Раздел 2. Гидроэнергетические ресурсы, их использование. Принципиальные схемы, параметры, режимы работы ГЭС и ГАЭС

Пересувні малі електростанції використовують там, де споживання електроенергії має тимчасовий характер (наприклад в пошукових бурових установках, на будівництві залізниць, газоі нафтопроводів, на лісозаготівлях), а також у місцях, віддалених від ліній електропередачі. Крім того, вони служать резервними джерелами електроживлення. Енергетичне обладнання пересувних малих електростанцій розміщується в кузові автомобіля або гусеничного всюдихода, на одному або декількох автомобільних причепах, на самохідних шасі, залізничних платформах. До пересувних відносять також плавучі електростанції, призначені, наприклад, для енергопостачання прибережних районів Крайньої Півночі й Далекого Сходу Росії, де потреба в електроенергії безперервно зростає, а будівництво стаціонарних електростанцій потребує великих витрат. Найбільш поширені пересувні електростанції малої потужності (до 200 кВт) і енергопоїзди з агрегатами великої потужності – від 0,75 до 12 МВт.

Пересувні електростанції малої потужності виконуються, як правило, на базі дизель-генераторних установок (мал. 4.28). Автоматизовані дизель-електростанції потужністю до 20 кВт і більше встановлюють на автомобільному причепі з критим кузовом (мал. 4.29).
Мал. 4.28. Швидкохідний дизель-генератор пересувної електростанції

Пересувні електростанції великої потужності, звані також енергопоїздами, оснащують зазвичай паротурбінними, газотурбінними або дизельними енергоустановками. Для районів, що знаходяться далеко від діючих енергосистем, застосовуються також малогабаритні блокові ядерноенергетичні установки потужністю 0,75– 1,5 МВт.

Енергопоїзди на базі паротурбінних установок у повоєнні роки зіграли винятково важливу роль при відбудові промисловості й забезпеченні електропостачання населення України, Росії, Білорусі у районах, найбільш постраждалих у Великій Вітчизняній війні. Електропоїзди забезпечували освітлення, подачу води в житлові приміщення, роботу електротранспорту. Тільки на території Білорусі працювало у відбудовний період більше десятка енергопоїздів загальною потужністю 48 МВт, а міста Краснодар й Сочі забезпечувалися електроенергією електропоїздами з 1944 по 1949 р. У 50–70-ті роки ХХ сторіччя енергопоїзди широко використовували для забезпечення будівництва гідроелектроенергетичних і промислових комплексів Уралу, Сибіру, Далекого Сходу, при облаштуванні та подальшому функціонуванні космодромів Байконур і Капустін Яр, при освоєнні нафтових і газових родовищ Західного Сибіру та Середньої Азії, прокладанні магістральних нафтоі газопроводів, в ході будівництва Байкало-Амурської залізничної магістралі. Випуск перших енергопоїздів був освоєний в Росії ще на початку ХХ сторіччя, проте найбільший розвиток він отримав у передвоєнні, воєнні та перші повоєнні роки. Енергопоїзди тих років випускалися на залізничній платформі вантажопідйомністю 50 т, де розміщувалися конденсаційний паротурбогенератор і все допоміжне тепломеханічне та електротехнічне обладнання електростанції. У 1956 році Брянський машинобудівний завод (БМЗ) приступив до серійного випуску пересувної паротурбінної електростанції ПЕ-4 потужністю 4 МВт (мал. 4.30). Кожна така установка могла забезпечити електрикою промислове місто з 50-тисячним населенням. Поряд з вітчизняними в ці роки широко використовувалися енергопоїзди фірми «Дженерал електрик» (США) потужністю 3000 кВт (GE-3000), а також енергопоїзди виробництва Чехословаччини.

Мал. 4.29. Дизель-електростанція пересувна типу ЕД200-Т400-1РК потужністю 200 кВт на двохосьовому причепі

Мал. 4.30. Паротурбінні енергопоїзд БМЗ ПЕ-4 потужністю 4 МВт

Мал. 4.31. Пересувна дизельна електростанція типу ЕВД-1 БМЗ потужністю 1,1 МВт

Мал. 4.32. Пересувна автономна електростанція типу ПАЕС-2500 ВАТ «Мотор-Сiч»

Мал. 4.33. Плавуча газотурбінна електростанція типу «Северное сияние» потужністю 24 МВт

Випуск енергопоїздів на базі дизельних двигунів (ПДЕС) потужністю 1; 2,5; 3; 4,5 і 10 МВт було розпочато в СРСР у 1934 р. З 1971 по 1994 р. Брянський машинобудівний завод (БМЗ) серійно випускав енергопоїзди типів ПЕ-5, ПЕ-6, ПЕ-6м потужністю 1,05 МВт, ПЕ-8 потужністю 2 МВт. У даний час цим заводом виготовляється енергопоїзд (енерговагон) типу ЕВД-1 (мал. 4.31) потужністю 1,1 МВт. Енергопоїзд призначений для вироблення трифазного струму і може експлуатуватися при температурі від –50 °C до +40 °C.

Газотурбінні пересувні електростанції першим почало випускати ВО «Мотор-Сiч», м. Запоріжжя, Україна. У 1967 р. в Тюмені, далеко від залізниць, запрацювала перша в Радянському Союзі мала промислова електростанція з двома турбогенераторами загальною потужністю 2250 кВт, створена на базі авіаційних двигунів АІ-20, що відпрацювали ресурс. Паливом служив попутний газ, який раніше спалювався у факелах. Потім був серійний випуск сімейства пересувних електростанцій ПАЕС1250, ПАЕС-1600, ПАЕС-2500 (мал. 4.32) на базі двигунів АІ-20, які працювали як на гасі, так і на природному газі з тиском 12 МПа. Ці станції знайшли найширше застосування у віддалених місцях СРСР і за кордоном у країнах Південно-Східної Азії, Латинської Америки та ін.

В останні роки у ВАТ «Мотор-Сiч» створено нове покоління пересувних газотурбінних електростанцій ЕГ-1000 та ЕГ-6000, що працюють на природному газі.

ДП НВКГ «Зоря»–«Машпроект» випускає пересувні електростанції на базі суднових газотурбінних двигунів. У 1966 році були розпочаті роботи зі створення турбогенераторів для плавучої електростанції «Северное сияние» (мал. 4.33), а в 1969 році – для енергопоїздів (мал. 4.34).

Плавучі електростанції і енергопоїзди потужністю 4, 10, 12, 16 МВт працюють у віддалених районах Півночі, Сибіру і Далекого Сходу Росії та Казахстану.