2. WYTWARZANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ
Rys. 2.91. Schemat prostego układu derywacyjnego elektrowni niskospadowej
1 — zbiornik, 2 — zapora, 3 - kanał derywacyjny, 4 elektrownia, 5 — kanał odpływowy Zaczerpnięta z [2.14]
Rys. 2.92. Schemat prostego układu derywacyjnego elektrowni wysokospadowej 1 zbiornik, 2 — zapora, 3 — sztolnia ciśnieniowa, 4 komora wyrównawcza (komora uderzeń), 5 rurociąg turbinowy,
6 — elektrownia, 7 odcinek rzeki ominięty derywacją, 8 — rzeka swobodnie płynąca poniżej elektrowni Zaczerpnięto z [2.14]
ciśnieniowa, 5 — komora wyrównawcza, 6 rurociąg turbinowy. 7 — szyb turbinowy, 8 elektrownia podziemna, 9 sztolnia odpływowa. 10 odcinek rzeki ominięty derywacją, 11 rzeka swobodnie płynąca poniżej elektrowni Zaczerpnięto z [2.14]
Ze względu na możliwości i cele magazynowania wody w odpowiednich zbiornikach
rozróżnia się następujące rodzaje elektrowni:
— elektrownie przepływowe, które nie mają możliwości magazynowania dopływającej wody ani regulowania jej odpływu;
— elektrownie zbiornikowe o wyrównaniu krótkoterminowym (dobowym lub tygodniowym) w zbiornikach o małej i średniej objętości;
— elektrownie zbiornikowe o wyrównaniu długoterminowym (rocznym lub wieloletnim) w zbiornikach o dużej objętości.
Stosunkowo rzadko zdarzają się przypadki samodzielnej pracy elektrowni wodnej, zasilającej tylko jednego odbiorcę lub grupę odbiorców na wydzielonym obszarze. W warunkach polskich może to dotyczyć jedynie bardzo małych elektrowni wodnych, położonych z dala od obszarów zelektryfikowanych. Elektrownie wodne średniej i większej mocy są na ogół włączone do krajowego systemu elektroenergetycznego. Ze względu na współpracę z systemem rozróżnia się następujące grupy elektrowni:
— elektrownie podstawowe, pracujące w sposób ciągły w warstwie podstawowej dobowego wykresu obciążenia systemu elektroenergetycznego; do tej grupy należą elektrownie przepływowe;
Ł5. ELEKTROWNIE WODNE
179
_elektrownie podszczytowe, pracujące w warstwie podszczytowej wykresu obciążenia
z przerwami w okresie tzw. doliny nocnej lub południowej;
_elektrownie szczytowe, pracujące w warstwie szczytowej wykresu obciążenia w jednym
albo w dwóch szczytach — wieczornym i porannym; do tej grupy należą elektrownie zbiornikowe z wyrównaniem dobowym lub tygodniowym.
Rys. 2.94. Schematy pracy elektrowni wodnych na tle dobowego wykresu obciążenia systemu elektroenergetycznego: a) elektrownia wodna podstawowa; b) elektrownia wodna podszczytowa; c) elektrownia wodna szczytowa pracująca w jednym szczycie; d) elektrownia wodna szczytowa pracująca w dwóch szczytach; e) elektrownia szczytowo-pompowa I - energia oddana, 2 — energia pobrana z sieci systemu Zaczerpnięto z [2.14]
Na rysunku 2.94 przedstawiono schematycznie wyżej wymienione sposoby pracy elektrowni wodnych na tle dobowego wykresu obciążenia systemu elektroenergetycznego, a na rys. 2.95 pokazano sposób określania mocy szczytowej elektrowni zbiornikowej z pełnym wyrównaniem dobowym, pracującej w warstwie szczytowej wykresu. Dla danej mocy średniej elektrowni Pn„ wynikającej z założonej energii dobowej Eed, określa się jej moc szczytową P,„ korzystając przy tym z wykresu całkowego E = f(P), który tworzy się na podstawie chronologicznego wykresu dobowego P = f(i).
Rys. 2.95. Praca elektrowni zbiornikowej z pełnym wyrównaniem dobowym w warstwie szczytowej wykresu obciążenia: a) chronologiczny wykres dobowy obciążenia systemu elektroenergetycznego; b) wykres całkowy trwania obciążeń
Osobną grupę stanowią elektrownie szczytowo-pompowe, których wyposażenie omówiono w p. 2.5.2. Na rysunku 2.96 pokazano sposób pracy elektrowni pompowej w systemie elektroenergetycznym. Elektrownia pompowa, pracująca w warstwie szczytowej wykresu obciążenia, wytwarza energię dobową Eei przy mocy szczytowej P„, a w czasie
12*