Male hidroelektrane – razlika između verzija

Uklonjeni sadržaj Dodani sadržaj
m Bot: popravljanje preusmjeravanja
Kolega2357 (razgovor | doprinos)
m robot kozmetičke promjene
Red 1:
[[Datoteka:Nw vietnam hydro.jpg|thumb|desno|300px|Mikro hidroelektrana u sjeverozapadnom Vijetnamu]]
 
'''Male [[hidroelektrana|hidroelektrane]]''' su postrojenja u kojima se [[potencijalna energija]] vode (transformirana energija sunčeva zračenja) najprije pretvara u [[kinetička energija|kinetičku energiju]] njezinog strujanja (u [[stator|statoru]]u turbine), a potom u mehaničku energiju (u [[rotor|rotoru]]u turbine) vrtnje vratila [[turbina|turbine]] te, konačno, u električnu energiju u [[električni generator|generatoru]]. Svjetski energetski trend posljednjih godina je sve veći iskorak ka obnovljivim izvorima energije. Za male hidroelektrane se smatra da nemaju nikakav štetan utjecaj na okoliš, za razliku od velikih čija se štetnost opisuje kroz velike promjene ekosustava (gradnja velikih brana), utjecaji na tlo, poplavljivanje, utjecaji na slatkovodni živi svijet, povećana emisija metana i postojanje štetnih emisija u čitavom životnom ciklusu hidroelektrane koje su uglavnom vezane za period izgradnje elektrane, proizvodnje materijala i [[transport]]. Velike količine vode u cjevovodima pitke vode same se nameću kao potencijalni izvor energije. S obzirom da je protok kroz cjevovod postoji kod vodocrpilišta, posebno na dijelu cjevovoda oko izvorišta, vodosprema i crpilišta, gdje se tok vode kroz cijevi uglavnom postiže samom gravitacijskom silom, postavljanje turbine i pripadnih električnih generatora su zahvati koji ne ugrožavaju dobavu pitke vode, a istovremeno proizvode električnu energiju. Danas se za tehnologiju vezanu za hidroenergiju, koja se smatra obnovljivim izvorom energije, može reći da je tehnički najpoznatija i najrazvijenija na svjetskoj razini, sa iznimno visokim stupnjem učinkovitosti. 22% svjetske proizvodnje električne energije dolazi iz malih i velikih hidroelektrana.
 
Pojam male hidroelektrane se može promatrati sa različitih točaka gledišta i razlikuje se od zemlje do zemlje, zavisno o njezinom standardu, hidrološkim, meteorološkim, topografskim i morfološkim karakteristikama lokacije, te o stupnju tehnološkog razvoja i ekonomskom standardu zemlje. Razlika između hidroelektrana i malih hidroelektrana je u instaliranoj [[snaga|snazi]]. Granična snaga koja dijeli hidroelektrane na male hidroelektrane razlikuje se od zemlkje do zemlje. Neke zamlje poput [[Portugal|Portugala]]a, [[Španija|Španjolske]], [[Irska|Irske]], [[Grčka|Grčke]] i [[Belgija|Belgije]] su prihvatila 10 [[Vat|MW]] kao gornju granicu instalirane snage za male hidroelektrane. U [[Italija|Italiji]] je granica 3 MW, u [[Švedska|Švedskoj]] 1.5 MW, u [[Francuska|Francuskoj]] 8 MW, u [[Indija|Indiji]] 15 MW, u [[Narodna Republika Kina|Kini]] 25 MW. Međutim u [[Evropa|Europi]] se sve više prihvaća kapacitet od 10 MW instalirane snage kao gornja granica i tu granicu je podržala Europska udruga malih hidroelektrana (ESHA), te Europska komisija. Prema
postojećim propisima u [[Hrvatska|Hrvatskoj]], mala hidroelektrana, određena je kao postrojenje za iskorištavanje energije vodotokova s izlaznom [[električna snaga|električnom snagom]] od 10 [[kW]] do 10MW. Male hidroelektrane se često dalje kategoriziraju u male, mini i micro hidroelektrane.
 
Red 9:
 
U usporedbi sa velikim navedene su samo neke od prednosti malih hidroelektrana su sljedeće:
* gotovo da nemaju nedostataka
* nema troška distribucije električne energije
* nema negativnog utjecaja na [[ekosistem|ekosustav]] kao kod velikih hidroelektrana
* jeftino održavanje
 
U Republici Hrvatskoj trenutno je u pogonu 18 hidroelektrana (izvor: "MAHE: program izgradnje malih hidroelektrana: prethodni rezultati i buduće aktivnosti", 1998.).
Red 44:
 
==== Pretlačne turbine ====
'''Pretlačnim turbinama''' nazivaju se vodne turbine u kojima je tlak na ulazu u rotor veći od onoga na njegovom izlazu. U pretlačnim se turbinama dio potencijalne energije transformira u kinetičku energiju u statoru, a dio u rotoru. Zakretanje radnog kola uzrokuje promjena količine gibanja i [[reaktivna sila|reaktivne sile]] (razlika [[tlak|tlaka]]a, [[Coriolisova sila]] i dr.)
 
U pretlačne turbine spadaju '''Francisova''' (konstruirao amerikanac [[Francis]] 1849.), '''Kaplanova''' (konstruirao čeh [[Kaplan]] 1913.), '''Propelerna''' (Kaplanova s nepomičnim rotorskim lopaticama) i '''Deriazova''' (konstruirao švicarac [[Deriaz]] 1952.) turbina.
Red 82:
'''2.''' Ako kanal već postoji, pogodna opcija prikazana je na slici. Kanal bi trebao neznatno povećati za smještaj zahvata i preljeva. Da se širina zahvata reducira na minimum, treba ugraditi izduženi [[preljev]]. Od zahvata se voda kroz tlačni cjevovod dovodi do turbine, a zatim se kroz kratki ispust vraća u kanal. Uglavnom u kanalima nema [[migracije riba]] pa su prolazi za [[riba|ribe]] nepotrebni.
 
=== MHE ugrađena u vodoopskrbi sustav ===
 
Voda za piće se isporučuje u grad transportom vode iz povišenog [[rezervoar|rezervoara]]a kroz cjevovod pod pritiskom. Uobičajeno, u takvim vrstama instalacije [[disipacija]] energije na nižem kraju cjevovoda, na ulasku u postrojenje za pročišćavanje vode, se ublažava korištenjem specijalnih ventila.
 
Smještanjem turbine na kraj cjevovoda, da pretvori ionako izguljenu energiju u električnu, je zgodna opcija, pod uvjetom da se uzbjegne vodeni udar. Da bi se osigurala trajna opskrba vodom mora biti ugrađen sustav obilaznih [[ventil|ventila]]a. U nekim vodoopskrbnim sustavima turbina ima ispust u otvoreni [[bazen]] ili [[jezero]]. Sustav za kontrolu održava [[nivo]] vode u bazenu. U slučaju mehaničkog zastoja ili zastoja turbine, sustav obilaznih ventila također može održavati razinu vode u bazenu. U slučaju da glavni obilazni ventil ispadne iz pogona pojavljuje se [[pretlak]], te se pomoćni obilazni ventil brzo otvori. Kontrolni sustavi su još složeniji u sustavima gdje je izlaz iz turbine podvrgnut protupritisku vodene mreže.
 
== Značajke hidroelektrana ==
Hidroelektrane u energetskom pogledu karakteriziraju s mogućom proizvodnjom, koja se obično izražava kao srednja godišnja proizvodnja u [GWh] i dobije kao aritmetička sredina mogućih godišnjih proizvidnji u promatranom dužem nizu godina za koje se raspolaže s podacima o ostvarenim dotocima. Pod pojmom „moguća proizvodnja“ podrazumijeva se maksimalna proizvodnja koja bi se mogla ostvariti korištenjem najveće količine raspoložive vode pod najpovoljnijim uvjetima, uzimajući u obzir veličinu izgradnje svake od hidroelektrana.
 
'''Iskoristivi volumen''' <math>V_i</math> ovisan je o '''veličini izgradnje''' <math>Q_i</math>(maksimalni protok koji HE može propustiti kroz postrojenje) i određuje se iz krivulje trajanja protoka Q=f(t).
:<math>V_i=\int_0^{Q_i}{t,dQ}</math>
 
'''Srednji iskoristivi protok''' je onaj konstantni protok u kojem bi za isto razdoblje na promatranom profilu toka protekla količina vode <math>V_i</math> ,
:<math>Q_{si}=\frac{V_i}{t_0}=\frac{V_i}{31.54\cdot10^6} [m^3/s]</math>
 
Red 166:
porast u odnosu na 2000. za čak 78%!. Više od 50 % u Kini (38.5 GW), slijedi [[Japan]] s 3.5 GW, te [[Sjedinjene Američke Države|SAD]] s 3 GW. Ipak, to je u odnosu na svjetsku potrošnju primarne snage (15 TW) samo oko 0,5%, a u svjetskoj proizvodnji električne energije (2006.) oko 5,12 %.
 
'''[[Evropa|Europa]]''' je druga u svjetskom doprinosu u proizvodnji električne energije iz malih hidroelektrana, odmah iza Azije. [[Hidroelektrana|Hidroenergija]] ima oko 84% udjela u ukupnoj proizvodnji električne energije iz obnovljivih izvora u EU-27 i oko 13% ukupne proizvodnje električne energije u EU-15. 2001. male hidroelektrane su u EU-15 doprinijele oko 2% u ukupnoj proizvodnji električne energije, te oko 9% u ukupnoj proizvodnji električne energije iz obnovljivih izvora energije. MHE broje oko približno 4.6% ukupne hidroenergetske proizvodnje u novim članicama [[Evropska unija|Europske unije]] i Turskoj. Niti jedan od drugih [[obnovljivi izvori energije|obnovljivih oblika energije]] ([[energija vjetra|vjetar]], [[biomasa]], [[fotonaponske ćelije]] i sl.), u tim zemljama, se ne može mjeriti s malim hidroelektranama. EU-15: u pogonu oko 14000 MHE s prosječnom instaliranom snagom od 0.7 MW. Nove članice: EU-10 imaju oko 2800 MHE, prosječne snage 0.3 MW, [[Rumunija|Rumunjska]], [[Bugarska]] i [[Turska]] oko 400 MHE, prosječne snage 1.6 MW.
 
== Male hidroelektrane u Hrvatskoj ==
=== Povijest ===
Iako se energija rijeka i potoka u Hrvatskoj koristila tisućama godina (za pogon [[mlin|mlinova]]ova i sl.), sustavna istraživanja mogućnosti za njezino iskorištavanje u hidroenergetske svrhe u malim hidroelektranama na području Hrvatske započela su tek 1980. godine.
Jedan od tih vodotokova na kojem postoje brojne mogućnosti za izgradnju malih hidroelektrana pregradnjom postojećih ili napuštenih mlinova (vodenica) je rijeka [[Mrežnica (rijeka)|Mrežnica]]. Njezina ukupna duljina iznosi 64 km, visinska razlika 148 m, a prosječni godišnji protok 34 m3/s. Ono po čemu je Mrežnica najpoznatija su čak 93 [[vodopad|sedrena slapa]] između kojih su stvoreni ujezereni dijelovi rijeke. Na čak 49 tih slapova tijekom povijesti ljudi su izgradili vodenice za pogon mlinova, a kako je danas najveći dio tih mlinova napušten ili zapušten, postoje velike mogućnosti za njihovu
pregradnju u male hidroelektrane.
Red 207:
 
== Eksterni linkovi ==
* [http://www.energetika-net.com/oie Energetika-net]
* [http://www.eihp.hr/index.php Energetski institut Hrvoje Požar]
* [http://www.mojaenergija.hr Portal Moja Energija]
* [http://www.our-energy.com/hr/energija_vode.html Our-Energy]
* [http://powerlab.fsb.hr/osnoveenergetike/wiki/index.php?title=ENERGETSKE_TRANSFORMACIJE#Male_hidroelektrane Fakultet strojarstva i brodogradnje, Zagreb Energetika]
 
[[Kategorija:Hidroelektrane]]