ŚWIĘTOKRZYSKI PORTAL EWE

REGIONALNA BAZA WIEDZY

Home » Energia Wodna » Rodzaje elektrowni wodnych

 

 

Istnieje wiele rodzajów klasyfikacji elektrowni wodnych ze względu na różne kryteria ich podziału. Poniżej przedstawiono te najczęściej stosowane.

 

Podział elektrowni wodnych ze względu na ich możliwości współpracy z systemem elektroenergetycznym:

  • elektrownie przepływowe,
  • elektrownie na zbiornikach o okresowym regulowaniu przepływu,
  • elektrownie w kaskadzie zwartej,
  • elektrownie pompowe i elektrownie z członem pompowym.

 

  • Elektrownie przepływowe

Hydrozespoły elektrowni przepływowej wykorzystują dopływ naturalny chwilowy i w związku z tym moc chwilowa elektrowni przepływowej odpowiada dopływowi w zakresie swojego przełyku instalowanego. Granice zakresu mocy dyspozycyjnej elektrowni przepływowej wyznacza przełyk instalowany elektrowni i minimalny przepływ. Natomiast przy przepływach większych od przełyku zainstalowanego nadmiar wody zostaje skierowany przez upusty jałowe. Przy dopływach niższych od minimalnego przełyku technicznego turbin, elektrownia nie wytwarza energii elektrycznej. W tej sytuacji przepływ jest przepuszczany również przez urządzenia upustowe. Produkcja dobową elektrowni warunkuje przepływ średni dobowy.

 

  • Elektrownie na zbiornikach o okresowym regulowaniu przepływu

W obrębie tej kategorii można wyróżnić elektrownie na zbiornikach o dobowej regulacji przepływu oraz zbiorniki wielozadaniowe. Elektrownie dysponujące zbiornikiem o regulacji dobowej mogą, niezależnie od dopływu chwilowego, dostarczać do sieci energetycznej dowolną moc, która jest nie większa niż moc zainstalowana. Czas pracy elektrowni wodnej w takiej konfiguracji zależy od wielkości dopływu oraz od pojemności zbiornika. Elektrownie tego typu posiadają możliwość pracy szczytowej, w sytuacjach wysokiego zapotrzebowania systemu energetycznego. Za stabilizację przepływu poniżej elektrowni pracującej szczytowo odpowiada elektrownia ze zbiornikiem wyrównawczym, zlokalizowana bezpośrednio za nią, która przekształca duży odpływ szczytowy na odpływ średni dobowy. Reżim pracy zbiorników wodnych o wyrównaniu sezonowym zazwyczaj warunkują potrzeby gospodarki wodnej, do których dostosowywane jest wykorzystanie energetyczne zasobów wodnych. Przekłada się to np. na utrzymywanie niskiego stanu warstwy retencyjnej przed okresem wiosennych roztopów i powolne opróżnianie zbiornika w okresie suchym. Zgromadzona wodna jest bowiem w pierwszej kolejności przeznaczana na potrzeby inne niż energetyczne, takie jak rolnictwo, zaopatrzenie sieci wodociągowych. Ilość wody możliwej do wykorzystania do produkcji energii elektrycznej jest stosunkowo niewielka i w okresie małych dopływów oraz dużego zapotrzebowania na energię elektryczną może zostać szybko wyczerpana. Niezależnie od warstwy energetycznej i retencyjnej, w każdym dużym zbiorniku utrzymuje się warstwę rezerwy przeciwpowodziowej, którą jest poszerzana w okresie przed nadejściem wielkiej wody.

 

  • Elektrownie w kaskadzie zwartej

Mianem kaskady zwartej określa się szereg elektrowni przyjazowych lub przyzaporowych zlokalizowanych na rzece w taki sposób, że woda górna elektrowni niżej położonej stanowi wodę dolną elektrowni leżącej powyżej. Pierwszą elektrownię kaskady określa się mianem regulacyjnej, która określa sposób pracy elektrowniom pośrednim, pracującymi przewałowo. Ostatnia elektrownia umożliwia pracę z natężeniem przepływu zbliżonym do aktualnego dopływu do rzeki. Jest ona zatem elektrownią wyrównawczą.

 

  • Elektrownie pompowe i z członem pompowym

Elektrownie pompowe służą do magazynowania energii. Pobierają one energię z sieci w okresie małego obciążenia systemu elektroenergetycznego, która jest przeznaczana na pompowanie wody z dolnego do górnego zbiornika. Z kolei w godzinach obciążeń szczytowych wykorzystują one nagromadzoną energię wody do produkcji energii elektrycznej. Elektrownie wodne tego typu pełnią funkcje regulacyjne w systemie elektroenergetycznym. W ostatnim czasie nabierają one szczególnego znaczenia ze względu na rozwój pozostałych rodzajów odnawialnych źródeł energii (przede wszystkim energetyka słoneczna i wiatrowa), które cechują się zmienną produkcją energii, w zależności od panujących warunków nasłonecznienia i wietrzności.

 

Podział elektrowni wodnych ze względu na spad

Elektrownie wodne w podziale na wysokość spadu dzieli się na następujące kategorie:

  • elektrownie wysokospadowe - spad 100 m i więcej
  • elektrownie średniospadowe - spad 30 ÷ 100 m
  • elektrownie niskospadowe - spad 2 ÷ 30 m

Podane zakresy nie są ściśle określone i służą jedynie kategoryzacji obiektów hydroenergetycznych.

 

Podział elektrowni wodnych ze względu na moc

W krajach Unii Europejskiej funkcjonują odmienne podziały elektrowni wodnych ze względu na moc, które nie pozwalają na jednoznaczne rozróżnienie pomiędzy małą i dużą energetyką wodną. W Portugali, Hiszpanii, Irlandii, Grecji i Belgi za górną granicę małych elektrowni wodnych  uznano 10 MW. We Włoszech za granicę tą przyjęto 3 MW, w Szwecji – 1,5 MW, a w Polsce – 5 MW. We Francji wprowadzono limit 12 MW, który jednak nie określa górnej granicy mocy małej elektrowni wodnej, ale maksymalną wartość mocy zainstalowanej, przy której operator sieci ma jeszcze obowiązek zakupić energię ze źródła odnawialnego. Natomiast w Wielkiej Brytanii za górny próg mocy MEW przyjmuje się 20 MW. W ostatnim czasie coraz więcej stron skłania się jednak ku wartości progowej 10 MW. Została ona przyjęta przez pięć krajów członkowskich UE, ESHA, Komisję Europejską oraz UNIPEDE (Union Internationale des Producteurs et Distributeurs d'Electricité – Międzynarodowa Unia Producentów i Dystrybutorów Energii Elektrycznej). Wśród małych elektrowni wodnych wyróżnia się często mini-, mikro- i pikoelektrownie wodne. Również w tym przypadku podział na poszczególne kategorie nie jest jednoznaczny. Poniżej podano przykłady takiej klasyfikacji:

  • minielektrownie wodne - do 2 MW (1 MW);
  • mikroelektrownie wodne - do 500 kW (100 kW);
  • pikoelektrownie wodne - do 20 kW (5 kW)

Liczby podane w nawiasach odpowiadają klasyfikacji przeważającej w źródłach polskich.

 

 

1W tym serwisie wykorzystywane są pliki cookies. Stosujemy je w celach zapamiętywania ustawień i zbierania anonimowych danych dla celów statystycznych. Użytkownik ma możliwość samodzielnej zmiany ustawień dotyczących cookies w swojej przeglądarce internetowej.