Hidroelektrarna

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Skoči na: navigacija, iskanje

Hídroelektrárna je elektrarna, ki izrablja moč vodnega padca za pridobivanje električne energije. Razpoložljiva moč je odvisna od vodnega padca in pretoka vode. Tako obstajajo hidroelektrarne z majhnim instaliranim pretokom (nekaj 10 m³/s), a velikim padcem (nekaj 100 m), kakor tudi elektrarne z velikim instaliranim pretokom (nekaj 1000 m³/s), a majhnim padcem.

Hidroelektrarne so lahko umeščene neposredno v rečni strugi ali pa v umetnem kanalu ki dovaja vodo iz rečne struge. V primerih velikih padcev in manjših pretokov je voda do elektrarne pogosto speljana po podzemnem rovu.

Količina proizvedene energije oziroma trenutna moč elektrarne je odvisna od padca in pretoka vode. Ta je v rekah odvisen od naravnega dotoka. Kjer to dopušča oblika terena in naravovarstvene zahteve, lahko povečamo regulacijsko sposobnost elektrarne tako, da je njena moč manj odvisna od trenutnega dotoka: pred elektrarno ustvarimo akumulacijsko jezero. V njem se v času manjše potrošnje električne energije oziroma večjega naravnega dotoka zbira voda, ki jo lahko koristno uporabimo za proizvodnjo električne energije v času večje porabe oziroma manjših naravnih dotokov reke.

Hidroenergija v svetu[uredi | uredi kodo]

Hidroelektrarne so trenutni največji proizvajalec obnovljive energije na svetu. Generirajo 16% globalne elektrike (3,427 teravat-ur), drugi vir veter pa 2,5% v letu 2010. Predvidevajo 3,1% rast proizvedene energije za naslednjih 25 let. Največji proizvajalec hidroenergije je Kitajska z 721 TWH, ki ima v gradnji veliko novih jezov, tako da se bo ta številka še povečala. Brazilija in Norveška dobita čez 80% porabe električne energije iz vodnih virov.

Jez treh sotesk, največja elektrarna na svetu 22,500 MW
Itaipu jez

Največje hidroelektrarne na svetu so Jez treh sotesk na Kitajskem z 22,500 MW, jez Itaipu na brazilsko-paragvajski meji z 14,000 MW in jez Guri v Venezueli z 10,235MW. V primeru izgradnje novega jezu Inga na reki Kongo bi slednji imel precej večjo kapaciteto in sicer 39,000 MW, proizvedel bi 370 TWH.

Hidroenergija je eden izmed najcenejših virov elektrike, sicer precej odvisno od primera. Cena na kilovatno uro se giblje od 3-5 centov €. Hidroenenergija praktično ne povzroča nobenih emisij toplogrednih plinov.

Tipi hidroelektrarn[uredi | uredi kodo]

Pretočne hidroelektrarne[uredi | uredi kodo]

Delujejo na principu sorazmerno velikega toka in majhne natočne višine. Imajo majhen rezervoar ali pa ga sploh nimajo. Če je pretok vode prevelik kot ga elektrarna potrebuje, mora preostali del vode neovirano obteči elektrarno.

Elektrarne na plimovanje[uredi | uredi kodo]

Izkoriščajo princip plimovanja za generiranje elektrike. Plimo in oseka se da točno predvideti, kar je ugodno za predvidevanje kapacitete. Na svetu je malo mest, kjer je plimovanje veliko za uspešno delovanje elektrarne. Prvič so ta sistem za generiranje moči uporabili v 19. stoletju. Prva elektrarna pa je bila zgrajena v Franciji, La Rance leta 1966.

Črpalne elektrarne[uredi | uredi kodo]

Posebno izvedbo hidroelektrarne predstavlja črpalna elektrarna, ki je poleg proizvodnje električne energije tudi sposobna s pomočjo električne energije iz omrežja črpati vodo v višje ležeče akumulacijsko jezero. V črpalni elektrarni v obdobjih nizke cene električne energije črpajo vodo iz nižje ležečega v višje ležeče akumulacijsko jezero. V obdobju visoke cene pa proizvajajo električno energijo z izkoriščanjem padca vode iz višje ležečega akumulacijskega jezera v nižje ležeče. Razlike v cenah električne energije na trgu so tolikšne, da se kljub nizkemu izkoristku (ČHE Avče dosega okoli 77% izkoristek[1]) elektrarne v črpalnem režimu opisani postopek shranjevanja energije ekonomsko izplača.

Delovanje elektrarne[uredi | uredi kodo]

Voda pritiska na lopatice turbine, ki se vrti in na ta način poganja električni generator, ki proizvaja električno energijo.

Obstajajo trije tipi turbin:

Velikost hidroelektrarn[uredi | uredi kodo]

  • Velike:

Ponavadi se šteje velike hhidroelektrane za močjo nekaj sto MW do čez nekaj GW. Na svetu so v uporabi tri hidroelektrarne z močjo nad 10 GW. Te elektrarne so hkrati tudi največje električne centrale na svetu z močjo nekajkrat večjo od javečjih nuklearnih reaktorjev.

  • Majhne

Do velikosti 10 MW. Celotna kapacita na svetu je približno 85,000 MW, z več kot 70% na Kitajskem, sledi Japonska, ZDA in Indija

  • Mikro

Do 100 KW za manjše skupnosti ponavadi na odročnih krajih. V nekaterih primerih je zraven tudi fotovoltaika

  • Piko

Moč do 5 KW

Vplivi na okolje[uredi | uredi kodo]

Ta oblika elektrarne je med najbolj gospodarnimi in ekološko neškodljivimi, kljub temu pa pomembno vplivajo na vodno floro in favno kakor tudi na naravno okolje. Izgradnja velikih elektrarn je pogosto povezana z ustvarjanjem velikih umetnih akumulacijskih jezer, ki lahko potopijo velike površine zemlje ali celo vplivajo na lokalno mikroklimo. Nihanja vodne gladine lahko povzroča erozijo brežin reke ali jezera. Ob jezovih elektrarn se voda umiri. Iz nje se na dno usedajo usedline, ki jih je nekoč reka odnašala s seboj. Izgradnja jezov oteži naravne selitve rečnih živali.

Glej tudi[uredi | uredi kodo]

Viri[uredi | uredi kodo]

  1. ^ "Predstavitev HE Avče". Pridobljeno dne 31.8.2011.