close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

male hidroelektrane ppt - AGENCIJA SNOB, MANEKENKE

код для вставкиСкачать
1
Мале хидроелектране су
постројења у којима се
потенцијална енергија
воде (трансформисана
енергија сунчевог
зрачења) најпре
претвара у кинетицку
енергију њеног струјања
(у статору турбине), а
потом у механичку
енергију (у ротору
турбине) ротацијом
вратила те турбине,
коначно, у електричну
енергију у генератору.
2
ДЕЛОВИ МАЛЕ ХИДРОЕЛЕКТРАНЕ
Бране или преграде имају вишеструку намену тј.
Служе за скретање воде са њеног природног тока
према захвату хидроелектране, повишење нивоа
воде ради постизања бољег пада и остваривање
акумулације.
Захват воду заустављену преградом прима и
упућује према хидроелектрани. Постоје два типа
захвата, захват на површини и захват испод
површине.
Водна комора се налази на крају довода.
Димензионсање водне коморе има велики утицај на
правилно функционисање хидроелектране.
3
Довод спаја захват с водном комором. Може
бити изграђен као канал или тунел. Тунел може
бити изграђен као потисни или гравитациони.
Хидроелектране са потисним тунелом су пуно
еластичније у погону јер могу без икаквих
деловања пратити промене оптерећења. Потисни
довод служи за вођење воде из водне коморе до
турбине. Најћешће се израђују од челика, а за
мање падове и од бетона. Профил је углавном
трапезног облика. Изводи се у каналима и
рововима чија се конструкција изводи тако да се
постигну најмањи хидраулички губици.
4
У постројењу се налазе генератори заједно са
турбинама. Хидрогенератори се израђују претежно у
вертикалном полозају због економичније употребе
хидраулицког дела електране. Хидрогенератори са
хоризонталном осовином сусрећу се у постројењима
мање снаге или кад две Пелтон или Францис турбине
погоне један генератор.
На улазу у потисни цевовод се налази заптивни уређај
који има сигурносну улогу. Он аутоматски спречава
даљи доток воде у цевовод ако пукне цев. Постављање
заптивних уређаја на дну потисног цевовода зависи од
броја турбина које су спојене на један цевовод.
5
Сунчева енергија као топлотна допире до Земљине
површине и изазива испаравање воде, земљишта и биља, што
узрокује подизање воде: последица је енергија положаја воде
(потенцијална) и енергија кретања воде (кинетичка)!
Енергија положаја воде је почетни облик енергије воде у
природи који се може искористити у техничким претварачким
системима.
Облици енергије положаја воде: речни токови, плима и
осека, морски таласи.Основни начин добијања:претварање
енергије положаја воде (потенцијална у акумулацијама) и
кинетичке енергије воде (проточне) у механичку енергију
протицањем кроз турбине за воду, а потом најчешће у
електричну у генераторима.
6
Турбина за воду је погонски уређај
у којем се потенцијална енергија воде
претвара у кинетичку енергију, а затим
променом количине гибања у радном
колу, у механичку енергију ротације.
Вратило турбинског радног кола
спојено је,по правилу, са
генератором у којем се механичка
енергија ротације претвара у
електричну енергију. С обзиром на
начин претварања енергије
односно према промени притиска
воде при струјању кроз радно коло,
водне турбине деле се
на:потисне(реакцијске) и турбине
слободног млаза (акцијске,
импулсне турбине)
-Турбина за воду -
7
Једноставан систем који се састоји од:
канала са водом,
вентила за довод
воде,
цевовода,
малог постројења које садржи управљачку плочу,
генератор,
турбину и одвод воде(врло практични).
8
Пример микросистема за производњу електричне
енергије
9
Нископотисне МХЕ са постројењем на дну бране
Мале хидроелектране не могу себи приуштити изградњу великих
резервоара или акумулација да се користе залихама воде када је то
најпогодније. Цена изградње релативно велике бране би била прескупа
и економски неисплатива. Али,ако је акумулација већ изграђена за друге
сврхе, као што су заштита од поплаве, наводњавање, прикупљање воде
за велике градове, рекреационо подручје или слично, могуће је
производити електричну енергију користећи постојећи одвод или
природни ток резервоара (акомулације).
Ако брана већ има
испусни отвор могућа је
изградња МХЕ приказане
на слици
10
У случају да брана није превисока може су уградити сифонски довод.
Интегрисани сифонски довод омогућује елегантну употребу постројења,
најчешће до висине 10 м и за постројење до 1000 кW, иако постоје
постројења са сифонским доводом са инсталираном снагом до 11 МW
(Шведска) и висине до 35.5 м (САД).
11
Постоје две врсте малих хидроелектрана које користе канал за наводњавање:
1.Ако је канал доваљно
велики за смештај
захвата, постројења,
одвода и бочног обиласка
за воду. Да би осигурали
снабдевање воде за
натапање, изградња мора
садржавати бочни
обилазак у случају гашења
турбине. Оваква изградња
захтева пројектовање
истовремено када и
пројектовање канала за
натапање, јер би
уграђивање у канал који
је већ у функцији могла
бити врло скупа опција
.
Принцип МХЕ интегрисане унутар канала за
наводњавање
12
2. Ако канал већ постоји, погодна опција приказана је на слици. Канал би
требао незнатно повећати за смештај захвата и прелива. Да се ширина
захвата редукује на минимум, треба уградити издужени прелив.Од
захвата се вода кроз потисни цевовод доводи до турбине, а затим се
кроз кратки испуст враћа у канал. Углавном у каналима нема миграције
риба па су пролази за рибе непотребни.
Принцип МХЕ интегрисане унутар канала за наводњавање
13
Вода за пиће се испоручује у град транспортом воде из повишеног
резервоара кроз цевовод под притиском. Уобичајено, у таквим врстама
инсталације дисипација енергије на нижем крају цевовода, на уласку у
постројење за прочишћавање воде, се ублажава коришћењем специјалних
вентила.
14
Након прикупљања подлога и извршења одговарајућих
истражних радова,па њихове обраде, приступа се анализи
могућности природних речних токова
и могућности
искориштења хидроенергетског
потенцијала изграђених
објеката на малим водотоковима.
Приликом пројектовања малих ХЕ потребно је разморити
следеће:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Геолошке карактеристике
Хидролошке и метеоролошке истражне радове
Стање на терену
Бруто енергетски потенцијал
Величину изградње мале ХЕ
Избор турбине и нето снага за мале ХЕ
15
Избор типа турбине за одговарајуће услове је врло важан. Основни
критеријум за избор типа турбине су висина пада и количина протока, а
остали критеријуми су још и корисност, цена и сл.
Потисне (реакцијске) турбине
-Францисова (конструисао Американац Францис 1848.)
-Капланова (конструисао Чех Каплан 1912.)
-Пропелерна (Капланова с непомичним роторским лопатицама)
Турбине слободног млаза (акцијске)
-Пелтонова (конструисао Американац Пелтон 1878.)
-Турго турбина (варијација Пелтонове турбине, али је пројектована да
има већу специфичну брзину ).
-Банки-Мицхелл турбина (за велике водене токове и мање падове од
-Пелтонове турбине, изводи се само са хоризонталном осовином)
Микротурбине: потребна снага од 3-4 kW, уз Q·H ~1 уз степен корисног
дејства од ~50% постиже се снага ~5 kW
16
Потисне (реакцијске) турбине за мале ХЕ
17
Турбине слободног млаза (акцијске)
Ротор пелтонове турбине
Пелтонова турбина са две млазнице
18
Турго турбина
Банки-Мицхелл турбина
19
Тип, геометрија и димензије турбине су условљени
критеријумима као што су нето пад, проток кроз турбину,
брзина ротације, цена и сл.
20
Предности:
1.
МХЕ су еколошки врло прихватљиве,па производњом
електричне енергије у њима нема емисије угљен-диоксида у
околину што је веома важно.
2. Смањује се потрошња фосилних горива,
3. Помажу у заштити од поплава, не захтевају коришћење
великих површина
Један GWh електричне енергије произведене у МХЕ значи:
- избегавање емисије од 480 тона угљен-диоксида (CО2),
- снабдевање електричном енергијом кроз једну годину за 250
домаћинстава у развијеним земљама, а за 450 домаћинстава у
земљама у развоју
- уштеду 220 тона горива или уштеду 335 тона угља
21
Недостаци:
Иако у знатно мањој мери у односу на велике ХЕ (не утичу
на промене водотока), велики је утицај на локалној флори
и фауни (миграције и повреде риба, квалитета воде
низводно и сл.) па се дефинишу мере за заштиту околине
које се могу предузети да се ублаже ти утицаји:
-
Резервни ток
Пролази за рибе
Скупљање и складиштење смећа
Вишенаменски погони
Технике за смањење буке и вибрације
Пријатељске турбине за рибе
Био-дизајн
22
Ублажавање штетних дејстава МХЕ
Ублажавање штетних дејстава МХЕ
23
Био-акустична ограда за рибе користи комбинацију ваздушних мехурића и
звучних таласа да направи ограду која усмерава рибе даље од хидро
опреме,како би одезбедила њихову сигурност.
Био-акустична ограда за рибе
24
Азија, тачније Кина је постала предводник у производњи
хидроелектричне енергије. Данашњи развој у Аустралији и Новом
Зеланду се фокусира на мале хидроелектране. Канада, земља са
дугом традицијом коришћења хидроенергије, развија мале
хидроелектране као замену за дизел електране у удаљеним
срединама без разведене електричне мреже. Тржишта као што су
Јужна Америка, бивши Совјетски савез и Африка такође имају
велики, нетакнути потенцијал. 2000. светска инсталирана снага
МХЕ је била око 37 GW. Само 2005. пораст од 8 % у односу на
2004. и тада је износила 66 GW, што је пораст у односу на 2000.
за чак 78%!. Више од 50 % у Кини (38.5 GW), следи Јапан с 3.5 GW,
па САД с 3 GW. Ипак, то је у односу на свеску потрошњу
примарне снаге (15 ТW) само око 0,5%, а у светској производњи
електричне енергије (2006.) око 5,12 %.
25
Мале хидроелектране у свету
26
27
Европа је друга у светском доприносу у производњи
електричне енергије из малих хидроелектрана, одмах иза
Азије. Хидроенергија има око 84% доприноса у
производњи електричне енергије из обновљивих извора у
ЕУ-27 и око 13% укупне производње електричне енергије у
ЕУ-15. 2001. мале хидроелектране су у ЕУ-15 допринеле
око 2% у укупној производњи електричне енергије, те око
9% у укупној производњи електричне енергије из
обновљивих извора енергије. МХЕ броје око приближно
4.6% укупне хидроенергетске производње у новим
чланицама Европске уније и Турској. Ни један од других
обновљивих
облика
енергије
(ветар,
биомаса,
фотонапонске ћелије и сл.), у тим земљама, се не може
мерити с малим хидроелектранама. ЕУ-15: у погону око
14000 МХЕ с просечном инсталираном снагом од 0.7 МW.
Нове чланице: ЕУ-10 имају око 2800 МХЕ, просечне снаге
0.3 МW, Румунија, Бугарска и Турска око 400 МХЕ,
просечне снаге 1.6 МW.
28
Инсталирана снага МХЕ по земљама у ЕУ-27+Турска у 2009
29
Планирана инсталирана снага МХЕ у Европи у 2010.
години
30
Србија се суочава са све већим проблемом дефицита електричне
енергије због чега је приморана да је из године у годину све
више увози.Оваквом стању допринела је политика
развојаелектроенергетике у Србији, која је била усмерена на
проучавање и изградњу електроенергетских објеката на великим
рекама, односно у регионима који обилују резервама угља са
површинском експлоатацијом.
И са становишта улагача, ови објекти великих снага су имали
предност, тако да је енергетски потенцијал малих речних токова
остао у другом плану. Занемаривање природних потенцијала
појачано је и вишегодишњим опредељењем за увоз јефтине
енергије, као што су била течна горива.И да не заборавимо: свако
одлагање градње малих хидроелектрана чини да годишње, у
Србији без покрајина, низ воду отекне преко милијарду шестсто
милиона киловат сати електричне енергије, вредних више од
осамдесет милиона евра!
31
Велики проблем трошења фосилног горива јесте што се на тај начин
изазива и велико загађивање.Због тога би требало користити енергију
која је мање штетна за околину, а опште је познато да су обновљиви
извори знатно мањи загађивачи од необновљивих.
Стари млин претворен у хидро постројење
32
33
Евидентирани потенцијал МХЕ, по регионима и сливовима, као и
карта са неким локацијама,показују где се све могу изградити
МХЕ релативно велике инсталисане снаге, односно преко 3 МW.
Ови подаци представљају грубу, али једину постојећу процену
хидропотенцијала. Важно је напоменути и то да постоји
одређени број локација које нису евидентиране, пре свега зато
што у време овог истраживања нису постојали прилазни путеви
овим потенцијалима.
Процењено је да у Србији постоји око 900 локација погодних за
изградњу малих хидроелектрана снаге до 10 МW, што би
омогућило инсталирање укупно 455 МW снаге, односно
производњу око 1,6 милијарди kWh годишње. Тај потенцијал
није занемарљив, јер то је снага која може да задовољи потребе
пола Београда, а по произведеној енергији Београд је могуће
снабдевати готово два месеца.Вредност посла је 50 милиона
евра годишње, али је неопходно малим произвођачима струје
законом обезбедити нeповлашћени статус.
34
ПОЗИТИВНО
Обновљиви извор ел.
Енергије,нема емисије у
околину,смањивање
потрошње фосилних
горива
Контрола плављења и
тока
Погодне за напајање
изолованих удаљених
подручја
Позитиван друштвени
утицај на
регију(запошљавање и сл.)
НЕГАТИВНО
Повреде и миграције
риба(утицај на непосредни
биосистем)
Бука и вибрације,визуално
нарушавање околине
Несталан проток:варијације
тока и мала акумулацијаосновни проблем при раду у
ЕЕС
Изградња:високи
инвестициони трошкови и
компликованост
35
Документ
Категория
Презентации
Просмотров
16
Размер файла
3 241 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа