Elektrownie wodne cechuje wyjątkowa różnorodność rozwiązań, wynikają­ca z konieczności każdorazowego dostosowania się do istniejących warunków lo­kalnych. Elektrownie wykorzystujące energię wód śródlądowych można podzielić na grupy według następujących kryteriów: wartości spadu, sposobu pokrywania obciążeń w układzie elektroenergetycznym i sposobu gospodarowania zasobami wodnymi. Podział według wartości spadu jest najbardziej istotny, ale dość dowolny. Rozróżnia się elektrownie niskospadowe, średniospadowe i wysokospadowe. W wa­runkach polskich najsłuszniejszy jest podział na elektrownie o niskim spadzie nie przekraczającym 15 m, średnim spadzie 15¸50 m oraz wysokim spadzie przekra­czającym 50 m.

W aspekcie ekonomicznym elektrownie wodne w systemie elektroenerge­tycznym realizują: pracę programową, tj. wyrównanie obciążeń dobowych  po­krywanie obciążeń szczytowych i obciążanie elektrowni podstawowych w dolinie obciążeń, pracę regulacyjną, tj. pokrywanie szybkich zmian obciążenia w czasie,  pracę interwencyjną w przypadku nagłych zmian obciążenia w systemie. Z punktu widzenia sposobu gospodarowania przepływem wody rozróżnia się elek­trownie przepływowe, zbiornikowe, zbiornikowe z członami pompowymi i pom­powe.

Elektrownie przepływowe nie mają zbiornika do magazynowania wody, wykorzystują ciągły przepływ cieku wodnego. Elektrownie przepływowe mogą być budowane jako pojedyncze obiekty wykorzystujące pewien odcinek rzeki lub jako szereg elektrowni wykorzystujących całą lub część rzeki. Wykorzystanie rzeki przez budowę szeregu elektrowni wzajemnie powiązanych ze sobą (kaskada rzeki) ma wiele zalet: stwarza duże możliwości wyrównywania przepływów, co pozwala na zmniejszenie urządzeń do przepuszczania fal powodziowych (zbędna jest budowa dużych zbiorników wyrównawczych) oraz umożliwia lepsze wykorzystanie zasobów energetycznych rzeki. Pojemności zbiorników powstałych przed zaporami spię­trzającymi mogą być wystarczające do regulacji dobowej. Elektrownie te mogą pracować w tzw. systemie ruchu przewałowego i mogą być źródłem znacznej ene­rgii szczytowej. Pod pojęciem pracy przewałowej rozumie się jednoczesne uruchamianie i zatrzymywanie na wszystkich stopniach turbin o tym samym przełyku.

Przepływy w elektrowniach przepływowych nie są wyrównywane, ulegają więc dużym wahaniom w czasie  odpowiednio do występujących opadów i innych zmiennych warunków klimatycznych. W celu lepszego wyzyskania cieku wyposaża się elektrownie wodne w zbiorniki wody, o ile pozwala na to ukształtowanie terenu. Są to tzw. elektrownie zbiornikowe. Zadaniem zbiorników jest gromadzenie wody w okresach małego obciążenia systemu elektroenergetycznego lub niewspółmiernie dużych, w stosunku do przełyku zainstalowanych turbin, przepływów wody w okre­sach powodziowych, co umożliwia wykorzystanie jej w bardziej odpowiednim czasie. Oprócz tego zbiorniki mogą jednocześnie spełniać inne, nie energetyczne zadania, jak zabezpieczenie przeciwpowodziowe, regulację przepływu ze względu na żeglugę  tzw. zbiorniki wielozadaniowe. Zbiorniki mają (rys. 1a): wolną od wody warstwę retencyjną (przeciwpowodziową) l, służącą do magazynowania fali powodziowej, warstwę energetyczną 2 i pod nią energetycznie nieużyteczną warstwę martwą 3. Warstwa retencyjna i energetyczna tworzą warstwę użyteczną energetycznie. Warstwa martwa służy do celów żeglugowych. Pojemność zbiorni­ków może być różna; buduje się zbiorniki dobowe, tygodniowe, sezonowe, roczne i wieloletnie. Gromadzą one energię w postaci wody w celu wyrównania zapotrzebowań na energię elektryczną w okresach doby, tygodni itp. Elektrownie zbiorni­kowe pracują przeważnie szczytowo. Elektrownie wodne szczytowe ze zbiornikiem wyrównania dobowego mają dobowy cykl pracy, składający się z okresu pracy turbin oraz okresu postoju turbin.

W elektrowniach zbiornikowych z członami pompowymi zbiorniki górne są napełniane częściowo przez dopływy naturalne, a częściowo uzupełniane wodą tłoczoną przez pompy ze zbiorników dolnych w okresach małych obciążeń w sy­stemie elektroenergetycznym.

            W elektrowniach pompowych, zwanych również szczytowo pompowymi, zbiorniki górne są napełniane przez pompy podające wodę z dolnych zbiorników.     W zależności od sposobu doprowadzania wody do turbiny rozróżnia się elektrownie przyzaporowe (rys. 1a) oraz derywacyjne, w których woda jest do­prowadzona kanałami i rurociągami ciśnieniowymi (rys. 1b, c i d).

 Rys. 1 Sposoby sztucznej koncentracji spadu

E – elektrownia wodna; K – kanał skracający;  P – przegroda; R – koryto rzeki; Z – zapora; S – sztolnia (derywacja ciśnieniowa); 1 – warstwa retencyjna; 2 – warstwa energetyczna; 3 – warstwa martwa; DW – dolny zbiornik wody; GW – górny zbiornik  wody ), a) spiętrzenie górnego poziomu wody GW, b) obniżenie dolnego poziomu DW, c) budowa kanału skracającego, d) budowa elektrowni podziemnej.

strona główna | kolektory słoneczne | pompy ciepła | ogniwa słoneczne | energia wiatru | energia biomasy | elektrownie wodne sklep ekologiczny | ciekawostki | formy finansowania | linki | bibliografia Wszelkie uwagi odnośnie funkcjonowania serwisu prosimy kierować pod adres [ seboo@konto.pl ] © Copyright 2000 - 2002 www.kolektory.eu - Gawlas Sebastian tel. 698 90 70 50