ВИЭ

Еще в 1984-86 гг. в Канаде и Японии были проведены исследования в напорном потоке поперечно-струйной (ортогональной) турбины - разновидности ротора Дарье с прямолинейными лопастями крыловидного профиля. Однако её КПД оказался менее 40% и дальнейшие работы были прекращены.

Специалисты АО «НИИЭС», найдя оптимальные геометрические очертания турбинной камеры и лопастной системы ортогональной турбины, повысили её КПД до 60-70%. В виду своих конструктивных особенностей ортогональные турбины имеют широкий потенциал для их использования в микро и мини ГЭС (напоры от 1 до 6 м), приливных электростанциях (максимальные приливы до 13 м), волновых морских электростанциях и ветроэнергетических установках.

На существующих в настоящее время низконапорных ГЭС и приливных электростанциях (ПЭС) применяются осевые турбины, у которых напорный поток воды движется вдоль оси турбины. Несколько десятилетий эксплуатации и исследований позволили довести конструкцию осевых турбин до высокой степени совершенства, но они дороги и их изготовление возможно лишь на специализированных турбостроительных заводах.

Основные преимущества ортогональной турбины по сравнению с осевой при ее применении в микро и мини ГЭС и приливных электростанциях:

• простота и технологичность конструкции ротора ортогональной турбины;
• снижение массы (и, следовательно, стоимости) агрегата до 50 % при одинаковой мощности;
• увеличение на 40 % расхода через гидроузел при холостом режиме работы турбины, что позволяет кардинально сократить размеры водосливной плотины;
• сокращение размера здания электростанции и упрощение конструкции отсасывающей трубы.

Использование ортогональной турбины в проектах, реализованных АО «НИИЭС»:

• микроГЭС «Сенеж», установленная мощностью 60,5 кВт (Солнечногорский р-он, Московской обл.);
• монастырская микроГЭС, установленная мощностью 50 кВт (Архангельская обл.);
• хоробровская микроГЭС, установленная мощность 10 / 30 кВт (Ярославская обл.);
• кислогубская ПЭС, гидроагрегат ОГА-2 – установленная мощность 200 кВт, гидроагрегат ОГА-5 – установленная мощность 1500 кВт (Мурманская обл.);
• ТЭО Тугурская ПЭС, установленная мощностью 8 млн. кВт (Тугурский залив, Охотское море);
• проект Мезенской ПЭС, установленная мощность 11,4 млн. кВт (Мезенский залив, Белое море).
  

Мини-ГЭС с ортогональной турбиной (презентация)

АО «Сахаэнерго» (входит в состав группы РусГидро) успешно эксплуатирует 21 СЭС общей мощностью 1,606 МВт. В 2015 году в рамках соглашения с Правительством Республики Саха (Якутия) в поселке Батагай Верхоянского района РС(Я) построена крупнейшая заполярная солнечная электростанция мощностью 1 МВт. СЭС в п. Батагай также внесена в книгу рекордов Гиннесса как самая северная солнечная станция в мире. Ожидаемая ежегодная экономия дизельного топлива всех введенных в эксплуатацию солнечных электростанций составляет более 460 тонн. В 2019 году в Амурской области на территории Нижне-Бурейской ГЭС были введены в эксплуатацию солнечные панели мощностью 1275 кВт. Это первый в России проект создания комбинированной гидросолнечной генерации. Выработка солнечных панелей идет на обеспечение собственных нужд Нижне-Бурейской ГЭС, что повышает полезный отпуск электроэнергии станцией.