470 2

12. ELEKTROWNIE WODNE

W literaturze dotyczącej turbin wodnych strumień V jest nazywany przełykiem turbiny Q [m³/s]. Uwzględniając g ss 9,81 m/s², q = 1000 kg/m³, wzór (12.3) przyjmuje postać [w kW]

P = 9MQH_ur]_e    (12.3a)

Warunkiem otrzymania dużej mocy jest koncentracja w możliwie ograniczonym obszarze dużej różnicy poziomów oraz dużego strumienia przepływu wody. Ponieważ brakuje naturalnej koncentracji spadów (wysokogórskich jezior o dużych zasobach wodnych), dla elektrowni wodnych (rys. 12.2) stwarza się sztuczne spady poprzez:

-    spiętrzenie górnego poziomu wody GW (rys. 12.2a);

-    obniżenie dolnego poziomu DW (rys. 12.2b) lub budowę elektrowni podziemnej (rys. 12.2d);

-    budowę kanału skracającego (rys. 12.2c), dzięki czemu wykorzystuje się naturalną różnicę poziomów punktów A i B, przy czym zmniejsza się straty przepływowe (znacznie krótsza droga przepływu).

W praktyce stosuje się niektóre z tych sposobów jednocześnie.

Mimo iż energia wodna nie odegra decydującej roli w dalszym zwiększeniu produkcji energii elektrycznej z powodu ograniczonych zasobów wody nadających się do wykorzystania w celach energetycznych, trudnego do nich dostępu (duże odległości skupisk ludzkich od źródeł zasobów), dużych kosztów budowli hydrotechnicznych i długich okresów realizacji inwestycji, jednak obserwuje się rozwój budownictwa elektrowni wodnych, zwłaszcza tam, gdzie zasoby są duże oraz warunki hydrologiczne temu sprzyjają. Największe zespoły są instalowane na wielkich rzekach i osiągają moce jednostkowe 500 — 700 MW. Największe elektrownie wodne na świecie: to: Itaipu (Brazylia/Paragwaj) 12 600 MW (18x700 MW, docelowo 20x 100 MW), Gran Coulce (USA) 9711 MW, Guri (Wenezuela) 9000 MW, Krasnojarska (Rosja) 6096 MW i Churchill Falls (Kanada) 5200 MW.

W 2009 roku w Chinach na rzece Jangcy planowane jest zakończenie budowy elektrowni wodnej Sanxia (Trzy Przełomy) o mocy 18,2 GW (26 x 700 MW, docelowo 32 x 700 MW).

W ostatnich latach notuje się zwłaszcza znaczny postęp w budowie elektrowni pompowych. Moc największych zbudowanych pompoturbin przekracza 450 MW. W Polsce największe elektrownie szczytowo-pompowe, które odgrywają decydującą rolę wśród elektrowni wodnych, osiągają moce: Zydowo 152 MW, Porąbka-Żar 500 MW (4 x 125 MW), Żarnowiec 680 MW (4 x 170 MW) i w przyszłości Młoty 750 MW (3 x 250 MW).

470