Vodná Energia
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

Vodná Energia

on

  • 6,104 views

 

Statistics

Views

Total Views
6,104
Views on SlideShare
5,916
Embed Views
188

Actions

Likes
0
Downloads
31
Comments
0

4 Embeds 188

http://udrzatelne.sk 130
http://www.slideshare.net 53
http://oikosbratislava.tym.sk 4
http://www.udrzatelne.sk 1

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Microsoft PowerPoint

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

    Vodná Energia Vodná Energia Presentation Transcript

    • Kurz OBNOVITEĽNÉ ZDROJE ENERGIE časť VODNÁ ENERGIA Prof. Ing. Peter Dušička, PhD. Katedra hydrotechniky Stavebná fakulta STU Bratislava
      • Členenie prednášky:
      • Čo je to vodná elektráreň?
      • Význam a funkcie vodných elektrární pre elektrizačnú sústavu
      • Hydroenergetický potenciál a jeho využívanie
      • Delenie vodných elektrární
      • Vodné elektrárne (príklady)
      • Malé vodné elektrárne (príklady)
      • Záver
      • Vodná elektráreň =
      • výrobňa elektrickej energie
      • premieňajúca vodnú energiu
      • vodného zdroja na energiu elektrickú
      • (STN 75 0128 Názvoslovie využitia vodnej energie)
      • súčasť viacúčelovej VS
      • jednoúčelová VS (len energetické využitie)
      • Hlavné výrobné objekty VE:
      • strojovňa – časti:
        • stavebná
        • technologická:
          • strojná (turbíny, uzávery, hrablice atď.)
          • elektro (generátor, rozvody atď.)
      • prevádzková budova
      • rozvodňa
      • 2-ja prevádzkovatelia:
      •  energetický = Slovenské elektrárne – Enel a.s.
      •  vodohospodársky = Slovenský vodohospodársky
      • podnik š.p.
      VS a VE Krpeľany na Váhu 1. Čo je to vodná elektráreň?
    • 1. Čo je to vodná elektráreň? Prietoky vody vo vodných tokoch:  sú premenlivé v čase  nemusia sa vyskytovať práve vtedy, keď je zvýšený dopyt po energii (energetická špička)  môžu sa vyskytovať práve vtedy, keď nie je dopyt po energii (nočné pásmo, víkendy) Regulácia prietoku je možná nádržami  VE majú zabezpečenosť dodávky EE
    • 2. Význam a funkcie VE pre ES Význam vodných elektrární vyplýva z ich funkcií, ktoré poskytujú pre elektrizačnú sústavu. Energetické funkcie VE: 1. statické - výkonová služba (plánovaná) - transfer energie (možný len u PVE) 2. dynamické (len regulačné VE - je potrebný V Z ) - preberanie strmých špičiek - výkonová záloha - z kľudu: VE Gabčíkovo - cca 150 s PVE Č. Váh - T/Č cca 120/170 s VE Madunice - 30 s (v minulosti náhradný zdroj vlastnej spotreby JE A1) - točivá rezerva - regulácia frekvencie a odovzdávaného výkonu - stroje v chode - primárna do 30 s (napr. VEG 8 x 4,5 MW = 36 MW) - sekundárna do 2 min.
    • 2. Význam a funkcie VE pre ES výroba EE = spotreba EE + prenosové straty Zosúladenie hydrologicko-hydraulických pomerov a požiadavkami ES = vodohospodársko-energetický plán VE transfer energie - PVE Zdroje na pokrytie DDZ:  jadrové elektrárne  tepelné elektrárne  vodné elektrárne
    •  
    •  
      • využívanie energie vodných tokov  základný zdroj získavania energie
      • hydroenergetický potenciál = prírodné bohatstvo každej krajiny
      • využíva sa vo VE a MVE
      • primárny technicky využiteľný hydroenergetický potenciál = HEP
      • HEP = súčet E r na realizovaných a technicky
      • realizovateľných VE a MVE
      • vyspelé európske štáty  využitie HEP na 65 až 95 %
      • SR  využitie HEP len na 56,4 %
      3. Hydroenergetický potenciál a jeho využívanie
      • doteraz najväčší výrobca EE v SR = Slovenské elektrárne – Enel a.s.
      • HEP  významný zdroj EE
      • po 2008  zvýšenie podielu HEP (odstavenie EBO V1, parné bloky EVO, ENO)
      • (zdroj informácií = Výročná správa SE a.s. za rok 2004)
      celkove P i = 6 877 MW celkove E R = 25 576 GWh 3. Hydroenergetický potenciál a jeho využívanie
      • Silné stránky využívania HEP:
      • (v porovnaní s inými energetickými zdrojmi - napr. uhlie, jadro)
      • obnoviteľný zdroj
      • vlastný zdroj (s výnimkou hraničných tokov)
      • pohotový zdroj = regulačné schopnosti
      • neznečisťuje ovzdušie a neprodukuje odpad
      • relatívne nízke prevádzkové náklady pri dlhej životnosti (50 ~ 100 rokov)
      • vyžaduje relatívne malý počet prevádzkových zamestnancov (diaľkové riadenie)
      • pri citlivom a technicky správnom riešení nespôsobuje devastáciu prírodného
      • prostredia, transformuje ho na novú kvalitu, pričom pri celkovom
      • zhodnotení všetkých efektov býva využitie HEP ekologicky prínosné
      3. Hydroenergetický potenciál a jeho využívanie
      • Slabé stránky využívania HEP
      • dajú vnímať z rôznych hľadísk  pre SR je charakteristické:
        • rezortné hľadisko
        • ekologické hľadisko
        • skresľovanie bilančných hodnôt HEP
      • 1. Rezortné hľadisko
      • výroba EE z vody je doteraz vo veľkej väčšine sústredená v  SE a.s. ,
      • ktoré patria do rezortu Ministerstva hospodárstva SR ( MH SR ).
      • Tento rezort v podstate riadi energetiku a jej ďalší rozvoj.
      • voda = nositeľka primárnej energie podlieha správe Slovenského vodohospodárskeho podniku š.p. ( SVP š.p . ),
        • = patril do rezortu Ministerstva pôdohospodárstva SR,
        • = v súčasnosti rezort Ministerstva životného prostredia SR ( MŽP SR ).
      • Tieto rezorty majú rozdielny pohľad na výrobu EE z vody !
      3. Hydroenergetický potenciál a jeho využívanie
      • Ekologické hľadisko
      • z hľadiska ekológov  negatívne vplyvy využívania HEP
      • na okolité prírodné a životné prostredie:
        • zmena prietokových pomerov
        • zvýšenie sedimentačnej resp. eróznej činnosti toku
        • zmena režimu podzemnej vody
        • priechodnosť rýb a vodných živočíchov cez stupne na tokoch
        • potenciálny únik mazadiel (ropných látok)
        • zmena kvalitatívnych vlastností vody
        • ohrozenie vodných živočíchov chodom turbín
        • zmeny druhového zloženia vodných organizmov
        • ovplyvnenie brehových porastov
        • hlučnosť prevádzky
        • záber pozemkov a zásahy do územia počas výstavby
        • urbanistický zásah do okolitého krajinného prostredia
        • ovplyvnenie rekreačnej plavby
      • väčšina týchto vplyvov sa však dá vhodnými opatreniami značne eliminovať
      • kritika vyplýva väčšinou z neznalosti technického riešenia
      • a prevádzky VE alebo MVE, resp. z  apriórnej zaujatosti
      3. Hydroenergetický potenciál a jeho využívanie
      • Skresľovanie bilančných hodnôt HEP
      • pri hodnotení stupňa využívania HEP sa obvykle sleduje % využitia
      • problém nastal s bilančnou hodnotou HEP
      • pôvodne bola hodnota HEP pre územie Slovenska určená výskumnými
        • prácami na 7 361 GWh/rok pri inštalovanom výkone okolo 2 575 MW
      • v poslednom období sa začala publikovať „upresnená“ hodnota HEP 6 607 GWh/rok - v odbornej verejnosti sa nazýva aj ako „ekologický“ HEP
      • k hodnote tohoto HEP dospeli autori tak, že od hodnoty 7 361 GWh/rok odrátali priemerné ročné výroby tých lokalít VE a MVE, proti ktorým boli zo strany ochrany prírody vznesené námietky
      • nie je známe, že by lokality, ktoré sa vyradili, boli dôsledne posudzované podľa metód posudzovania vplyvu stavieb na životné prostredie, t.j. podľa Zákona o posudzovaní vplyvov na životné prostredie (predtým č.124/94, teraz č. 24/2006)
      • nie sú známe ani variantné riešenia vyradených lokalít, ktoré sú pre posudzovací proces v zmysle zákona potrebné
      3. Hydroenergetický potenciál a jeho využívanie
        • do roku 1997  oficiálne materiály SE a.s., MH SR, MŽP SR a pod.
        • = hodnota HEP 7 361 GWh/rok
        • „ upresnená“ hodnota „ekologického“ HEP 6 607 GWh/rok  Aktualizovaná energetická koncepcia pre SR do roku 2005, prijatá Uznesením vlády v 1997
        • číselná hodnota „upresneného“ resp. „ekologického“ HEP 6 607 GWh/rok je nižšia ako 7 361 GWh/rok - rozdiel 754 GWh/rok prestavuje:
        •  4,5 násobok priemernej ročnej výroby VE Žilina (najnovšej VE v SR)
        •  viac ako 1/4 priemernej ročnej výroby VE Gabčíkovo
        •  nejedná sa teda o žiadnu zanedbateľnú hodnotu!
        • táto skutočnosť priamo ponúka možnosť manipulovať s tak dôležitou hodnotou pre energetickú bilanciu, akou je stupeň využitia HEP SR
        • podľa dostupných údajov bol využitý HEP v roku 1997 na úrovni 4 134 GWh/rok
        • ak vztiahneme tento údaj:
        •  k pôvodnej hodnote HEP 7 361 GWh/rok = využitie HEP 56,4 %
        •  k „upresnenej“ hodnote HEP 6 607 GWh/rok = využitie HEP 62,5 %
      3. Hydroenergetický potenciál a jeho využívanie
        • bez reálneho využitia HEP našich tokov = výstavby jedinej VE alebo MVE sme sa teda takto priblížili k vyspelým krajinám Európskej únie!!!
        • ak sa konkrétna VE alebo MVE nemôže v súčasnosti realizovať
        • z akýchkoľvek dôvodov:
        •  ekologických
        •  ekonomických
        •  legislatívnych a pod.
      • neznamená to ešte jednoznačne, že v budúcnosti pri zmene
      • týchto podmienok nemôže byť realizovaná!!!
        • nevybudovaním VE alebo MVE totiž HEP daného úseku
        • vodného toku nezaniká!!!
        • uvádzanie takto „upresnenej“ hodnoty HEP ako bilančnej hodnoty
        • sa nedá považovať za korektné a skresľuje celkovú bilanciu
      3. Hydroenergetický potenciál a jeho využívanie
    • 3. Hydroenergetický potenciál a jeho využívanie
    • 4. Delenie vodných elektrární
      • Uplatňujú sa rôzne hľadiská:
      • 1. podľa inštalovaného výkonu
              • nad 10 MW
              • do 10 MW – MVE (STN 73 6881)
      • 2. podľa možností hospodárenia s vodou
      • A. prietočné
      • B. regulačné a) s prirodzenou akumuláciou
      • b) s umelou akumuláciou
      • c) so zmiešanou akumuláciou (prirodzenou aj umelou)
      • Prietočné VE (spracúvajú okamžité prietoky):
      • prietoky cez vzdúvacie stavby bez V z
      • pod vyrovnávacími nádržami – využitie Q n
      • vodojemy - odbery
      • biologické prietoky (pri prepúšťaní cez vzdúvací objekt)
      • Regulačné VE - podľa časového hľadiska – regulácia prietoku:
      • krátkodobá (denná, týždenná)
      • sezónna (v rámci roka)
      • dlhodobá (viacročná)
    • 5. Vodné elektrárne (príklady) PVE Čierny Váh VE Gabčíkovo
    • 5. Vodné elektrárne (príklady) stupeň Čunovo (MVE Mošoň + VE Čunovo) stupeň Gabčíkovo (MVE S7 + VEG) 1. VE Gabčíkovo 8 x 90,0 = 720,00 MW 2. VE Čunovo 4 x 6,07 = 24,28 MW 3. MVE Mošoň 2 x 0,61 = 1,22 MW (+ 2 x 0,61 = 1,22 MW) 4. MVE S7 2 x 0,52 = 1,04 MW 5. MVE Dobrohošť 2 x 1,10 = 2,20 MW (pripravovaná) MVE Dobrohošť VD GABČÍKOVO
    • 5. Vodné elektrárne (príklady)
    • 5. Vodné elektrárne (príklady) PVE Čierny Váh
    • 5. Vodné elektrárne (príklady) PVE Čierny Váh
    • 5. Vodné elektrárne (príklady) PVE Čierny Váh
    • 5. Vodné elektrárne (príklady) VS a VE Liptovská Mara VS a VE Bešeňová
    • 5. Vodné elektrárne (príklady) VS a VE Liptovská Mara
    • 5. Vodné elektrárne (príklady) VS a VE Liptovská Mara - Bešeňová
    • 5. Vodné elektrárne (príklady) VS a VE Hričov
    • 5. Vodné elektrárne (príklady) VS a VE Hričov
    • 5. Vodné elektrárne (príklady) VS a VE Hričov
    • 5. Vodné elektrárne (príklady) VS a VE Mikšová
    • 5. Vodné elektrárne (príklady) VS a VE Mikšová
    • 5. Vodné elektrárne (príklady) VS a VE Považská Bystrica
      • MVE – história vzniku na Slovensku
      • MVE vznikali na našom území už koncom 19. storočia predovšetkým pre potrebu:
          • rudných baní
          • úpravní rúd
          • železiarní
          • ako prídavné zariadenia najmä pri mlynoch a pílach
      • často boli kombinované s parnými strojmi a s tepelnými elektrárňami
      • už v roku 1911 bolo na Slovensku 13 MVE pre verejné zásobovanie
      • v roku 1930 viac ako 2 650 prevádzok, z ktorých :
        • 96 malo zmiešanú prevádzku (mechanická transmisia + výroba EE)
        • len 49 samostatných vodných elektrární – príklady:
          • z oblasti banských prevádzok = Kremnická kaskáda 3 MVE, zásobená vodou privádzačom z toku Turca (Turčekovský vodovod) + najstaršie MVE v Smolníku, Žakarovciach a Krompachoch
          • z oblasti hutníckej = sústava MVE pre železiarne v Podbrezovej (Piesok, Podbrezová, Lopej, Dubová a Jasenie)
          • pre lesné železnice = MVE v Ľubochni, Poprade
          • pre kúpele Rajecké Teplice, Korytnica, Trenčianske Teplice, Vyšné Ružbachy
          • pre papierne Harmanec (MVE Ulmanka, Harmanec I, Harmanec II a Jakub), pre papiereň a celulózku MVE Ružomberok a mnoho ďalších
          • - po roku 1948 väčšina z nich neobstála a  bola postupne zlikvidovaná
          • alebo aspoň vyradená z prevádzky (v mnohých prípadoch sa ešte dajú obnoviť)
      6. Malé vodné elektrárne (príklady)
    • 6. Malé vodné elektrárne (príklady) MVE - stavba vodohospodárska a energetická - primárna funkcia = výroba elektrickej energie pohľad na postavenie a funkcie MVE sa menil s historickým vývojom energetiky vodné elektrárne = jednými z prvých elektrární na našom území dodávka EE - napred pre samostatné prevádzky - neskôr po vybudovaní jednotnej ES boli zapojené do ES s postupným zvyšovaním spotreby EE = budovanie nových zdrojov (vodné, tepelné alebo jadrové) výkonovo oveľa väčšie, ako 10 MW  zmena postavenia MVE = stali sa v podstate zdrojmi doplnkovými význam MVE = predovšetkým v regionálnej energetike – lokálne vylepšujú bilanciu výroby EE
    • 6. Malé vodné elektrárne (príklady)
      • údaje Výskumného ústavu energetického :
      • na Slovensku je hodnota primárneho technicky využiteľného hydroenergetického potenciálu v  inštalovanom výkone pripadajúceho na MVE 340 MW
      • k  31.12.2001 bolo v SR zaregistrovaných 186 MVE s inštalovaným výkonom 57,33 MW , čo predstavuje
      • využitie len na 16,86 %
    • 6. Malé vodné elektrárne (príklady)
      • Delenie MVE z hľadiska umiestnenia výroby - 3 skupiny:
      • 1. MVE, ktoré dodávajú všetku vyrobenú energiu do sústavy
      • MVE, ktoré sa využívajú prednostne na krytie vlastnej spotreby ,
      • iba prebytky sa dodávajú do sústavy
      • 3. MVE, ktoré sa využívajú výlučne na krytie vlastnej spotreby a nie sú pripojené do sústavy
    • MVE pri Zamkovského chate (Malá studená dolina) P i = 35 kW 6. Malé vodné elektrárne (príklady)
    • MVE Liptovská Kokava - mlyn na Belej  P i = 14 kW, E r = 100 MWh 6. Malé vodné elektrárne (príklady)
    • MVE Trnovec na Váhu  P i = 800 kW, E r = 3,8 GWh 6. Malé vodné elektrárne (príklady)
    • MVE Turá na Hrone  P i = 1 500 kW, E r = 6,6 GWh 6. Malé vodné elektrárne (príklady)
      • MVE Málinec II a MVE Málinec III
      6. Malé vodné elektrárne (príklady)
      • Vodná nádrž a privádzač vody v Múzeu liptovskej dediny v Pribyline
      6. Malé vodné elektrárne (príklady)
      • Predstava o ďalšom smerovaní pri výskume využívania HEP:
      • 1. Využívanie HEP na jestvujúcich VE
          • znižovanie hydraulických strát
          • interakcia regulačnej prevádzky VE a plavby
            • VE Gabčíkovo
            • dolný Váh
              • úsek Kráľová – Komárno
              • príprava plavby po Piešťany
          • kritérium maximálneho zisku
      • 2. Výskum a návrh nových VE a MVE
          • VE Sereď
          • MVE na hornom Váhu III (úsek Bešeňová – Krpeľany)
          • MVE na Hrone (zatiaľ minimálne využitý)
      7. Záver
    • rok vydania 1998 rok vydania 2003 Publikačná činnosť:
    • VE Ladce 1936 ~ 2006 = 70 rokov prevádzky hať a odberný objekt Dolné Kočkovce – prívod vody k VE Ladce Ďakujem za pozornosť