осуществляться после составления детальной схемы электрических соединений.

Компоновка объекта продумывается так, чтобы обеспечить удобство и минимизировать стоимость монтажа электрооборудования. Трансформаторы устанавливают на специально оборудованных площадках.

Распределительные устройства высокого напряжения могут быть открытого или закрытого типа

Последние монтируются в специальных зданиях, обеспечивающих надежную защиту электрооборудования от экстремальных погодных условий (в том числе отопление). Открытые РУ значительно дешевле в строительстве.

Гидромеханическое оборудование ГЭС

Гидромеханическое оборудование включает защитные решетки, затворы, подъемные механизмы, транспортировочное оборудование, решеткоочистительные устройства и др.

Выбор этого оборудования зависит от компоновки и условий работы ГЭС.

Несмотря на кажущуюся простоту, правильно спроектированное гидромеханическое оборудование играет ключевую роль в поддержании бесперебойной работы объекта.

Например, мусороудерживающие защитные решетки защищают лопасти гидротурбин от попадания крупных частиц, способных нарушить нормальное функционирование дорогих гидроагрегатов и даже остановить производство электроэнергии.

Затворы водоводов ГЭС могут использоваться для различных целей, включая проведение ремонтных работ и текущее обслуживание. Широко используется подъемное оборудование, такое как краны в машинных залах для замены многотонных агрегатов.

Современная ГЭС требует многочисленных вспомогательных установок и мастерских, обеспечивающих обслуживание сложного оборудования и непрерывные технологические процессы.

Большое внимание при инженерном проектировании ГЭС уделяется системам безопасности, элементам технического водоснабжения, подъездным путям.

Вы интересуетесь финансированием гидроэнергетики?
Ищете финансирование или надежного генерального подрядчика для строительства гидроэлектростанции по ЕРС-контракту?

ESFC окажет профессиональную помощь вашему бизнесу на любой стадии проекта.

Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше.