502 2

12. ELEKTROWNIE WODNE

W zależności od mocy MEW można podzielić na: małe (1—5 MW), mini (300 kW -r-1 MW) oraz mikro - poniżej 300 kW (piko - poniżej 20 kW).

Cieki wodne o spiętrzeniach i przepływach jak pokazano na rysunku 12.24 pozwalają budować MEW o mocach od kilkudziesięciu (kilkunastu) do kilkuset kilowatów. W dalszej kolejności rozważa się wykorzystanie cieków wodnych

0    spadkach poniżej 2 m.

W MEW są instalowane turbiny Kapłana (rurowe), Francisa i Banki--Michella lub w szczególnych przypadkch pompy w ruchu turbinowym. Jako generatory są stosowane najczęściej silniki asynchroniczne klatkowe. W przypadku małych spiętrzeń występują trudności w zabudowie turbin z wałem pionowym [12.7] z uwagi na bardzo głębokie posadowienie rury ssącej. W celu obniżenia kosztów budowy stosuje się różne konfiguracje zabudowy turbin (rys. 12.25) - powstał specjalny rodzaj turbin dla MEW [12.17]. Ze względu na położenie wirnika turbiny względem zwierciadła wody GW rozróżnia się turbiny pracujące z napływem (rys. 12.25a-d) i turbiny pracujące w układzie lewarowym (rys. 12.25e, f). W celu uruchomienia turbiny należy usunąć powietrze z komory wirnika i wypełnić ją wodą (w komorze jest podciśnienie). W wyniku napowietrzania komory następuje przerywanie dopływu wody i wyłączenie turbiny. Można zrezygnować z zasuw odcinających na wlocie do turbiny. W turbinach napływowych muszą być zabudowane urządzenia odcinające (jak na rys. 12.25c), aby chronić hydrozespół przed rozbieganiem po odciążeniu generatora. Wprowadzenie otwartej komory napływowej bez spirali (rys. 12.25a i b) zmniejsza wymiary i koszty elektrowni. Podobnie jest w turbinach kielichowych śmigłowych (Kapłana) - rysunek 12.25c i d. Ukośne usytuowanie wirnika (rys. 12.25d) zmniejsza straty hydrauliczne.

W Polsce (2008 r.) łączna moc zainstalowana w około 800 MEW (< 5 MW) jest zbliżona do 200 MW. Przewiduje się uruchomienie dalszych 400 MEW. Zdecydowanie wzrosła liczba podmiotów prywatnych inwestujących w MEW. Duża liczba rozproszonych źródeł energii przyczynia się do zmniejszenia strat przesyłu

1    rozdziału energii elektrycznej oraz poprawia warunki napięciowe w sieci elektrycznej.

Literatura do rozdziału 12

12.1.    Adamkowski A., Steller J., Steller K.: Niektóre zjawiska hydrodynamiczne towarzyszące pracy maszyn odwracalnych w elektrowniach pompowych. Materiały seminarium „Elektrownie wodne w systemie elektroenergetycznym”. Prace Naukowe Politechniki Lubelskiej. Elektryka 23. Lublin 1989.

12.2.    Gisecke J., Mosonyi E.: Wasserkraftanlagen. Planung, Bau imd Betrieb. Spinger Verlag, Berlin/Heidelberg 1997/98.

12.3.    Henke A., Steller J.: Niskospadowe turbiny śmigłowe typu TSP, TSPu. Informator. Instytut Maszyn Przepływowych PAN, Gdańsk 1999.

12.4.    Henke A.: Niskospadowe kielichowe turbiny śmigłowe typu TSPk. Informator. Instytut Maszyn Przepływowych PAN, Gdańsk 2006.

502