672

17. PRACA ELEKTROWNI W SYSTEMIE ELEKTROENERGETYCZNYM

Na rolę elektrowni wodnej w systemie elektroenergetycznym zdecydowanie wpływa jej rodzaj. Elektrownie przepływowe powinny pracować w taki sposób, aby maksymalnie wykorzystać ciek wodny do bieżącej produkcji energii elektrycznej, ponieważ w elektrowniach tych energia wody jest darem przyrody i jej użytkowanie przez elektrownię nie przynosi dodatkowych strat. Dzięki temu elektrownie te pozwalają oszczędzać paliwo w systemie, które byłoby zużyte w elektrowni parowej w celu uzyskania produkcji elektrowni wodnej. Każda kilowatogodzina wyprodukowana w elektrowni wodnej to oszczędność ok. 0,6 kg węgla energetycznego. W ten sposób w krajach, w których występują duże zasoby wodne, elektrownie przepływowe wypierają elektrownie parowe do pracy szczytowej. Elektrownie przepływowe pracują ze stałym spadem (podrozdz. 12.3), więc jako źródło mocy regulacyjnej powinny być wykorzystywane w ograniczonym zakresie. Elektrownie zbiornikowe oraz elektrownie tworzące kaskadę rzeki mogą niezależnie od wartości przepływu oddawać moc znamionową. Jednak czas pracy tych elektrowni (zwłaszcza z wyrównaniem dobowym) w ciągu doby zależeć będzie od aktualnego spływu dobowego - jest to wadą tych elektrowni. Elektrownie te są elektrowniami podszczytowymi i spełniają zadania regulacyjne. W okresach suchych są elektrowniami szczytowymi z jak najkrótszym czasem pracy, aby zużywać najmniejsze ilości wody.

Najkorzystniejsze są elektrownie zbiornikowe z wyrównaniem rocznym, ponieważ niezależnie od warunków hydrologicznych mogą pracować jako elektrownie szczytowe przez cały rok, przy czym wodę nagromadzoną w okresie letnim wykorzystuje się w okresie zimowym. Dla systemu elektroenergetycznego elektrownie te są najcenniejszym źródłem mocy. Wprowadzenie członu pompowego do elektrowni zbiornikowej z wyrównaniem dobowym i tygodniowym uelastycznia jej pracę i zwiększa zakres mocy regulacyjnej zgodnie z wzorem (17.28). Elektrownia taka może utrzymywać moc i produkcję energii na tym samym poziomie, niezależnie od zmiennych warunków hydrologicznych. W okresie dużego spływu wody produkcja energii odbywa się na naturalnym cieku, natomiast w okresie suchym człon pompowy, uzupełniając zbiornik górny, zapewnia otrzymanie mocy podszczytowej i szczytowej. Wskaźnik ę (17.29) dla tej elektrowni wynosi 0 ^ cp < 1 i jest korzystniejszy niż dla elektrowni pompowej (cp — 1). Jednak elektrownia ta wymaga szczególnie korzystnych warunków hydrologicznych (zbiornik górny z ciekiem naturalnym). Dlatego dla energetyki krajowej wyjątkowe znaczenie mają elektrownie pompowe. Takie ich zalety jak szybki rozruch i natychmiastowa zdolność obciążania, szybkie odciążanie i odstawianie, niepobieranie paliwa (wody) w czasie postoju jako rezerwa „gorąca”, możliwość zautomatyzowania i zdalnego sterowania sprawiają, że oprócz pracy programowej (produkcja „taniej” energii w szczycie) podstawowym zadaniem tej elektrowni jest praca regulacyjna i interwencyjna.

Szczególną funkcję spełniają elektrownie pompowe współpracujące z elektrowniami jądrowymi. W przypadku awaryjnego odłączenia od systemu elektrowni jądrowej elektrownie pompowe przechodzą do pracy pompowej i odciążają elektrownię jądrową.

672