Budowa i rodzaje elektrowni wodnych

Elektrownie wodne ze względu na typ podzielić możemy na elektrownie wykorzystujące energię wód śródlądowych oraz wykorzystujące energię wód morskich. Elektrownie zlokalizowane na wodach śródlądowych podlegają dodatkowo podziałowi na:

  • Przepływowe: budowane zwykle na rzekach nizinnych o niewielkim spadku, gdzie brak jest możliwości magazynowania wody w zbiorniku. Ilość wyprodukowanej energii zależna jest głównie od chwilowego przepływu wody w korycie rzeki. Elektrownia tego typu wykorzystuje do produkcji energii wody płynące w korytach rzek, w danym momencie, a zlokalizowana jest w budynku będącym przedłużeniem przegradzającego rzekę jazu. Moc znamionowa takiej elektrowni to najmniejsza wartość mocy, jaka może wystąpić w ciągu 95% dni w roku (Michałowski, 1975 r.).
  • Derywacyjne: elektrownie te wykorzystują kanał derywacyjny. Osiąga się w ten sposób większe spiętrzenie.  Wewnątrz kanału (rurociągu) umieszczona jest turbina wodna. Elektrownie derywacyjne budowane są przeważnie na rzekach górskich, cechujących się bystrym nurtem a przy tym niewielkim przepływem.
  • Regulacyjne (zbiornikowa): zbiornik wody znajdujący się przed elektrownią pozwala na produkcję energii o mocy większej, niż moc odpowiadająca chwilowemu dopływowi wody. Zadaniem zbiornika jest wyrównywanie sezonowych różnic w ilości przepływającej wody, niwelując tym samym sezonowe spadki mocy.
  • Szczytowo – pompowe: elementem charakterystycznym dla takich elektrowni są dwa zbiorniki wodne, zlokalizowane przed i za elektrownią (górny i dolny). Elektrownie tego typu pełnią rolę akumulatora energii dla systemu energetycznego. W okresie małego zapotrzebowania na energię elektrownia pobiera energię z sieci i przepompowuje wodę znajdującą się w zbiorniku dolnym do zbiornika górnego. W godzinach dużego zapotrzebowania na energię elektryczną woda z górnego zbiornika wypuszczana jest z powrotem do zbiornika dolnego, przyczyniając się w ten sposób do produkcji energii elektrycznej oddawanej do sieci. W odróżnieniu od wyżej wymienionych elektrowni, elektrownie szczytowo – pompowe są niezależne od dopływu naturalnego wody. Dopływ wody konieczny jest tylko ze względu na uzupełnienie strat wody powstałych na skutek infiltracji oraz odparowania.

 

Schemat elektrowni wodnej szczytowo - pompowej


Pozostałe typy elektrowni wodnych zlokalizowane są na otwartych wodach wykorzystując pływy i falowanie. Wyróżnić tu możemy głównie dwa rodzaje elektrowni:

  • Pływowe: do produkcji energii elektrycznej wykorzystane są przypływy i odpływy mórz i oceanów, spowodowane grawitacyjnym przyciąganiem księżyca i słońca. Elektrownie pływowe budowane są w miejscach umożliwiających odgrodzenie od otwartego morza zatoki lub ujścia rzeki. Budowane są specjalne zapory wyposażone w turbiny. Na skutek wpływającej do zbiornika (w trakcie przypływu) i wypływającej (w trakcie odpływu) wody, turbina obraca się produkując energię elektryczną (rys.7). Pływy powodujące ruch dużych ilości mas wody wykorzystać również można poprzez stosowanie turbin wodnych, zbliżonych wyglądem do turbin wiatrowych.


Schemat zapory z turbiną, wykorzystującą energię pływów

 

  • Wykorzystujące energię fal morskich produkcja energii elektrycznej przy użyciu tego źródła nie należy do najłatwiejszych. Zasoby oceniane są na bardzo wysokie, jednakże zmienność wysokości fal (czynnik zależny od warunków pogodowych) czy też niekorzystne działanie słonej wody znacząco utrudnia produkcję energii elektrycznej w ten sposób. Jednym ze sposobów wykorzystania fal morskich są tak zwane „tratwy” i „kaczki”. „Tratwy” są to trzyczęściowe elementy połączone ze sobą zawiasami, poruszają się wykorzystując pionowy ruch fal. Na skutek ruchu urządzeń, napędzane są tłoki pompy zlokalizowanych w środkowych częściach urządzenia. „Kaczki” wykorzystują poziome ruchy wody morskiej. Łańcuchy „kaczek” umocowane są na długich prętach poruszających się na falach wprowadzając w ruch tłoki pomp. Urządzenia wykorzystywane w tym rozwiązaniu cechuje stosunkowo niewielka moc, więc stosuje się je np. do oświetlania boi.


Schemat elektrowni wykorzystującej energię fal

 

Schemat elektrowni wodnej zbiornikowej

 

Loga patronów

Projekt biogazownie

biogazownie korzyści czy zagrożenia

Kalkulatory

Gry Edukacyjne

Sponsorzy

Sondy

Co sądzisz o projekcie?
 

Odwiedziło Nas

osób