Ta strona korzysta z cookies

W ramach naszej strony stosujemy pliki cookies w celu tworzenia statystyk, które pomagają zrozumieć, w jaki sposób użytkownicy korzystają z witryny,
co umożliwia ulepszanie jej struktury i zawartości. Korzystanie ze strony bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza zgodę na zamieszczanie ich na urządzeniu.Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany tych ustawień.
x
+ -

Hydroenergetyka

Jest to termin odnoszący się do energii elektrycznej wytwarzanej przez elektrownie wodne. Do produkcji prądu elektrycznego wykorzystuje się w zależności od lokalizacji takiej elektrowni siły grawitacji, piętrzenia wody czy wody przepływającej. Hydroenergetyka jest to niewątpliwie najefektywniejsze źródło energii odnawialnej, jednak ze względu na specyficzne warunki jakie muszą zaistnieć przy budowie elektrowni wodnej nie ma możliwości uruchomienia takiej elektrowni w każdej lokalizacji w pobliżu zbiornika wodnego czy rzeki. Swoją efektywność zawdzięczają elastycznemu wykorzystaniu różnych wód jeżeli jest taka możliwość. Zarówno wody śródlądowe, oceaniczne czy morskie posiadają swoją energię w postaci fal czy prądów, które są przez taki system produkcji  wykorzystywane i przetwarzane na czystą energię elektryczną. 

Podstawowym elementem każdej elektrowni wodnej jest turbina, która napędza cały system i podział elektrowni wodnych jest właśnie od tego uzależniony jak również od sposobu dostarczania wody do turbiny. 

Typy elektrowni wodnych

Elektrownie wodne możemy podzielić uwzględniając ich wielkość. Biorąc pod uwagę takie kryterium wyróżniamy następujące typy:

  • elektrownie wodne duże o mocy powyżej 10 MW;
  • elektrownie wodne małe (MEW) o mocy w przedziale 1MW - 10 MW;
  • minielektrownie wodne o mocy do 1 MW
  • mikroelektrownie wodne o mocy poniżej 200 kW

Biorąc pod uwagę wysokość spadów wody czyli różnice między górnym poziomem zbiornika wody a dolnym, duże elektrownie możemy podzielić na:;

  • elektrownie wodne o niskim spadzie (do 15 metrów);
  • elektrownie wodne o średnim spadzie (miedzy 15 a 50 metrów);
  • elektrownie wodne wysokim spadzie (powyżej 50 metrów)

Uwzględniając sposób doprowadzenia wody możemy wyróżnić następujące typy elektrowni wodnych:

  • elektrownie szczytowo - pompowe;
  • elektrownie pływowe;
  • elektrownie przepływowe;
  • elektrownie regulacyjne (zbiornikowe)

Elektrownia szczytowo - pompowa

Elektrownie tego typu kumulują energię na zasadzie grawitacji. Cały system produkcji energii umieszczony jest pomiędzy górnym a dolnym zbiornikiem i jest w pewnym sensie magazynem energii. Zasada działania opiera się na odpowiednim przepompowaniu i spuszczaniu wody w zależności od zapotrzebowania. Najczęściej wodę pompuje się do górnego zbiornika w nocy kiedy zapotrzebowanie na energię jest mniejsze. Natomiast w dzień woda z górnego zbiornika zostaje spuszczona i w ten sposób przepływająca woda uruchamia turbiny, które wytwarzają energię elektryczną. Zaletą tego typu elektrowni jest bardzo szybkie osiąganie maksymalnej mocy przy nagłym zapotrzebowaniu (kilka minut). Elektrownia szczytowo - pompowa jest dobrym rozwiązaniem na pozyskiwanie energii elektrycznej ale w powiązaniu z inną elektrownią, która swoje nadwyżki energii jest w stanie przekazać dla przepompowania wody do górnego zbiornika w chwili mniejszego zapotrzebowania na energię.

Szczytowo - pompowa.png

Elektrownia wodna szczytowo - pompowa

Elektrownia pływowa

Elektrownie tego typu wykorzystują do napędzania swoich turbin naturalne zjawisko przypływów i odpływów wód. Zbudowanie takiej elektrowni nie jest możliwe w każdym miejscu ze względu na różnice poziomów podczas przypływów i odpływów. Dlatego buduje się je w odpowiednich miejscach dodatkowo z tamą powodując gwałtowny spadek wody, która uruchamia turbiny i poprzez generator zostaje wytworzona energia elektryczna. Budowane są bardzo blisko mórz czy oceanów lub łączą otwarte akweny ze sztucznymi zbiornikami wodnymi. Nie wytwarzają oczywiście energii cały czas w sposób ciągły ze względu na charakterystykę przypływów i odpływów. Średnio dziennie w zależności od umiejscowienia elektrowni występują dwa odpływy i przypływy.

dzia�anie p�ywowa.png

Elektrownia przepływowa

Elektrownia przepływowa wykorzystuje do produkowania energii nie wielki spadek wykorzystując ciągły przepływ cieku wodnego. W większości przypadków nie mogą magazynować wody przez co nie ma możliwości regulacji produkowanej energii. Zależne są od zmiennych warunków klimatycznych w tym opadów atmosferycznych. Elektrownia przepływowa może wykorzystywać pojedynczy obszar rzeki jako jedna elektrownia lub zająć duży obszar rzeczny będąc kompleksem elektrowni wodnych nazywany często kaskadą rzeki. Zastosowane w kaskadzie rozwiązania piętrzenia wody pozwalają na optymalną regulację mocy a także na magazynowanie nadwyżek energii. Stanowi również bardzo dobre zabezpieczenie przeciwpowodziowe.

Bez nazwy.png

Elektrownia wodna przepływowa i kaskadowa

 

Elektrownia regulacyjna (zbiornikowa)

Podstawowym elementem tego typu elektrowni jest zbiornik wodny, który gromadzi wodę dzięki zaporze lub podobnej zabudowie hydrotechnicznej. Zasada działania jest identyczna jak w elektrowniach szytowo - pompowych czyli przez nagromadzenie wody w zbiorniku, który znajduje się wyżej niż turbina zwiększamy zarówno spad jak i ciśnienie co przekłada się większą moc. Dzięki piętrzącej się wodzie w zbiorniku jest w znacznym stopniu niezależna od warunków klimatycznych przez co można regulować zakres przepływającej przez nią wody i pełni znaczącą funkcję przeciwpowodziową. Istnieją elektrownie regulacyjne z małymi i dużymi zbiornikami wodnymi.

Zbiornikowa.png

Elektrownia wodna z małym i dużym zbiornikiem wodnym

Mała Elektrownia Wodna (MEW)

Małe elektrownie wodne są rozwinięciem dużych elektrowni wodnych, które mogą zasilać gospodarstwa domowe czy zakłady przemysłowe. Moc takich elektrowni nie przekracza 10 MW zarówno w Polsce jak i w Europie. W Stanach Zjednoczonych i Kanadzie za małe elektrownie wodne uważane są nawet takie, których moc sięga do 50 MW. Zaletą MEW jest niewątpliwie możliwość wykorzystania powojennych konstrukcji hydrotechnicznych czy starych siłowni młynów, kuźni czy tartaków. Należy pamiętać, że jest to system, który będzie nam służył nawet 100 lat a korzyści finansowe są w zależności od wielkości inwestycji widoczne są niemal natychmiast. Generalnie MEW nie wymaga specjalnej obsługi i gwarantuje stałą produkcję energii. 

Małe elektrownie wodne w zależności od sposobu ich wykorzystania są podzielona na:

  • małe elektrownie wodne (od 1 MW do 10 MW);
  • minielektrownie wodne (od 200 - 300 kW do 1 MW);
  • mikroelektrownie wodne (do 200 - 300 kW)

Małe elektrownie wodne o mocy powyżej 1 MW są zazwyczaj własnością firm energetycznych albo dużych zakładów przemysłowych gdzie w większości przypadków są one zautomatyzowane. Natomiast mini i mikroelektrownie są w posiadaniu zazwyczaj lokalnej społeczności i mają bardzo duże znaczenie dla gospodarki wodnej. Zaletą również mini i mikroelektrowni jest możliwość podpięcia się bezpośrednio do sieci niskiego napięcia i bezpośrednio korzystać z produkcji energii elektrycznej.

MEW O�ownik-Sobiechy.png

Mała Elektrownia Wodna w miejscowości Ołownik.

Moc  400 kW (dwie turbiny Kaplana)

 


powrót

Elektrownie szczytowo - pompowe

Elektrownie pływowe

Elektrownie przepływowe

Elektronie regulacyjne (zbiornikowe)