Гидроэнергия — это энергия, сосредоточенная в потоках водных масс в русловых водотоках и приливных движениях. Любой водный поток обладает кинетической и потенциальной энергией.

Гидроэнергия относится к одним из самых древних источников энергии: использование энергии накопившейся или проточной воды при помощи водяных колес практиковалось уже в Китае и в Древнем Риме еще в III столетии до н.э.

Гидроэлектростанция (ГЭС) — это электростанция, которая преобразует потенциальную и кинетическую механическую энергию водного потока в электроэнергию.

КПД ГЭС складывается из КПД гидротурбины и электрического генератора, образующих гидроагрегат. С точки зрения превращения энергии гидроэнергетика — это технология с очень высоким КПД, зачастую превышающим более чем в 2 раза КПД теплоэлектростанций. На современных гидроэлектростанциях этот параметр может достигать 85–90%.

Объекты малой гидроэнергетики условно делят на два типа: «мини» — обеспечивающие единичную мощность до 5000 кВт, и «микро» — работающие в диапазоне от 0.3 до 100 кВт.

Данный диапазон мощностей является основным направлением работы в области разработок и реализации специалистов компании WESWEN.

В микро ГЭС, изготавливаемых компанией WESWEN, сочетаются преимущества большой ГЭС с одной стороны и возможность децентрализованной подачи энергии с другой стороны. Внедрение данных установок повышает энергетическую безопасность региона, обеспечивает независимость от поставщиков топлива, находящихся в других регионах, экономит дефицитное органическое топливо. Сооружение подобного энергетического объекта не требует крупных капиталовложений, большого количества энергоемких строительных материалов и значительных трудозатрат, относительно быстро окупается. Они не оказывают отрицательного воздействия на образ жизни населения, на животный мир и местные микроклиматические условия. В процессе выработки электроэнергии микро ГЭС не производит парниковых газов и не загрязняет окружающую среду продуктами горения и токсичными отходами, что соответствует требованиям Киотского протокола.

Микро ГЭС в большинстве случаев используются для электроснабжения мелких изолированных потребителей, удаленных от сетей централизованного электроснабжения. Источниками ресурсов для микро гидроэнергетики могут являться естественные и искусственные водотоки, малые и средние реки, ручьи, водосбросы из водохранилищ, искусственных прудов и пр.

Деривационная ГЭС

Русловая ГЭС

Существуют три основных схемы микро гидроэлектростанций:
— русловая, с использованием мини-плотины;
— деривационного типа, при применении которой часть воды из реки отводится в напорный трубопровод и после использования в гидротурбине опять сбрасывается в реку;

— свободнопоточного типа, когда турбина устанавливается прямо в водный поток (гидроколеса Савониуса в США, турбины Ленева и гирляндного типа в России).

По типу рабочих колес гидротурбины делятся на активные и реактивные.

Активные гидротурбины используют преимущественно кинетическую энергию водного потока. К данному типу относятся:

— Водяные колеса (нория, среднебойное, наливное)

— Ковшовые турбины Пелтона

— Наклонно-струйные турбины Тюрго

— Турбины поперечного течения типа Банки— Турбины Тайсона и свободнопоточные турбины

Наливное водяное колесо

Турбина Пелтона

Турбина Тюрго

Турбина Банки

Реактивные гидротурбины используют преимущественно потенциальную энергию потока.

Турбина Каплана

Турбина Френсиса

Основные их типы:

— Радиальные турбины Френсиса

— Пропеллерные турбины, в т.ч. вертикально и горизонтально-осевые турбины типа Каплан

Каждый тип гидротурбин соответствует определенному диапазону напора и расхода воды. При выборе типа можно руководствоваться данной диаграммой.