Przydatność 75%

Energia wodna

Autor:

ENERGIA WODNA
Pobieranie tej energii jest bardzo korzystne zarówno ze względu na ekologiczny, jak i ekonomiczny charakter, bowiem dostarcza ona ekologicznie czystej energii i reguluje stosunki wodne zwiększając retencję wód powierzchniowych, co polepsza warunki uprawy roślin oraz warunki zaopatrzenia ludności i przemysłu w wodę.
Działanie elektrowni wodnych jest dość proste. Woda z rzek spływa z wyżej położonych terenów takich jak np. góry, czy wyżyny do zbiorników wodnych (mórz lub jezior) położonych np. na nizinach. Przepływ wody w rzece spowodowany jest różnicą energii potencjalnej wód rzeki w górnym i dolnym biegu. Energia potencjalna zamienia się w energię kinetyczną płynącej wody. Fakt ten wykorzystuje się właśnie w elektrowni wodnej przepuszczając przez turbiny wodne płynącą rzeką wodę.
Energia elektryczna produkowana w elektrowniach wodnych zazwyczaj wprowadzana jest do krajowego systemu przesyłu energii.
Duża elektrownia wodna może zasilać nawet całe kilkutysięczne miasto.
Elektrownie wodne można podzielić na dwie kategorie:
1. Elektrownie z naturalnym dopływem wody:
• elektrownie regulacyjne – inaczej zbiornikowe, tzn. , że przed elektrownią znajduje się zbiornik wodny, który wyrównuje sezonowe różnice w ilości płynącej wody.
• elektrownie przepływowe, które nie posiadają zbiornika, więc ilość wyprodukowanej energii zależy od ilości wody płynącej w rzece w danym momencie.
1. Elektrownie szczytowo – pompowe, które znajdują się pomiędzy dwoma
Zbiornikami wodnymi – tzn. górny i dolnym. Te elektrownie umożliwiają kumulację energii w okresie małego zapotrzebowania na nią przez pompowanie wody ze zbiornika dolnego do górnego. Natomiast w okresie większego zapotrzebowania energia wyzwalana jest przez spuszczanie wody ze zbiornika górnego do dolnego za pomocą turbin wodnych.
W gruncie rzeczy, jedynie pierwsza grupa elektrowni wodnych może być
zakwalifikowana do kategorii energii odnawialnych, gdyż elektrownie szczytowo – pompowe wymagają więcej energii na pompowanie wody niż zwracają jej do systemu energetycznego.
Inny podział elektrowni, tym razem ze względu na wielkość to:
• elektrownie duże o mocy zainstalowanej 10 MW i więcej
• elektrownie małe o mocy w przedziale 200 kW – 10 MW
• mikroelektrownie wodne poniżej 200 kW mocy
w polsce większe elektrownie wodne znajdują się min. Dębiu, Wocławku, Żarnowcu, Otmuchowie, Żarach, Solinie, Niedzicy. Położenie tych i pozostałych elektrowni obrazuje mapka, znajdująca się na następnej stronie.


POTENCJAŁ ENERGII RZEK
Na świecie energia rzek zaspokaja ok. 3 % zapotrzebowania na energię pierwotną.
W porównaniu z innymi krajami, u nas potencjał jest niewielki.
Energia rzek wykorzystywana w gospodarce nie przekracza 0,2 % energii pierwotnej zasilającej mieszkańców Polski.
Razem z elektrowniami szczytowo – pompowymi stanowi to tylko 2,7 % ogólnej energii elektrycznej. Największą w Polsce elektrownią wodną jest ta znajdująca się na Wiśle we Włocławku (160 MW mocy). W skali światowej jest to niewielki obiekt. Ponieważ np. w Rosji na Jeniseju moc elektrowni przewyższa 30-krotnie moc elektrowni włocławskiej.
Tak więc, w Polsce w małym stopniu wykorzystuje się energię rzek, bowiem w niektórych państwach, jak np. w Norwegii elektrownie wodne pokrywają zapotrzebowanie na energię elektryczną prawie w 100 %.
Działanie elektrowni wodnych jest dość proste. Woda z rzek spływa z wyżej położonych terenów takich jak np. góry, czy wyżyny do zbiorników wodnych (mórz lub jezior) położonych np. na nizinach. Przepływ wody w rzece spowodowany jest różnicą energii potencjalnej wód rzeki w górnym i dolnym biegu. Energia potencjalna zamienia się w energię kinetyczną płynącej wody. Fakt ten wykorzystuje się właśnie w elektrowni wodnej przepuszczając przez turbiny wodne płynącą rzeką wodę.
Pobieranie tej energii jest bardzo korzystne zarówno ze względu na ekologiczny, jak i ekonomiczny charakter, bowiem dostarcza ona ekologicznie czystej energii i reguluje stosunki wodne zwiększając retencję wód powierzchniowych, co polepsza warunki uprawy roślin oraz warunki zaopatrzenia ludności i przemysłu w wodę.


Elektrownie nie koniecznie muszą być instalowane na dużych rzekach. Jednak małe rzeczki przeważnie dostarczają energii tylko właścicielom elektrowni i ich sąsiadom. Małe elektrownie wodne mają dużo zalet podobnie jak te większe, niektórymi z nich są:
- nie zanieczyszczają środowiska i mogą być instalowane w licznych miejscach na małych ciekach wodnych
- mogą być zaprojektowane i wybudowane w ciągu 1-2 lat, wyposażenie jest dostępne powszechnie, a technologia dobrze opanowana
- prostota techniczna powoduje wysoką niezawodność i długą żywotność
- wymagają nielicznego personelu i mogą być sterowanie zdalnie
- rozproszenia w terenie skraca odległości przesyłu energii i zmniejsza związane z tym koszty
Małe elektrownie wodne mogą wykorzystywać potencjał niewielkich rzek, rolniczych zbiorników retencyjnych, systemów nawadniających, wodociągowych, kanalizacyjnych, kanałów przerzutowych. Konstrukcja urządzeń hydrotechnicznych w MEW jest zawsze nieskomplikowana. Również budynki małych elektrowni maj niewielkie gabaryty. Całość wyglądem niczym nie różni się od zwykłych budynków gospodarczych.
Obecne tendencje s aby nie ograniczać wyposażenia elektrycznego, które stanowi tylko 3-10% całkowitych kosztów inwestycyjnych, a wręcz tak je rozbudowywać, aby obiekt mógł być całkowicie zautomatyzowany.
Zasada działania MEW jest nieco inna niż zasada działania dóżej elektrowni.
Na początku woda w ujęciu zostaje pozbawiona wszystkich zbędnych rzeczy z ni płynących, jak np. patyki, liście, papiery. W specjalnym zbiorniku umieszczonym pod ziemi woda musi się ustać. Tam cały piach i mniejsze śmieci, które nie zostały usunięte przy ujęciu opadaj na dno. Zbiornik automatycznie oczyszcza się co pewien czas z nagromadzonego materiału rzecznego. Drugie zadanie tego zbiornika to magazynowanie wody. Pozwala on na pracę elektrowni bez dostarczania wody przez strumień przez czas od jednej do kilku godzin w zależności od mocy zainstalowanej i wielkości zbiornika.
Dalej woda spływa kanałem. Jest on również zakopany pod ziemi i zazwyczaj ciągnie się wzdłuż rzeki lub strumienia, choć nie zawsze. Po kilkunastu lub kilkudziesięciu metrach woda dostaje się do budynku elektrowni. Turbiny wraz z generatorami zwykle s pod powierzchni ziemi. Woda uderzając w łopatki turbiny napędza j, ta z kolei napędza generator wytwarzający energię elektryczną. Po tym procesie woda jest doprowadzona do ujścia i trafia do strumienia, z którego została pobrana.
Często zdarza się, że MEW maj na swoim wyposażeniu dwa generatory różnej mocy. Udogodnienie to stosuje się w celu lepszego wykorzystania energii zawartej w wodzie. Gdy spływająca woda ma małą masę załączany jest hydrozespół o mniejszej mocy, gdyż ten drugi miałby o wiele mniejszą sprawność.


Rys. turbiny wodnej


Rys. generatora
W tym generatorze rolę magnezów spełniają bieguny wirnika. Zachowują się one jak magnez stały choć w rzeczywistości są cewkami do których doprowadzono napięcie.



Rys. przekrój przez elektrownie wodną

Przydatna praca?
Wersja ściąga:
Załączniki:
Przydatna praca? tak nie 113
głosów
Poleć znajomym

Serwis Sciaga.pl nie odpowiada za treści umieszczanych tekstów, grafik oraz komentarzy pochodzących od użytkowników serwisu.

Zgłoś naruszenie