1. Μαρούντας Θοδωρής
Νικάκης Χρήστος
Νταλαπέρας Γιάννης
Σχολικό έτος : 2012-2013
Τμήμα: Γ3
Μάθημα: Φυσική
Διδάσκων: Λαγουδάκη Ελένη

2. Tι είναι η υδροηλεκτρική ενέργεια;
Είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση
της μηχανικής ενέργειας του νερού των ποταμών και
της μετατροπής της σε ηλεκτρική ενέργεια.
Διαχέεται στη φύση από δίνες και ρεύματα, καθώς το
νερό ρέει κατηφορικά σε ρυάκια, χείμαρρους και ποτάμια
μέχρι να φτάσει στη θάλασσα.
Η εκμετάλλευση της ενέργειας αυτής γίνεται με τη
χρήση υδροηλεκτρικών έργων (υδατοταμιευτήρες,
φράγματα, κλειστοί αγωγοί πτώσεως, υδροστρόβιλοι,
ηλεκτρογεννήτριες, διώρυγες φυγής).

3. Υδροηλεκτρική ενέργεια στην ιστορία
 Στην αρχαία Αίγυπτο, οι άνθρωποι χρησιμοποιούσαν την
ενέργεια σε ρέοντα ύδατα για τη λειτουργία μηχανημάτων
και το άλεσμα σιτηρών και καλαμποκιού.
 Η υδροηλεκτρική ενέργεια έπαιξε σημαντικό ρόλο στην
υλοποίηση των θαυμάτων της ηλεκτρικής ενέργειας και
βοήθησε στην ώθηση της βιομηχανικής ανάπτυξης κατά
τη διάρκεια του 20ου
αιώνα.
 Ο πρώτος υδροηλεκτρικός σταθμός χτίστηκε το 1882 στο
Appleton, Wisconsin, παρήγαγε 12,5 kw, και παρείχε φως
σε δύο χαρτοβιομηχανίες και ένα σπίτι.
 Σήμερα, στην Ελλάδα η υδροηλεκτρική ενέργεια
ικανοποιεί περίπου το 9% των ενεργειακών μας αναγκών
σε ηλεκτρισμό.

4. Η λειτουργία των υδροηλεκτρικών μονάδων
βασίζεται στην κίνηση του νερού λόγω διαφοράς
μανομετρικού ύψους μεταξύ των σημείων εισόδου
και εξόδου.
Η ποσότητα της παραγόμενης ενέργειας καθορίζεται
από τον όγκο του νερού που ρέει, τη διαφορά
μανομετρικού ύψους μεταξύ της ελεύθερης
επιφάνειας του ταμιευτήρα και του στροβίλου. Για
το λόγο αυτό μόνο σε περιοχές με σημαντικές
βροχοπτώσεις, πλούσιες πηγές και κατάλληλη
γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να
κατασκευαστούν υδροηλεκτρικά έργα.
Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται,
χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά ως προς
άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας, καλύπτοντας
φορτία αιχμής.
Ενέργεια από την πτώση του νερού

5. 1) Οι μεγάλης κλίμακας υδροηλεκτρικές μονάδες απαιτούν
τη δημιουργία φραγμάτων και τεράστιων δεξαμενών με
σημαντικές επιπτώσεις στο περιβάλλον. Η κατασκευή
φραγμάτων περιορίζει τη μετακίνηση των ψαριών, της
άγριας ζωής και επηρεάζει ολόκληρο το οικοσύστημα
καθώς μεταβάλλει ριζικά τη μορφολογία της περιοχής.
2) Τα μικρής κλίμακας υδροηλεκτρικά εγκαθίστανται δίπλα
σε ποτάμια ή κανάλια και η λειτουργία τους παρουσιάζει
πολύ μικρότερη περιβαλλοντική όχληση. Για το λόγο
αυτό, οι υδροηλεκτρικές μονάδες μικρότερης
δυναμικότητας των 30 MW χαρακτηρίζονται ως μικρής
κλίμακας υδροηλεκτρικά έργα και συμπεριλαμβάνονται
μεταξύ των εγκαταστάσεων παραγωγής ενέργειας από
ανανεώσιμες πηγές.
Τα υδροηλεκτρικά έργα

6. Κατά τον σχεδιασμό και την ανάπτυξη ενός
υδροηλεκτρικού έργου, λαμβάνονται υπόψη:
 τα γεωμορφολογικά χαρακτηριστικά της περιοχής,
 τα μετεωρολογικά και υδρολογικά στοιχεία,
 οι αναπτυξιακές δυνατότητες της ευρύτερης περιοχής
με συναίνεση των τοπικών κοινωνιών,
 οι ειδικές περιβαλλοντικές πρακτικές προστασίας των
αρχαιολογικών περιοχών και διάσωσης της πολιτιστικής
κληρονομιάς και
 η εξέταση των επιπτώσεων στο ευρύτερο περιβάλλον
από την λειτουργία ενός υδροηλεκτρικού έργου.
Προϋποθέσεις για το σχεδιασμό
υδροηλεκτρικού έργου

7.  τήρηση της απαιτούμενης οικολογικής παροχής,
 σεβασμός στη διαχείριση λεκάνης απορροής
ποταμού,
 έλεγχος της ποιότητας των νερών των
ταμιευτήρων της ΔΕΗ Α.Ε.,
 έλεγχος των πρανών των φραγμάτων και των
ταμιευτήρων για την ασφαλή λειτουργία των
υδροηλεκτρικών έργων και
 διασφάλιση της ελεύθερης επικοινωνίας των
υδρόβιων ζώντων οργανισμών κατά μήκος των
ποταμών με σκοπό την διατήρηση της
ιχθυοπανίδας τους και τη δημιουργία τεχνητών
υγροτόπων.
Υποχρεώσεις για τη λειτουργία
ενός υδροηλεκτρικού έργου

8. Τα μέρη ενός υδροηλεκτρικού εργοστασίου

9. Το υδροηλεκτρικό εργοστάσιο αποτελείται από τα εξής
τμήματα:
 Ένα φράγμα, το οποίο συγκρατεί το νερό σε μια
τεχνητή λίμνη (ταμιευτήρα). Το νερό πρέπει να μπορεί
να ρέει προς τα κάτω, γι' αυτό τα φράγματα
κατασκευάζονται σε σημεία με σχετικά απότομες
κλίσεις της κοίτης των ποταμών. Με τη ροή αυτή η
δυναμική ενέργεια του νερού του ταμιευτήρα
μετατρέπεται σε κινητική.
 Στο κάτω μέρος του
φράγματος τοποθετούνται
υδατοφράκτες. Με τη
βοήθειά τους ρυθμίζεται η
ποσότητα ροής του νερού
από τον ταμιευτήρα προς
την τουρμπίνα μέσω του
υδαταγωγού

10. Τουρμπίνα – Γεννήτρια (ορισμοί)
Τουρμπίνα (ή τουρμπίνες, ανάλογα με το μέγεθος του
εργοστασίου): Είναι συσκευές με ειδικά πτερύγια, χάρη
στα οποία η κινητική ενέργεια του νερού που ρέει
μετατρέπεται σε περιστροφική. Η υψομετρική διαφορά
μεταξύ στάθμης του ταμιευτήρα και της θέσης της
τουρμπίνας προκαλεί την κίνηση του νερού, το οποίο με
τη σειρά του θέτει σε κίνηση την τουρμπίνα.
Γεννήτρια (γεννήτριες, όπως πιο πάνω): Άμεσα
συνδεδεμένη στον άξονα της τουρμπίνας βρίσκεται
συνδεδεμένη μια γεννήτρια ηλεκτρικού ρεύματος, την
οποία θέτει σε κίνηση η τουρμπίνα. Με τον τρόπο αυτό η
κινητική ενέργεια του νερού μετατρέπεται σε ηλεκτρικό
ρεύμα.
Γραμμές μεταφοράς: Από την εγκατάσταση παραγωγής
ισχύος εκκινούν γραμμές μεταφοράς της ηλεκτρικής
ενέργειας προς τους τόπους κατανάλωσής της.

11. Γεννήτρια - Τουρμπίνα
Α: Γεννήτρια
Β: Τουρμπίνα
(1) Στάτορας
(2) Ρότορας
(3) θυρίδα
(4) πτερύγια
(5) Είσοδος ρέοντος νερού
(6) Άξονας σύνδεσης
τουρμπίνας - γεννήτριας

12. Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί (ΥΗΣ) στην Ελλάδα

13. Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί (ΥΗΣ) στην Ελλάδα

14. Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί (ΥΗΣ) στην Ελλάδα

15. Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί (ΥΗΣ) στην Ελλάδα

16. Οι μικροί ΥΗΣ στην Ελλάδα
1) ΥΗΣ Λούρου – έτος 1954, ισχύς 10,5 MW,
2) ΥΗΣ Γκιώνας – έτος 1988, ισχύς 9,6 MW,
3) ΥΗΣ Άγρας – έτος 1954, ισχύς 50 MW και
4) ΥΗΣ Εδεσσαίου – 1969, ισχύς 19 MW.
Οι ιστορικής σημασίας ΥΗΣ στην Ελλάδα
1) Αλμυρός και Αγιά στην Κρήτη,
2) Γλαύκος στην Πάτρα,
3) Βέρμιο στην πόλη της Βέροιας και
4) Αγ. Ιωάννης κοντά στην πόλη των Σερρών

17. Πλεονεκτήματα υδροηλεκτρικών έργων
Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε
λειτουργία αμέσως μόλις απαιτηθεί, σε αντίθεση με τους
θερμικούς σταθμούς που απαιτούν σημαντικό χρόνο
προετοιμασίας,
Παρέχουν αντιπλημμυρική προστασία και παραγωγή
ηλεκτρικής ενέργειας,
Προστατεύουν τις περιοχές από προβλήματα λόγω
ξηρασίας – λειψυδρίας,
Αναβαθμίζουν το περιβάλλον τους με τη δημιουργία
οικοσυσυστημάτων στην περιοχή των λιμνών,
Μέσω των υδατοταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να
ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες, όπως ύδρευση,
άρδευση, ανάσχεση χειμάρρων, δημιουργία υγροτόπων,
περιοχών αναψυχής και αθλητισμού.

18. Μειονεκτήματα υδροηλεκτρικών έργων
 Μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και
εγκατάστασης εξοπλισμού,
 Μεγάλος χρόνος που απαιτείται για την αποπεράτωση
του έργου,
 Η έντονη περιβαλλοντική αλλοίωση της περιοχής του
έργου (συμπεριλαμβανομένων της γεωμορφολογίας, της
πανίδας και της χλωρίδας),
 Η ενδεχόμενη μετακίνηση πληθυσμών, η υποβάθμιση
περιοχών και οι απαιτούμενες αλλαγές χρήσης γης,
 Η έκλυση αέριων εκπομπών και η δημιουργία αποβλήτων
στους υδροηλεκτρικούς σταθμούς,
 Τέλος, σε περιοχές δημιουργίας μεγάλων έργων
παρατηρούνται αλλαγές του μικροκλίματος, αλλά και
αύξηση της σεισμικής επικινδυνότητας τους.