В настоящее время программа строительства больших ГЭС, принятая еще в период существования СССР, практически полностью завершена. Новых реализуемых проектов больших ГЭС пока нет, хотя технический потенциал, по данным ОАО «РусГидро», использован всего на 20 %.
В этой связи, развитие малой гидроэнергетики представляется весьма актуальным для России. Здесь необходимо отметить, что ресурс малой гидроэнергетики – это не только малые реки и ручьи, но и очищенные канализационные стоки, напорные питьевые водоводы, а также промышленные водотоки, в том числе сбросы тепловых электростанций с открытым циклом охлаждения сбросов из конденсаторных установок паровых турбин [1].
В настоящей статье рассмотрены вопросы разработки проектов и создания малых, мини- и микро-ГЭС (далее – МГЭС) при использовании гидроэнергетического потенциала указанных водотоков.
В 2014 г. По заданию МУП «Водоканал» г. Подольска был разработан проект МГЭС на очищенных канализационных сбросах города. Установленная мощность МГЭС – 110 кВт (2 × 55 кВт). Напор на МГЭС создается по деривационной схеме. Режим работы – изолированно от энергетической системы (автономно) по водотоку. Выдача мощности осуществляется по кабельной линии на выделенную группу потребителей станции ультрафиолетового обеззараживания очищенных сточных вод МУП «Водоканал».
Напор, необходимый для работы гидроэнергетического оборудования и выработки электроэнергии, обеспечивается имеющимся по трассе коллектора К3 перепадом между уровнем воды в коллекторе на входе в перепадную камеру и уровнем воды в ручье Черный в районе оголовка выпуска на выходе из коллектора. Для этого выполняется реконструкция участка коллектора К3 перед входом железобетонной трубы диаметром 2000 мм в перепадную камеру с устройством напорной водоприемной камеры, а участок водоподводящей трубы коллектора К3, проходящей сквозь напорную камеру, демонтируется. Параллельно концевому участку коллектора К3 прокладывается подводящий напорный (деривационный) водовод диаметром 1000 мм и длиной около 93,0 м, который обеспечивает подвод очищенных канализационных стоков от водоприемной камеры к гидроагрегатам, установленным в здании МГЭС.