Виробництво електроенергії на малих гідроелектростанціях (ГЕС), порівняно з великими ГЕС, дозволяє економити значні обсяги паливно-енергетичних ресурсів. У зв’язку з цим, на початку нового тисячоліття в Україні розпочалось відновлення малої гідроелектрогенерації.
Перспективним напрямом будівництва малих і середніх за потужністю ГЕС є використання електромагнітного поля на окремих елементах деривації для традиційних за базовою конструкцією об’єктів гідроенергетики. В цьому контексті пропонуються нові конструктивні елементи деривації ГЕС та їх раціональне розміщення на гірських річках.

Призначення розробок
Корисні моделі належать до галузі гідроенергетики, зокрема до промислового виробництва обладнання з урахуванням способу розміщення цього обладнання при будівництві малої ГЕС.

Короткий опис розробок
Пропонується нова конструкція елементів деривації ГЕС, на яких використовується потенціал електромагнітного поля, яке локально заміщує поле гравітації і завдяки ефекту ежекції підвищується швидкість струменя потоку (кінетична енергія) і відповідно швидкість обертання турбіни.
Високоекологічна мала ГЕС містить в собі турбінний блок і генератор електричного струму, та між ними на стиках горизонтального і вертикального валів розміщені перехідні редуктори, а сам турбінний блок знаходиться на опорі у ковші, який рекомендується влаштовувати в руслі у нижній частині увігнутого берега річки.
Спосіб розміщення високоекологічної малої ГЕС характеризується тим, що сама будівля малої ГЕС розміщена на заплаві з підводом до турбінного блоку трубчатого водоводу з забором води у верхній частині звивини і відвідного трубчатого водоводу з ковша, та з наявністю перед водозабором гнучкої переливної напівзагати, яка необхідна для регулювання стоку донних рухомих наносів у напрямку протилежного берега річки.
У порівнянні з традиційними схемами розміщення малих ГЕС для пропонованих ГЕС не треба влаштування греблі, прокладання, як правило довгого і великого діаметру напірного трубопроводу або створення водосховища.
Основні правила експлуатації ГЕС. Станція має бути повністю автоматизованою і підлягати статусу режимного об’єкту. Центр управління станцією повинен находитись за межами впливу електромагнітного поля. Радіус зони залежить лінійно від загальної максимальної потужності ГЕС. При потужності станції в один МВт радіус зони має бути не менше десяти метрів і відповідно при десяти МВт – сто метрів. Межі можливих при експлуатації станції обертів турбіни: оптимальний режим роботи високоекологічної ГЕС є при VT= 6000 об/хв.; максимальні (допустимі) - 12000, а мінімальні - 600.

Переваги пропонованих розробок
Високоекологічна мала ГЕС має більшу потужність у порівнянні з існуючими конструкціями гідроелектростанцій. Також техніко-економічна ефективність даної корисної моделі оцінюється високим рівнем збереження екологічної безпеки водного об'єкта, економічністю будівництва та досягнутим рівнем безпечності роботи ГЕС під час проходження паводків, що досягається підвищенням стійкості звивини. Крім того, робота ГЕС є ефективною при мінімальних об'ємах заборів води лише на окремій звивині, не порушуючи при цьому гідроекологічних показників річки. Порівняльний аналіз кошторисної вартості малої ГЕС біля с. Тур'я Поляна і ГЕС на основі даних розробок дає економію на 30 %, що досягається за рахунок здешевлення деривації.
Екологічність перш за все полягає у локальному використанні мінімальних за об’ємом витрат води (у межах від 40 до 400 л/с за довжиною річки майже від витоку до гирла), що забезпечує високу потужність ГЕС у порівнянні з існуючими. При цьому нижня межа відбору води не повинна перевищувати шосту частину мінімального стоку води в межень при забезпеченості 90%. Таким чином, функціонування ГЕС може проводитися у безперервному режимі протягом року.
Високоекологічна мала ГЕС не впливає на перебіг руслових процесів, оскільки вона органічно вписуються у водну систему на рівні гідробіологічної та гідро- екологічної складових.
Досить важливим при впровадженні в практику будівництва ГЕС є гідроекологічний аспект. На фоні електромагнітного поля під впливом ефекту ежекції зростає швидкість течії у трубопроводі і попутно озонується вода і атмосферне повітря у межах орієнтовно 10-30 % в залежності від кількості працюючих блоків ГЕС. Важливо також відмітити значну роль електромагнітного поля щодо покращення продуктивності річкової біоти. При цьому на протязі 3 років експлуатації ГЕС продуктивність риб може зрости орієнтовно на 50 %.
У екологічному плані експлуатація нових ГЕС дозволить підвищити продуктивність річкової біоти, якість води та атмосферного повітря. Додаткове надходження молекул озону в атмосферу покращить кліматичні умови як самого регіону, так і в глобальному масштабі навколо планети.
У соціально-економічному плані експлуатація ГЕС дасть додаткові робочі місця для місцевого населення та поштовх для розвитку середнього бізнесу. На стадіях проектування, будівництва і експлуатації ГЕС покращаться умови по відведенню землі, ухваленню проектних рішень та зросте соціальна сфера виробництва товарів широкого вжитку.

Галузь можливого застосування: гідроенергетика, будівництво
Ступінь розробок: дослідне виробництво
Необхідний термін для впровадження: 6 місяців
Строк окупності: ~ 1 рік

Умови співпраці
Патентовласник розгляне різні пропозиції і форми співпраці з потенційними партнерами з ліцензування, продажу або впровадження розробки в Україні.