1
Amenajari
hidroelectrice
DIN ROMANIA
1.Sursele de apă şi importanţa lor
Apa înseamnă viaţă nu numai pentru fiinţele vii, dar şi
pentru economia
tuturor ţinuturilor, din toate timpurile, fiind un element de
neînlocuit pentru
agricultură, industrie şi transport.
Din suprafaţa întregii planete de circa 510 milioane de
kilometri
pătraţi, peste două treimi,respectiv 360 milioane kilometri pătraţi
reprezintă
întinderea apelor.Numai o treime din suprafaţa continentelor este
bogată în
apă,restul reprezentând ţinuturi sărace şi aride .Pentru a corecta
factorii
care condiţionează prezenţa apei este necesar să se recurgă la un
ansamblu de
măsuri pentru folosirea raţională a surselor de apă ,cum ar fi:
captarea,
înmagazinarea,tratarea apei,etc.
Apa mai poate fi folosită şi pentru producerea de energie
electrică
,prin amenajarea potenţialului energetic al cursurilor de apă, a
mareelor ,
a valurilor, etc.
2.Folosinţele amenajărilor hidroenergetice
Amenajările hidroenergetice constituie un exemplu de
folosinţă complexă,
deoarece apa acumulată într-un lac artificial poate fi folosită în
acelaşi timp
pentru producerea de energie,alimentarea cu apă a zonelor agricole
(irigaţii) ,
alimentarea cu apă potabilă sau
industrială a centrelor apropiate, piscicultură, combaterea eroziunii
solului,agrement, etc.
Exemple de folosinţă complexă a apelor îl constituie:
Amenajarea
hidrenergetică a râului Ageş, Amenajarea Bistriţei în sectorul Bicaz,
Amenajarea Porţile de Fier (pe Dunăre), etc.
De exemplu, la Amenajarea
Bistriţei în sectorul Bicaz ,datorită lacului de acumulare dela Izvorul
Muntelui ,în afara efectului energetic se satisfac şi alte necesităţi
ale
economiei naţionale, cum ar fi:irigarea a 300 000 hectare
teren agricol în câmpia Bărăganului,atenuarea
cu 60% a debitelor catastrofale ce se produceau pe valea Bistriţei şi
Siretului, alimentarea cu apă a centrelor industriale din aval de
hidrocentrala
Bicaz (Roznov, Săvineşti,etc).
La Amenajarea porţile de Fier ,se asigură prin barajul creat
pe Dunăre
, posibilitatea realizării unei
producţii de energie de 10 miliarde kilowaţioră (kWh), îmbunătăţirea
condiţiilor de navigaţie şi sporirea traficului fluvial pe acest sector.
3.Mărimi fizice importante la dimensionarea amenajărilor
hidoenergetice
În natură, cantităţile însemnate de apă evaporată cad înapoi
sub formă
de precipitaţii şi se infiltreză în straturile superioare ale scoarţei
pământului sau în albiile cursurilor de apă.
Aceste mase tind să coboare apoi spre nivelul mărilor şi
oceanelor,producând ăn drumul lor un lucru mecanic necesar pentru
învingerea
rezistenţelor care se opun mişcării apei în albiile naturale ale
acesteia.
Orice cantitate de apă care este situată la un anumit nivel
terestru
reprezintă o sursă de energie hidraulică.Energia hidraulică din natură
este
formată din energie potenţială şi enregie cinetică.
Această enrgie poate fi transformată
în cea mai mare parte în energie
electrică cu ajutorul maşinilor hidraulice amplasate în uzinele
hidroelectrice
Cele mai importante mărimi
hidraulice la dimensionarea unei amenajări hidroenergetice sunt:
debitul,
căderea şi randamentul.
Debitul este o mărime fizică caracterizată prin volumul de
apă raportat
la unitatea de timp ,de aceea se măsoară în metri cubi pe secundă
(m3/s).
Debitul este o mărime foarte importantă la determinarea
puterii
hidraulice şi deci la dimensionarea amenajării hidrenergetice
Căderea reprezintă înălţimea la care se găseşte volumul de
apă deasupra
nivelului dat .Căderea este direct proporţională cu energia potenţială
a
cursului de apă, deci valoarea ei influenţează direct puterea hidraulică
Randamentul unei uzine hidroenergetice este compus din
produsul
randamentelor diverselor instalaţii care produc transformarea energiei
hidraulice în energie electrică.Întotdeauna ,randamentul are o valoare
subunitară (<1), deoarece pe traseu există pierderi de sarcină.
4. Schema unei amenajări hidroelectrice
1
În fig.1, este prezentată schema unei amenajări
hidroelectrice de mare
cădere.
Schema este compusă din :
4.1.Lacul de acumulare
Este lacul artificial creat în spatele barajului în scopul
stocării
(înmagazinării) volumelor mari de apă care vor folosi la producerea
energiei
electrice
În afara de folosinţa energetică, lacul de acumulare poate
folosi la
irigaţii, alimentări cu apă, agrement,etc.
4.2.Barajul
Barajul reprezintă obstacolul artificial construit pe albia
naturală a
cursului de apă în scopul obţinerii lacului de acumulare. El poate fi
de mai
multe feluri:de beton,de anrocamente,de pământ ecranat cu beton,etc.
4.3. Aducţiunea
Aducţiunea reprezintă galeria situată sub nivelul minim din
lacul de
acumulare prin care se preia apa din lac îi se transportă spre centrala
electrică
Aducţiunea conţine galeria forţată şi conducta forţată.
Galeria forţată poate fi din beton sau din beton blindat cu
blindaj
metalic
Conducta forţată poate fi din beton ,sau
conductă metalică .Conducta metalică se
amplasează deobicei după nodul de presiune,din considerente de
siguranţă.Ea se
termină la peretele centralei cu un distribuitor cu un număr de ieşiri
egal cu
numărul turbinelor(minim două ieşiri)
4.4. Nodul de presiune
Nodul de presiune este compus din castelul de exchilibru şi
casa de
vane.
Castelul de echilibru este o construcţie de siguranţă a
amenajării şi
are rolul de a prelua fluctuaţiile majore de nivel din sistem şi de a
le atenua
atfel încât să nu ajungă să producă catastrofe sau pierderi ireparabile
în
instalaţiile amenajării.
Casa de vane are rol de siguranţă, reglaj şi întreţinere a
aducţiunii
şi este compusă dintr-o construcţie care conţine cel puţin două vane
amplasate
pe conducta de aducţiune.
4.5.Centrala propriu-zisă
Centrala cuprinde următoarele:cladirea centralei,sala
maşinilor,
instalaţiile din centrală,maşinile de ridicat,camera de comandă.
Turbinele şi generatorul sunt amplasate în sala maşinilor.
Instalaţiile din centrală furnizează agenîi necesari bunei
fucncţionări
a agregatelor :apă de răcire, ulei sub presiune,aer comprimat, sau
asigură
epuismentul (eliminarea apei),stingerea incendiilor,aer condiţionat.
Maşinile de ridicat sunt deobicei podul rulant şi diverse
trolii de
manevră.
Camera de comandă conţine panouri electrice şi automatizate
pentru
comenzile de la distanţă a închiderii-deschiderii diverselor
echipamente ,
ridicarea-coborârea stavilelor segment pentru deversare
controlată,închiderea-deschiderea vanelor sferice,etc.
5.Avantajele amenajărilor hidroelectrice
Faţă de energia obţinută prin arderea combustibililor
clasici( petrol,
cărbune, şisturi bituminoase) sau reacţiile metalelor
radioactive(uraniu îmbogăţit, plutoniu), energia
electrică obţinută prin amenajarea
cursului râurilor sau fluviilor este în primul rând "curată", fără a
elibera în mediul înconjurător nici un fel de noxe.
Amenajările hidroelectrice permit ,pe lângă folosinţele
energetice şi
alte folosinţe, aşa cum am arătat: în
agricultură,piscicultură,gospodărirea
apelor, turism.
Amortizarea cheltuielilor construcţiilor executate se face
relativ
rapid, astfel încât investiţiile ulterioare sunt minime,numai pentru
întreţinere, ceea ce conduce la un cost ieftin al kilowatt-ului (adică
apa este
gratuită) , în comparaţie cu centralele termice la care combustibilul
are
costuri din ce în ce mai ridicate.
Dezavantajele constau în modificarea biotopului
înconjurător,necesitatea exproprierilor terenului din calea
construcţiilor,anii
secetoşi care pot scădea dramatic nivelul în lac.
În România zilelor de azi este
mult mai avantajoasă obţinerea energiei electrice din hidrocentrale,
deoarece
acestea sunt existente, nu necesită import de combustibili şi sistemul
hidrotehnic
este foarte bine organizat.
|