male-hidroelektrane

Male hidroelektrane

Male hidrocentrale podrazumevaju centrale do 10MW koje mogu biti jako ekološki podobne, da ne ugrožavaju ekosisteme, kretanje riba i da ne manjaju izgled predela. Pretpostavlja se efikasnost oko 80% za male hidroelektrane, a potencijal izgradnje malih hidroelektrana je oko 3% ukupne energije dobijene iz obnovljivih izvora.

Osnovni koncept rada:

    Voda se kroz cevovod vodi do turbine gde se kinetička energija kretanja vode pretvara u mehaničku energiju okretanja turbine. Osovina turbine je mehanički vezana sa rotoraom genreatora i na taj način turbina mehaničku energiju predaje generatoru, tačnije rotoru generatora. U generatoru se mehanička energija okretanja rotora pretvara u električnu energiju u namotajim statora. Elektromotorna sila dobijana na namotajima statora genertora se u transformatoru transformiše na željeni naponski nivo pogodan za prenos električne energije. Voda koja se kroz cevovod vodi do turbine dalje se vraća u reku.

Tipovi malih hidroelektrana

S obzirom na tip mreže male hidroelektrane se dele:

        -         Centralna elektroenergetska mreža

        -         Izolovana ili „off-grid“ mreža

        -         Za vlastite potrebe ili tačno određenu namenu (npr. fabriku cementa)

Prema tipu regulacije male hidroelektrane se dele:

        -         Protočna (one su manje snage i snaga varira sa protokom)

        -         Protočna s malim bazenom (bazen pokriva dnevnu vršnu potrošnju)

        -         Akumulaciona (veće snage, poplavljeno veće područje)

       -         Crpno akumulaciona (koristi energiju mreže, kada je mreža manje opterećena za pumpanje vode. Ona je ne tako                 ćesto i sa malim snagama.)

Prednosti malih hidroelektrana

            -         Obnovljivi izvor el. energije, nema emisije štetnih gasova u okolinu, smanjuje potrošnju fosilnih goriva

            -         Kontrola plavljenja i toka

            -         Sigurnije i pouzdanije snabdevanje električnom energijom, mali pogonski troškovi, prosečna stabilnost

            -         Pogodne za napajanje udaljenih izolovanih područja

            -         Pozitivan uticaj na region (zapošljavanje ljudi i sl.)

Nedostaci malih hidroelektrana

            -         Povređivanje i migracije riba, uticaj na neposredni biosastav

            -         Buka i vibracija, vizuelno narušavanje okoline

            -         Nestalan protok: varijacije toka i mala akumulacija – osnovni problemi pri radu u elektroenergetskom sistemu

            -         Visoki početni investicioni troškovi

Određivanje protoka i pada. Procena snage i energije male hidroelektrane.

Bitni pojmovi pri proceni snage i energije MHE su:

            -         Rečno područje, odnosno slivno područje

            -         Protok (brzina protoka)

            -         Pad

Osnovni hidrološki podaci potrebni za planiranje male hidroelektrane:

        -         Srednji dnevni (ili sedmični, mesečni) protoci na zahvatu vode za duži period (oko 20, 30, 40 godina). Ovi podaci su retko kada dostupni.

        -         Vrlo često se koriste indirektni postupci (Ovi postupci se sastoje od prebacivanja podataka dovoljno dugog perioda merenja (>=20 godina) iz drugog slivnog područja na kojem postoji merna stanica. Slivno područje potencijalne hidroelektrane i slivno područje s mernom stanicom protoka trebali bi biti locirani u istoj regiji, na sličnom području, sa sličnom geološkom konfiguracijom terena, sa sličnim ponašanjem hidrologije – ovde se misli na slične količine srednjih godišnjih padavina.)

Procena energije na primeru protočne hidroelektrane

Potrebni podaci za ovu procenu su:

            -         Kriva trajanja protoka

            -         Maksimalni i minimalni protok turbine (određen krivom turbine)

            -         Biološki minimum

            -         Gubici u cevovodu zbog pada

            -         Krive efikasnosti turbine i električne opreme

Kriva trajanja protoka: