Energia odnawialna wodna

Energia wodna

Najpopularniejsze

wykorzystanie wody do

produkcji energii to

elektrownie wodne, które

zamieniają energię spadku,

lub przepływu wody na

energię elektryczną za

pośrednictwem turbin

wodnych. Turbina wodna

zwana też turbiną

hydrauliczną jest to silnik

wodny przetwarzający

energię mechaniczną wody

na ruch obrotowy za

pomocą wirnika z łopatkami.

Obracający się wirnik z

łopatami napędza prądnicę

lub układ prądnic.

Historia elektrowni wodnych w

Polsce

W okresie międzywojennym

posiadaliśmy 12 elektrowni

wodnych, jednak żadna z

nich nie miała mocy

powyżej 10 MW, a ich

łączna moc wynosiła

zaledwie 18MW. Przed

drugą wojną światową

największa elektrownia w

Polsce pracowała w Gródku

na Pomorzu (3,9 MW) i

zasilała w energię

elektryczną Gdynię.

W latach trzydziestych rozpoczęto przygotowania do budowy

kilku większych elektrowni w Dunajcu, Sole i Sanie. Druga

wojna światowa wstrzymała rozwój polskiej hydroenergetyki.
W wyniku powojennych zmian terytorialnych Polska uzyskała

na ziemiach zachodnich kilkadziesiąt zakładów

hydroenergetycznych, a w tym większe elektrownie w

Pilchowicach i Dychowie na Bobrze. Ogólna moc naszych

elektrowni w roku 1946 wzrosła do 160 MW.

Okres powojenny przyniósł stopniową rozbudowę elektrowni

wodnych, jednak tempo ich rozwoju było niższe od tempa

rozwoju całej polskiej energetyki. Dopiero lata sześćdziesiąte

przyniosły uruchomienie kilku dużych elektrowni wodnych w

Kornowie, Myczkowcach, Dębem, Solinie, Tresnej, Żydowie i

Włocławku.

Największe elektrownie wodne znajdują się w Żarnowcu i

Nidzicy oraz w Porąbce-Żar

Energetyka wodna ma w Polsce największe tradycje mimo

stosunkowo słabych warunków do rozwoju.

Zasoby energii wody zależą od dwóch czynników: spadku

koryta rzeki oraz przepływów wody. Polska jest krajem

nizinnym, o stosunkowo małych opadach i dużej

przepuszczalności gruntów, co znacznie ogranicza

zasoby tego źródła.

Energia wody jest ekologicznie czysta,

ale dostępna jedynie na obszarach

posiadających odpowiednio dużo

opadów oraz korzystne ukształtowanie

terenu. Większość krajowych zasobów

(około 68%) skupionych jest w

obszarze dorzecza Wisły, zwłaszcza jej

prawobrzeżnych dopływów. Dogodne

warunki do budowy małych elektrowni

wodnych istnieją w Karpatach,

Sudetach oraz na Roztoczu.

Rodzaje elektrowni

wodnych:

Każda elektrownia wodna wyposażona jest w turbinę ,

jednak nie do każdej turbiny doprowadza się wodę

w taki sam sposób. To właśnie ze względu na

sposób doprowadzenia wody do turbiny

wyróżniamy rozmaite rodzaje elektrowni wodnych:

Elektrownia przepływowa

Elektrownia zbiornikowa (regulacyjna)

Elektrownia szczytowo-pompowa

Mała elektrownia wodna (MEW)

Elektrownia

przepływowa

Mieści się w specjalnie skonstruowanym

budynku. Jest zlokalizowana w korycie

rzeki, której energię wykorzystuje.

Elektrownie tego typu mogą pracować

prawie bez przerwy, ilość

produkowanej przez nie energii zależy

jednak od ilości wody, przepływającej

w rzece, elektrownie przepływowe nie

posiadają bowiem zbiornika wodnego.

W Polsce największe znaczenie wśród

tego typu hydroelektrowni mają

niskospadowe elektrownie z zaporami

ziemnymi , wyposażone w turbiny

Kaplana, turbiny rurowe, bądź też – w

przypadku bardzo małych mocy – w

turbiny rurowe z generatorem

zewnętrznym lub turbiny Banki-

Michella.

Elektrownia zbiornikowa

(regulacyjna)

Jest w mniejszym stopniu niż

przepływowa uzależniona od

ilości energii, dostarczanej w

danym momencie przez wodę.

Dzięki znajdującemu się przed nią

zbiornikowi wodnemu,

elektrownia zbiornikowa może

produkować energię o większej

mocy, niż moc odpowiadająca

chwilowemu dopływowi, może też

reagować na zmieniające się

zapotrzebowanie na energię i

dostosowywać się do sezonowych

wahań ilości przepływającej wody.

Ten typ hydroelektrowni

reprezentowany jest najczęściej
przez duże elektrownie wodne.

Elektrownia szczytowo-

pompowa

Posiada dwa zbiorniki wodne: górny i dolny. Funkcje zbiorników

górnych mogą pełnić zbiorniki sztuczne, jak i naturalne, na

przykład jeziora, jako zbiorniki dolne wykorzystywane są zaś

jeziora, spiętrzone doliny rzek, stare sztolnie kopalniane i

specjalnie zbudowane zbiorniki sztuczne.

W okresie małego zapotrzebowania na energię elektrownia

przepompowuje wodę ze zbiornika dolnego do górnego,

gromadząc w ten sposób potencjalną energię. Jest to praca

pompowa (silnikowa) hydroelektrowni. Z kolei pracę

turbinową (generatorową) elektrownia wodna wykonuje, gdy

zapotrzebowanie na energię wzrasta. Uwalnia się wtedy

wodę ze zbiornika górnego, by spływając do dolnego

napędzała produkującą prąd turbinę. W ciągu doby

elektrownie szczytowo-pompowe są uruchamiane 1-2 razy w

cyklu pracy pompowej i turbinowej, co pozwala wyrównywać

maksymalne i minimalne (szczytowe) obciążenia systemu

energetycznego.

Najważniejsze elektrownie

wodne w Polsce

Rodzaj elektrowni

Nazwa elektrowni

Moc zainstalowana w

szczytowo-pompowa

Żarnowiec

680

szczytowo-pompowa

Porąbka-Żar

500

szczytowo-pompowa

Żydowo

150

przepływowa

Włocławek

160

przepływowa

Solina

138

przepływowa

Dychów

przepływowa

Rożnów

Mała elektrownia wodna

Elektrownia wodna o mocy zainstalowanej poniżej 5 MW. To

kryterium stosuje się w Polsce oraz większości państw

Europy zachodniej.

„MEW” możemy podzielić ze względu na kryterium spadu:

- niskospadowe (2-20m)

- średniospadowe (20-150m)

- wysokospadowe (>150m)

- pływające

Małe elektrownie wodne wykorzystują w sposób bezpieczny

środowisko przyrodnicze, stąd są uznawane za

odnawialne źródła energii, a ich właściciele uzyskują

certyfikat wytworzenia tzw. zielonej energii. Towarzyszące

elektrowni wodnej urządzenia hydrotechniczne oraz sama

elektrownia wpływają na bilans hydrologiczny okolicy,

biocenozę rzeki.

ZALETY ELEKTROWNI

WODNYCH:

- czyste odnawialne źródło energii,
- możliwość szybkiego zatrzymywania i uruchamiania

elektrowni,

- małe problemy przy utrzymywaniu i eksploatacji

elektrowni,

- sztuczne zbiorniki wodne gromadzą wodę, zmniejszając

ryzyko powodzi,

- oszczędzanie paliw naturalnych,
- nie pociąga za sobą produkcji odpadów
- nie emituje zanieczyszczeń do środowiska

WADY ELEKTROWNI

WODNYCH:

- zależność od opadów deszczu (elektrownie zbiornikowe i

przepływowe) ,

- konieczność zalania dużych obszarów i przesiedlenia ludzi,

co niszczy naturalne siedliska dla roślin i zwierząt,

- lokalne zmiany klimatyczne (np.: zwiększenie wilgotności

powietrza),

- przyczyniają się do zamulania zbiornika co prowadzi do

odtlenienia i zamierania życia w wodzie,

- duże koszty produkcji i budowy

duży nakład finansowy

- deformacja - w pewnym stopniu - krajobrazu naturalnego

Zasoby hydroenergetyczne Polski szacuje się na 13,7

mln.Wato-godzin rocznie, z czego:

- 45,3% przypada na największą Polskę rzekę Wisłę.
- 43,6% na dorzecza Wisły i Odry,
- 9,8% na samą Odrę.
- 1,8% na rzeki Pomorza.

To bardzo duży i niewykorzystywany obecnie potencjał.

Przed II wojną światową elektrownie wodne na rzekach

pomorskich dostarczały energię elektryczną do portu

morskiego w Gdyni, Kartuzom oraz mieszkańcom

Gdańska i jego okolic.

Obecnie Polska wykorzystuje swoje zasoby

hydroenergetyczne jedynie w 12%, co stanowi 7,3%

mocy zainstalowanej w krajowym systemie

energetycznym. Liderem i niedoścignionym wzorcem w

tej dziedzinie jest Norwegia, uzyskuje z energii spadku

wody 98% energii elektrycznej

Document Outline