Wykorzystanie potencjału hydroenergetycznego Dolnej Wisły w świetle doświadczeń Hydroprojektu

Transkrypt

1 Wykorzystanie potencjału hydroenergetycznego Dolnej Wisły w świetle doświadczeń Hydroprojektu Prezes Listopad

2 Wstęp Plan prezentacji 1. Specyfika dolnej Wisły 2. Zapotrzebowanie i struktura produkcji energii elektrycznej w Polsce 3. Energetyka wodna 4. Kaskada dolnej Wisły 5. Stopień wodny Włocławek 6. Podsumowanie Stopień Wodny Włocławek 2

3 Specyfika Dolnej Wisły Specyfika Dolnej Wisły Odcinek Długość Opis Klasa drogi Uj. Narwi - Płock Płock - Włocławek Włocławek - Silno Silno - morze 70 km Rzeka swobodnie płynąca w szerokim korycie roztokowym (zatorogennym) 55 km czasza Zbiornika Włocławskiego 43 km Koryto rzeki zdegradowane procesami erozyjnoakumulacyjnymi 223 km Koryto rzeki uregulowane w XIX wieku - zachowuje utrwaloną linię brzegową i stabilny przekrój Ia Va Ia II, poniżej Tczewa III Dolina Wisły poniżej stopnia Włocławek 3

4 Specyfika Dolnej Wisły Specyfika Dolnej Wisły Łącznie GWh/rok Dolna Wisła 4000 GWh/rok NNQ Najniższy obserwowany, SSQ średni z wielolecia, WWQ najwyższy obserwowany 4

5 Struktura produkcji energii Zapotrzebowanie i struktura produkcji energii elektrycznej w Polsce Polska odznacza się niskim zużycie energii elektrycznej Po roku 2000 obserwowany jest szybki wzrost popytu (ok. 3% rocznie) Prognozowany deficyt produkcji może wynieść 5% w 2015 r. i 40% w 2020 r. Pakiet 3x 20% wymaga zwiększenia udziału OZE do 18,4% w 2020 r. Do OZE zaliczane są jedynie przepływowe elektrownie wodne (ich udział w Polsce to 70%) Wg Krajowego Systemu Energetycznego 5

6 Energetyka Wodna Energetyka wodna Przewaga energetyki wodnej nad innymi OZE Uniezależniona od chwilowych uwarunkowań atmosferycznych Pozwala na akumulację energii (kaskada stopni, zbiorniki, etc.) Średni czas wykorzystania mocy (4000 godz./rok) dwukrotnie wyższy niż w energetyce wiatrowej Ogólna charakterystyka Wysoka sprawność urządzeń (80-90%) Niewielka awaryjność i bardzo długa żywotność urządzeń Możliwość pracy ze zmiennym obciążeniem i krótkim czasem uruchamiania i wyłączania Brak emisji gazów i odpadów w procesie produkcji Zapora na zbiorniku Czorsztyn 6

7 Kaskada Dolnej Wisły Kaskada Dolnej Wisły CBS i PBW Hydroprojekt we współpracy z KGW PAN pierwsza koncepcja ( r.) 8 stopni ze zbiornikami przepływowymi w układzie zwartym Tczew Cele Produkcja energii elektrycznej Utworzenie międzynarodowej drogi IV klasy Poprawa stanu zasobów wodnych Poprawa warunków przepływu wód wielkich Ustabilizowanie poziomu wód gruntowych Nowe Chełmno Solec Kujawski Ciechocinek Włocławek Płock Wyszogród Warszawa płn. Poprawa infrastruktury komunalnej i rozwój gospodarczy regionu Koncepcja Kaskady Dolnej Wisły z roku

8 Kaskada Dolnej Wisły Koncepcja z 1957 r. L.p. Nazwa stopnia km rzeki NPP Spad Q śr roczne Moc Produkcja [m] [m] [m 3 /sek] [MW] [GWh/rok] 1. Warszawa płn. 539,5 81,0 9, Wyszogród 585,5 72,0 8, Płock 618,0 64,0 6, Włocławek 674,8 57,3 11, Ciechocinek 713,0 46,0 8, Solec Kujaw. 759,0 37,5 7, Chełmno 808,0 30,0 8, Nowe 868,0 22,0 9, Tczew 903,5 12,5 8, Razem ,

9 Kaskada Dolnej Wisły Realizacja koncepcji Budowa stopnia Włocławek Korzystne warunki topograficzne Dobre możliwości energetyczne Powiązanie z budową kanału Centralnego 1970 r. oficjalne przekazanie do eksploatacji Stopień Ciechocinek kolejny obiekt KDW Przygotowania rozpoczęto w 1968 r. W 1979 r. rozpoczęto realizacje obiektów zaplecza i pracę nad dokumentacją techniczną Inwestycję przerwano w 1981 r. Stopień Włocławek 9

10 Kaskada Dolnej Wisły Aktualizacja koncepcji 1993 r. Kaskada Dolnej Wisły. Wstępna analiza ekonomiczna wykonana przez Hydroprojekt W-wa i Energoprojekt W-wa Wybrany wariant 8-stopni z 1980 r. Zmiany lokalizacji stopni Zwiększony przełyk elektrowni Ponad 60% wzrost mocy elektrowni Przewałowy tryb pracy elektrowni kaskady Produkcja większa o 15% wobec KDW 57 Zwrócono uwagę na pogarszające się warunki pracy stopnia Włocławek Tczew Opalenie Chełmno Solec Kujawski Ciechocinek Włocławek Płock Wyszogród 10

11 Kaskada Dolnej Wisły Wariant z Koncepcji Generalnej z 1980 r. L.p. Nazwa stopnia km rzeki NPP Spad Q śr roczne Moc Produkcja [m] [m] [m 3 /sek] [MW] [GWh/rok] 1. Wyszogród 586,0 72,0 8, , Płock 626,0 64,0 6, , Włocławek 674,8 57,3 11, , Ciechocinek 707,9 711,0 46,0 8, , Solec Kujaw. 758,7 37,5 7, , Chełmno 801,7 30,0 8, , Opalenie 864,0 22,0 10, , Tczew 904,6 12,0 9, ,8 573 Razem 8 69, ,

12 Aktualizacja koncepcji w latach Kaskada Dolnej Wisły Koncepcja zagospodarowania D. Wisły wykonana przez Hydroprojekt Warszawa Analizowane warianty: W1 pozostawienie stanu obecnego W2 budowa tylko jednego stopnia - poniżej Włocławka W3 budowa pełnej kaskady W3A aktualizacja poprzednich rozwiązań W3B kaskada niskich stopni z kanałami derywacyjnymi W3C koncepcja preferowana Koncepcja stopnia Nieszawa, Hydroprojekt Sp. z o.o. Główne założenia nowej koncepcji Warunki określone przez MOŚZNiL Elektrownie pracujące jako przepływowe W W3A i W3C ujednolicono parametry turbin 12

13 Kaskada Dolnej Wisły Wariant W3A z 1999 r. L.p. Nazwa stopnia km rzeki NPP Przełyk elektrowni Moc Produkcja [m] [m 3 /sek] [MW] [GWh/rok] 1. Wyszogród 584,0 70, , Płock 618,8 63, , Włocławek 674,8 57, , Ciechocinek 707,6 46, , Solec Kujaw. 758,0 37, , Chełmno 801,5 30, , Grudząc 838,0 22, , Piekło 895,0 15, ,5 625 Razem 8 687,

14 Kaskada Dolnej Wisły Wariant W3C z 1999 r. L.p. Nazwa stopnia km rzeki NPP Przełyk elektrowni Moc Produkcja [m] [m 3 /sek] [MW] [GWh/rok] 1. Wyszogród 584,0 70, , Wiączemin 613,2 63, , Włocławek 674,8 57, , Nieszawa 703,7 46, , Solec Kujaw. 758,0 37, , Chełmno 801,5 29, , Grudząc 829,5 22, , Gniew 876,3 15, ,0 439 Razem 8 639,

15 Kaskada Dolnej Wisły Wnioski z Koncepcji z 1999 r. Warianty W3 (A, B i C) nie znajdowały uzasadnienia ze względów ekonomicznych i środowiskowych Warianty W3A i W3C na granicy ówczesnych założeń ekonomicznych Konieczność pilnego zabezpieczenia stopnia Włocławek przez realizację stopnia Nieszawa Wartość procentowa określa stopień wykorzystania całkowitego potencjału 15

16 Stopień Włocławek Stopień Włocławek Ogólna charakterystyka 6 turbozespołów z turbinami Kaplana, dopuszczalny zakres spadów 5,25 12,75 m całkowity przełyk instalowany m 3 /s moc zainstalowana elektrowni 160,2 MWh planowana wielkość produkcji 640 GWh/rok 16

17 Stopień Włocławek Eksploatacja stopnia Eksploatacja osamotnionego stopnia miała trwać nie dłużej niż 15 lat trwa 41 lat Warunki pracy ulegają stałemu pogorszeniu Do roku 2002 r. elektrownia pracowała w systemie szczytowo-interwencyjnym Intensyfikacja procesów erozyjnych dolne stanowisko obniżone średnio o 2,5 m Przekroczenie dopuszczalnych warunków pracy zagrożenie bezpieczeństwa obiektów stopnia, ograniczenie wydajności elektrowni Doraźne rozwiązanie próg podpiętrzający Stopień Włocławek Fot. rzgw.gov.pl 17

18 Podsumowanie Podsumowanie Koncepcja KDW z 1957 r. próba kompleksowego zagospodarowania odcinka rzeki posiadającego znaczne walory hydroenergetyczne i żeglugowe Uruchomienie KDW zwiększyłoby dwukrotnie stan wykorzystania naszych zasobów wodnych Energetyka wodna w Polsce, mimo ograniczonych zasobów, ma duże znaczenie dla regulacji systemu oraz jako rezerwa interwencyjna Produkcja energii przez KDW zasiliłaby tereny północnej, północno-wschodniej części kraju ograniczając koszty przesyłu Widoczne jest niedocenienie znaczenia EW przez decydentów Stopień Włocławek, powódź 2010 r. Fot. rzgw.gov.pl 18