Hidroelektrana

електрично постројење за производњу електричне енергије са погоном на воду

Hidroelektrana ili hidrocentrala je električno postrojenje za proizvodnju električne energije sa pogonom na vodu. Tekuća voda obrće svojom kinetičkom energijom hidrauličnu turbinu, koja je povezana sa električnom mašinom - generatorom električne energije.

Hidroelektrana u preseku. A-rezervoar, B-zgrada, C-turbina, D-generator, E-ulaz vode, F-cijev za vodu, G-visokonaponske linije, H-reka

Ovaj vid elektrana se gradi na mestima gde postoji dovoljno tekuće vode u smislu količine i visinske razlike. Snaga hidroelektrane je srazmerna količini vode i visinskoj razlici. Zato se biraju vodotokovi sa velikim protokom vode (ravničarske reke sa malim visinskim razlikama nisu povoljne) ili planinske reke sa manjim tokom, ali velikim padovima.

Jedan kWh energije proizveden u hidroelektrani je značajno jeftiniji od onog u termoelektrani i ima manji negativni uticaj na životnu okolinu.[1] Iz ovog razloga su hidroelektrane popularnije i poželjnije kao izvor energije za jednu državu. Međutim količina proizvedene energije zavisi od količine dotoka vode i varira tokom godine. Ovo se smatra najvećim nedostatkom ovih elektrana uz činjenicu da akumulaciona jezera zauzimaju ogromna prostranstva najverovatnije plodnog zemljišta.

Vrste uredi

 
Hidroelektrana Đerdap II

Po količini vode i načinu konstrukcije se razlikuju sledeće vrste:

  • Akumulaciona hidroelektrana, koja se pravi pregrađivanjem reke i zaustavljanjem toka (brana), što vodi stvaranju velikog akumulacionog jezera uzvodno od brane koje sadrži velike količine vode što predstavlja rezervoar energije, ali se može koristiti i u druge svrhe (navodnjavanje, ribolov itd). Kod ovakve vrste elektrane obično postoje velike godišnje varijacije u količini dotoka vode. Akumulaciono jezero poseduje potencijalnu energiju koja je rezultat visinske razlike gornje kote jezera i tačke montaže generatora, a koja se pretvara u kinetičku energiju vode koja pokreće lopatice turbine. Voda se od brane vodi tunelima koji mogu biti kilometrima dugi do mesta gde su sagrađeno postrojenje elektrane sa turbinama i generatorima. Za elektrane na rekama sa velikim padovima i malim protokom koriste se Peltonove turbine, a u slučajevima kada je količina vode dovoljna koriste se Francisove turbine.
  • Reverzibilna hidroelektrana je slična po konstrukciji akumulacionoj hidroelektrani, ali ima velike pumpe koje u vreme manje potrošnje struje vraćaju vodu u akumulaciono jezero, dok u vreme nestašice energije puštaju vodu iz akumulacije i proizvode struju u situaciji kada je potrebnija i skuplja. Ovakve elektrane služe uravnoteženju proizvodnje i potrošnje u električnoj mreži.
  • Protočna hidroelektrana ima malu visinsku razliku ispred i iza mesta zahvatanja vode tako da ne koristi potencijalnu energiju razlike nivoa već samo kinetičku energiju koju poseduje vodeni tok. Stoga je snaga ovakve elektrane zavisna od trenutne količine protoka vode. Kod ovih elektrana se za pokretanje generatora koriste Kaplanove turbine koje su pogodne za velike protoke vode i male padove.

Turbine ne koriste kinetičku energiju (to zavisi od tipa turbine), čak je to najređi slučaj (Pelton turbina). Kaplanova i Franisova turbina upravo koriste pritisnu energiju kao primarnu, a kinetičku kao sekundarnu.

Uticaj na životnu sredinu uredi

S obzirom na to da ne koristi gorivo, pogotovo ne fosilno, hidroelektrane imaju pozitivan uticaj na prirodu. Sledeće što je bitno da ne postoji zavisnost cene proizvedene energije od skokova cena nafte, gasa ili drugog goriva. Hidroelektrane se prave za duže vreme operativnog životnog veka od termoelektrana, na primer. Postoje elektrane koje su u funkciji i više od 50 godina. Najviše uticaja ostvaruju akumulaciona jezera koja nastaju uzvodno od brane. Smatra se da ona pozitivno utiču na mogućnost kontrola poplavnih talasa, irigaciju, vodosnabdevanje, ribarstvo, razvoj turizma i vodenih sportova.

Pored ovih, postoje i negativni uticaji na životnu sredinu. U situaciji kada je akumulaciono jezero na ravničarskoj reci, tada dolazi do uspora toka uzvodno i podizanja nivoa podzemnih voda (slučaj sa hidroelektranom Đerdap). Veliko jezero čini promenu mikroklime na jednom manjem području povećanjem vlage, pa se dešava da pobornici zaštite kulturnih vrednosti ne dozvoljavaju pravljenje akumulacija u blizini objekata sa osetljivim fresko slikarstvom. Takođe, brane prekidaju migracione puteve ribljih vrsta koje se mreste uzvodno, ukoliko na brani nema specijalno predviđenih prolaza za ribe. Primer za ovo je jesetra u Dunavu koja se ne pojavljuje otkako je napravljena Đerdapska brana. Planinske reke koje prave kanjone i klisure su pogodne za pravljenje akumulacija sa velikim padom i potencijalom hidroenergije, ali uz cenu potpunog potapanja i izmene ekosistema. Pored ovoga, u akumulacijama se nakuplja puno rečnog nanosa u kome ima organskog materijala koji vremenom počinje da se raspada što dovodi do pojave metana, gasa koji je mnogo opasniji od ugljendioksida u smislu efekta staklene bašte.[2][3][4]

Vidi još uredi

Reference uredi

  1. ^ Intervью professora Dmitriя Selюtina // «VESTI», 22.08.2009
  2. ^ title=Final Technical Report, Version 2 Arhivirano na sajtu Wayback Machine (7. mart 2012) Rabl A.: "Externalities of Energy: Extension of Accounting Framework and Policy Applications", publisher=European Commission, 2005.
  3. ^ Patrick James, H. Chansen: "Teaching Case Studies in Reservoir Siltation and Catchment Erosion", [1] Arhivirano na sajtu Wayback Machine (2. septembar 2009), publisher=TEMPUS Publications, 1998.
  4. ^ Șentürk Fuat: "Hydraulics of dams and reservoirs", 1994, publisher=Water Resources Publications,

Spoljašnje veze uredi