Hidroelektrane su postrojenja koja pretvaraju energiju vode u električnu energiju, koristeći turbinu koja se pokreće protokom vode. Iako su jeftine i ekološki prihvatljive, njihova proizvodnja energije zaostaje za nuklearnim i termoelektranama zbog tehničkih i prirodnih ograničenja. Mala hidroelektrana ima niz prednosti, uključujući smanjenje emisije stakleničkih plinova i pozitivne društvene utjecaje, ali i izazove vezane uz ekološke utjecaje i promjene u ekosustavu.

1. HIDROELEKTRANEOSNOVNI POJMOVI O HIDROELEKTANAMA.

2. Što su hidroelektrane?Hidroelektrane ili hidroelektrične centrale su postrojenja u kojima se potencijalna energija vode najprije pretvara u kinetičku energiju njezinog strujanja,a potom u mehaničku energiju vrtnje vratila turbine te, konačno, u električnu energiju u električnom generatoru. Jednostavnije bi bilo reći : hidroelektrane su postrojenja koja od upotrebe vode dobiva električnu energiju.Možda malo drugačije:električna energija se dobiva iz postrojenja koja se nazivaju hidroelektrane.

3. Presjek jedne hidroelektrane.

4. Hidroelektrane-kako rade?Hidroelektrana koristi vodu koja pada kroz cijevi iz akumulacijskog jezera. U cijevima voda ubrzava i okreće turbinu generatora. Za ovu elektranu potreban je vrlo velik protok vode, i vrlo su velike, a ne daju toliko mnogo energije, ali su zato vrlo jeftine, i uopće ne zagađuju okoliš, što se ne može reći za termo i nuklearne elektrane.

5. Još jedan presjek.

6. Povoljna i nepovoljna informacija.U zadnjih trideset godina proizvodnja u hidroelektranama je utrostručena, a njen udio povećan je za 50 %, za to je vrijeme proizvodnja u nuklearnim elektranama povećana za 100 puta, a udio oko 80 puta. Ti podaci pokazuju da se proizvodnja u hidroelektranama brzo povećava, ali značajno zaostaje za proizvodnjom u nuklearnim elektranama (ali i termoelektranama). Razlog takvom stanju leži u činjenici da iskorištavanje hidroenergije ima bitna tehnička i prirodna ograničenja.

7. Hooverova brana-SAD-e

8. Povijest hidroelektrana.Korištenje hidroenergije je započelo u Mezopotamiji i drevnom Egiptu prije oko 8000 godina, kada se ona koristila za navodnjavanje. Prva hidroelektrana izrađena je u gornjoj Bavarskoj 1876.proizvedena energija se koristila za rasvjetu spilje pokraj dvorca Linderhof. Prva javna hidroelektrana izgrađena je u Švicarskoj 1883. imala je snagu od 135 kW. Povijest hidroelektrana je također bila razvijana kroz sustav koji se naziva vodenica.

9. Prapočetak,ali se malo toga mijenjalo.

10. Povijest hidroelektrana.Daljnji razvoj hidroelektrana bio je omogućen budući dao se proširila upotreba viših napona za prijenos el. energije (dalekovod -prvi prijenos 1891. godine na udaljenost od 177km Lauffen-Frankfurt) i razvojem turbina i generatoraNajstarija Francisova turbina sagrađena je 1849. godine, a prva Peltonova 1890. godineNajpoznatija hidroelektrana jest ona na slapovima Niagare , koju je dizajnirao naš Nikola Tesla Danas se voda koristi na padovima od nekoliko metara (od 4m) do nekoliko tisuća metara. Snaga najvećih hidroelektrana prelazi 4000MW (Bratskaja u Rusiji)

12. Vodenica.Hidroenergija se svuda koristila. U Indiji se koristilo vodeničko kolo i vodenica, kao i u Rimskom Carstvu, za mljevenje žita u brašno. U Kini se vodenice koriste još od dinastije Han.Hidroenergija se koristila u Rimskom Carstvu i za rudarstvo, a sastojalo se u potkopavanju planine velikim količinama vode, koja je dovođena putem akvedukata s obližnjih planinskih rijeka.

13. Vodenica.

14. Vodeničko kolo.

15. Strojarnica i turbine.Turbina se sastoji od provodnog dijela koji vodi daje dovoljno veliku brzinu i kotača s lopaticama, koji se vrti, te preuzima energiju iz tijeka vode.U strojarnici se nalaze generatori zajedno sa turbinama. Hidrogeneratori se rade pretežno u vertikalnoj izvedbi zbog ekonomičnije izvedbe hidrauličkog dijela elektrane. Hidrogeneratori s horizontalnom osovinom susreću se u postrojenjima manje snage ili kad dvije Pelton ili Francis turbine pogone jedan generator.

16. Vrste turbina.

18. Podjela hidroelektrana.Po definiciji protočne hidroelektrane su one koje nemaju uzvodnu akumulaciju ili se njihova akumulacija može isprazniti za manje od dva sata rada kod nazivne snage. Akumulacijske hidroelektrane su najčešći način dobivanja električne energije iz energije vode. Problemi nastaju u ljetnim mjesecima kad prirodni dotok postane premali za funkcioniranje elektrane.Reverzibilne hidroelektrane Kad je potrošnja energije mala, voda se pumpa iz donjeg jezera u gornju akumulaciju.

19. Protočna HE Đale.

20. Akumulacijska HE Lešće na Dobri.

21. Reverzibilna HE Velebit na rijeci Zrmanji.

22. Male hidroelektrane.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.

23. Male HE.

24. Karakteristike malih HE.Prema postojećim propisima u Hrvatskoj, mala hidroelektrana, određena je kao postrojenje za iskorištavanje energije vodotokova s izlaznom električnom snagom od 10 kW do 10MW.Neke zemlje poput Portugala, Španjolske, Irske, Grčke i Belgije su prihvatila 10 MW kao gornju granicu instalirane snage za male hidroelektrane. U Italiji je granica 3 MW, u Švedskoj 1,5 MW, u Francuskoj 8 MW, u Indiji 15 MW, u Kini 25 MW. Međutim u 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.

26. Ekološki utjecaji.Prednosti male HENedostaci male HE.MHE su vrlo prihvatljive,proizvodnjom električne energije nema emisije ugljičnog-dioksida u okoliš što je vrlo važnoSmanjuje se potrošnja fosilnih gorivaPomaže u zaštiti od poplava,ne zahtijevaju korištenje velikih površinaSigurnija i pouzdanija opskrba električnom energijomPozitivan društveni utjecaj na regiju (zapošljavanje)Rezervni tokProlazi za ribeSkupljanje i skladištenje smećaVišenamjenski pogoniTehnike za smanjenje buke i vibracijePrijateljske turbine za ribeBio-dizajn

27. Mareoelektrane.Energija plime i oseke spada u oblik hidroenergije koja gibanje mora uzrokovano morskim mijenama ili padom i porastom razine mora, koristi za transformaciju u električnu energiju i druge oblike energije.

28. Mareoelektrane.Na pojedinim mjestima obale u zapadnoj Francuskoj i u jugozapadnom dijelu Velike Britanije amplituda dostiže i više od 12 m. Za ekonomičnu proizvodnju je potrebna minimalna visina od 7 m. Procjenjuje se da na svijetu postoji oko 40 lokacija pogodnih za instalaciju plimnih elektrana.

29. Uloga HE u svijetuElektrična energija predstavlja jedan od najčišćih oblika energije. Mogućnosti dobivanja električne energije su raznovrsni. Najprihvatljiviji su načini dobivanja iz obnovljivih izvora energije, kao što su hidroelektrane, vjetroelektrane te solarne elektrane. Od obnovljivih izvora energije hidroelektrane su najraširenije. Njihov udio među obnovljivim izvorima energije je oko 88% (podatak za 2005. godinu). To je posljedica više čimbenika. Za razliku od vjetra ili sunca, čiji intenzitet je nepredvidljiv te ovisi o meteorološkim prilikama, voda, odnosno njen volumni protok, je puno stabilniji i stalniji tokom godine.

30. Ukupna količina proizvedene energije u svijetu

31. Prednosti hidroelektrana.Emisija stakleničkih plinova je u potpunosti eliminirana, ako se isključivo promatra samo proces proizvodnje električne energije. Isto se ne može reći za cijelu hidroelektranu, kao sustav sačinjen od brane, turbine i električnog generatora, te hidro akumulacijskog jezera. Slijede redom vjetroelektrane, nuklearne elektrane, energija dobivena foto naponskim ćelijama.

32. Hrvatske hidrocentrale.

33. Nesreće na branama.Nesreće sa branama mogu biti jedne od najvećih katastrofa uopće. Tako je nesreća na brani Banqiao u Kini odnijela 26 000 ljudi izravno i oko 145 000 od epidemije. Nesreća na brani Vajont u Italiji je odnijela oko 2 000 ljudskih života 1963.

35. Zaključak.Hidroelektrana koristi vodu koja pada kroz cijevi iz akumulacijskog jezera. U cijevima voda ubrzava i okreće turbinu generatora. Za ovu elektranu potreban je protok vode, i velike su, a ne daju toliko mnogo energije, ali su zato vrlo jeftine, i uopće ne zagađuju okoliš, što se ne može reći za termo i nuklearne elektrane.