Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2026
Идентификатор DOI: 10.53083/1996-4277-2026-263-9-67-76
Ключевые слова: pico-hydropower plants, free range animal husbandry, decentralized energy supply, renewable energy sources, hierarchical clustering, small river hydropower potential, пико-ГЭС, отгонное животноводство, децентрализованное энергоснабжение, возобновляемые источники энергии, иерархическая кластеризация, гидроэнергетический потенциал малых рек
Аннотация: Представлен методологический подход к решению актуальной проблемы энергоснабжения удалённых и изолированных животноводческих хозяйств в Республике Тыва, где традиционное отгонное животноводство сталкивается с отсутствием сетевой электрификации. Предлагается использование сверхмалых гидроэлектростанций (пико-ГЭС) мощностью до 5 кВт,Показать полностьюспособных эффективно работать на малых водотоках. Целью исследования является определение приоритетных районов для внедрения данной технологии на основе многокритериального анализа с учётом региональной специфики. Для этого разработана система из 4 ключевых критериев: удалённость от централизованных сетей, гидроэнергетический потенциал малых рек и ручьёв, уровень энергопотребления хозяйств, а также сезонность использования пастбищ. Качественные показатели по каждому критерию формализуются в порядковые или бинарные шкалы, после чего для классификации 17 кожуунов (районов) применяется метод иерархической кластеризации с метрикой Манхэттена и методом полной связи. Вычисление коэффициента копфенетической корреляции и силуэта подтверждает адекватность полученной кластеризации. В результате выделено 4 кластера районов с разной степенью приоритетности внедрения пико-ГЭС. На основе интегрального показателя приоритетности, рассчитанного как взвешенная сумма нормализованных критериев, ранжированы все 17 районов. Высокоприоритетными признаны Тоджинский и Монгун-Тайгинский районы, где гидропотенциал сочетается с максимальной удалённостью от сетей; установка пико-ГЭС здесь экономически и социально обоснована. Второй и третий кластеры требуют технико-экономического обоснования или сезонных решений. Для районов с минимальным приоритетом (Эрзинский, Овюрский) применение пико-ГЭС нецелесообразно из-за низкого гидропотенциала или близости к ЛЭП. Предложенная методика позволяет объективно классифицировать территории, дифференцировать подход к энергообеспечению и обосновывать приоритеты инвестиций в децентрализованную энергетику на основе возобновляемых источников. A methodological approach to power supply for remote isolated livestock farms in the Republic of Tuva where free range animal husbandry lacks grid electrification is discussed. The use of pico-hydropower plants (up to 5 kW) operating on small watercourses is proposed. The research goal is to identify priority districts for this technology via multi-criteria analysis accounting for regional specificity. Four key criteria are developed: remoteness from grids, hydroelectric potential of small rivers and streams, farm energy consumption, and pasture seasonal patterns. Qualitative indicators are formalized into ordinal or binary scales after which hierarchical clustering (Manhattan metric, complete linkage) classifies 17 kozhuuns (districts). The cophenetic and silhouette coefficients confirm clustering adequacy. Four clusters with varying priority for pico-hydropower plant implementation are identified. Using an integral priority index (weighted sum of normalized criteria), all 17 districts are ranked. The Todzhinskiy and Mongun-Tayginskiy districts are high-priority areas where hydroelectric potential combines with maximum grid remoteness; pico-hydropower plant installation here is economically and socially justified. The second and third clusters require feasibility studies or seasonal solutions. For minimal priority districts (Erzinskiy, Ovyurskiy), pico-hydropower plants are impractical due to low hydroelectric potential or proximity to power lines. The proposed methodology enables objective territorial classification, differentiated energy supply approaches, and justification of investment priorities in decentralized renewable energy.
Журнал: Вестник Алтайского государственного аграрного университета
Выпуск журнала: № 9
Номера страниц: 67-76
ISSN журнала: 19964277
Место издания: Барнаул
Издатель: Алтайский государственный аграрный университет