MAŁE ELEKTROWNIE WODNE

Transkrypt

1 Niekonwencjonalne źródła energii MAŁE ELEKTROWNIE WODNE WYDZIAŁ ZARZĄDZANIA I EKONOMII GRUPA 5 Wykonali : Kuczkowski Kamil Mackiewicz Beata Tretkowski Bartłomiej Zakrzewska Krystyna

2 ELEKTROWNIE WODNE WSTĘP ZASOBY Znanym i od dawna wykorzystywanym surowcem energetycznym jest "biały węgiel". Tak nazywa się w przenośni przemieszczające się masy wody rzecznej i morskiej. Spośród elektrowni wodnych najbardziej rozpowszechnione są zasilane energią kinetyczną rzek. Do rzadkości należą wciąż elektrownie wykorzystujące energię pływów morskich. Opracowywane są projekty morskich elektrowni falowych. Najobficiej obdarzona "białym węglem" - w stosunku do powierzchni kontynentu - jest Europa, najskromniej Australia. Dotychczas zagospodarowano energetycznie ok. 15% całkowitego potencjału energetycznego rzek. Rozwój elektrowni wodnych - czystych dla otoczenia, niezależnych od wydobycia i transportu paliw - ograniczony jest jedynie wymogami odpowiednich warunków zewnętrznych (terenowych i geologicznych) oraz zależy od wielkości kapitału posiadanego przez inwestora. Najwięcej pieniędzy pochłania budowa obiektów hydrotechnicznych, nieco mniej - ich wyposażenie. Charakterystyczne dla tego typu elektrowni są natomiast znikome koszty eksploatacji (wynoszące średnio ok. 0,5% łącznych nakładów inwestycyjnych rocznie) oraz wysoka sprawność eneretyczna (90-95%). Moc elektrowni wodnej wyraża się przybliżonym wzorem: P = 8.Q.H gdzie: P - moc [kw] Q - przepływ wody [m3/s] H - wysokość spadu użytecznego [m] Łączny potencjał hydroenergetyczny świata na początku lat osiemdziesiątych oceniano na 2,2 TW, co teoretycznie pozwoliłoby uzyskać produkcję energii elektrycznej, której równowartość odpowiada 2 mld ton ropy naftowej rocznie lub 5 mln ton ropy na dobę. Potencjał energetyki wodnej może być liczony w kategorii brutto jako suma potencjałów wszystkich cieków, przy uwzględnieniu wysokości spadku, wielkości przepływu oraz teoretycznej sprawności przetwarzania energii wody w energię elektryczną lub jako potencjał techniczny. Potencjał techniczny jest pomniejszony w stosunku do potencjału brutto

3 o współczynnik sprawności turbiny i generatora oraz uwzględnia stopień wykorzystania spadu i przepływu wody, część bowiem wody może być przeznaczona do potrzeb komunalnych, rolniczych i nie przechodzić przez turbiny. Ocenia się, że potencjał techniczny wynosi 30-40% potencjału brutto, przy czym wartości te nie są stabilne. Potencjał brutto może się zmienić wraz ze zmianą warunków hydrogeologicznych związanych z sytuacją klimatyczną, potencjał techniczny zaś uzależniony jest od postępu technicznego i zapotrzebowania na wodę innych odbiorców. Obecnie energetyka wodna dostarcza ok. 2% światowego zużycia energii i ok. 20% światowej produkcji energii elektrycznej. Przewiduje się, że w 2000r. stopień wykorzystania potencjału hydroenergetycznego w świecie wyniesie 35% tj TWh; będzie to stanowiło 6,5% łącznego zużycia energii i 15% światowego zużycia energii elektrycznej. ZALETY I WADY Główna korzyść wynikająca ze stosowania elektrowni wodnych polega na zaoszczędzeniu określonej ilości paliwa kopalnego, wraz ze wszystkimi pozytywnymi skutkami tego faktu, a więc uniknięciem kosztownego i niebezpiecznego wydobycia kopalin oraz ich transportu, a także zużycia energii na te cele. Ten sposób wytwarzania energii elektrycznej jest czysty ekologicznie i technicznie łatwiejszy. W konsekwencji mniejsze są koszty obsługi, większa niezawodność pracy elektrowni i w rezultacie niższe koszty eksploatacji. Wiąże się to z mniejszą awaryjnością elektrowni wodnych, ponieważ proces technologiczny jest tu prostszy niż np. w elektrowniach cieplnych. Widok ogólny MEW - ujście wody Proces wytwarzania energii elektrycznej w elektrowniach wodnych jest traktowany jako odnawialny, tzn. oparty na potencjale energetycznym, który samoczynnie ulega odtworzeniu. W przyszłości zapewne ilość opadów będzie można korzystnie regulować, gdyż już obecnie uzyskano pomyślne rezultaty w sztucznym wywoływaniu deszczu z chmur za pomocą środków chemicznych. Jest to istotne z tego względu, że w sposób naturalny ok. 90% wilgoci

4 przemieszcza się tylko nad suchymi terenami w postaci chmur i wraca do oceanu, nie zasilając rzek. Odnawialność zasobów wodnych jest jednak względna jeśli chodzi o elektrownie zbiornikowe. Określone skutki środowiskowe występują już w czasie wznoszenia budowli hydrotechnicznych, a mianowicie hałas i zanieczyszczenia w trakcie budowy. Spiętrzenie wody w zbiorniku może zatopić osiedla i tereny rolnicze, powodując konieczność przesiedleń ludności, może również podtopić tereny osiedlowe, czyniąc je niezdatnymi do użytku. Powstanie zbiornika wodnego przerywa ponadto dotychczasową sieć drogową, powodując konieczność jej modyfikacji. Budowa zapór prowadzi do zmiany stosunków wodnych i intensywności zasilania wodą obszarów przyzbiornikowych, a to z kolei wpływa na warunki przyrodnicze, a więc życia fauny i flory. Może ona mieć ujemny wpływ na żyzność gleb w obszarze nadrzecznym i na lokalne warunki klimatyczne, powodując powstawanie mgieł, zapór lodowych na stopniach wodnych itp. Przegrodzenie koryta rzeki często prowadzi do zamulenia zbiornika i erozji brzegów, pogorszenia warunków samooczyszczania się płynących wód i zmniejszenia zwartości w nich tlenu, utrudnienia swobodnego ruchu ryb oraz uszkodzenia ekosystemu przybrzeżnego w wyniku budowy urządzeń hydrotechnicznych prowadzącej do zatopienia wysp, likwidacji wielokorytowości i starorzeczy. Mogą wreszcie wystąpić skutki wtórne w postaci niebezpieczeństwa pękania stopni wodnych i katastrof wodnych, a w niektórych rejonach także zagrożenia sejsmicznego w rezultacie zmian naprężeń skorupy ziemskiej. Zmiany klimatyczne przejawiają się w mikroklimacie: ogólnym spadkiem temperatur, ochłodzeniem w okresie wiosenno-letnim i ociepleniem w okresie jesienno-zimowym, zwiększonymi opadami i zachmurzeniem oraz prędkością wiatru (mniejsze tarcie między powietrzem przepływającym nad powierzchnią wody niż nad lądem) itp. Skala oddziaływania elektrowni wodnej na środowisko w konkretnym przypadku zależy oczywiscie od wielkości obiektu. Skłania to więc do inwestowania w małe elektrownie wodne (MEW). MAŁE ELEKTROWNIE WODNE W ostatnich latach ze względu na wysokie koszty inwestycyjne, długi okres budowy i niekorzystny wpływ na środowisko atrakcyjność wielkich systemów obniżyła się. Wzrost atrakcyjności MEW powoduje także stale rosnacy koszt paliw kopalnych. Zalety MEW to: nie zanieczyszczają środowiska i mogą być instalowane w licznych miejscach na małych ciekach wodnych; mogą być zaprojektowane i wybudowane w ciągu 1-2 lat, wyposażenie jest dostępne powszechnie, a technologia dobrze opanowana; mogą być wykonywane przy użyciu miejscowych materiałów i siły roboczej, a ich prostota techniczna powoduje wysoką niezawodność i długą żywotność;

5 wymagają nielicznego personelu i mogą być sterowanie zdalnie; rozproszenia w terenie skraca odległości przesyłu energii i zmniejsza związane z tym koszty; korzystny wpływ małej retencji na środowisko naturalne oraz możliwość znacznego obniżenia kosztu produkcji energii elektrycznej w małych elektrowniach wodnych po podjęciu seryjnej produkcji stypizowanych turbin, generatorów oraz innych elementów wyposażenia elektrowni. KLASYFIKACJA MEW Jeśli chodzi o klasyfikację małej energetyki wodnej, nie jest ona tak oczywista i jednoznaczna. W większości przypadków kryterium zaliczenia zakładu do małej energetyki jest moc zainstalowana. Najczęściej za górną granicę przyjmuje się 5 MW mocy zainstalowanej. W małej hydroenergetyce jest stosowany także następujący podział: mikroenergetyka wodna, do której zalicza się obiekty o mocy zainstalowanej do kw; minienergetyka wodna obejmująca obiekty o mocy kw lub w niektórych krajach do 1 MW; mała energetyka wodna, z mocą zainstalowaną od 0,5-1 MW (np. Chiny), do 5-15 MW (kraje uprzemysłowione). Różnica doboru kryteriów wynika z warunków miejscowych, różnego stopnia rozwoju poszczególnych krajów, wielkości kapitału obrotowego i in. Elektrownie te dzieli się ponadto w zależności od wysokości spadu na trzy kategorie: niskospadowe 2-20 m; sredniospadowe m; wysokospadowe powyżej 150 m. MEW mogą wykorzystywać potencjał niewielkich rzek, rolniczych zbiorników retencyjnych, systemów nawadniających, wodociągowych, kanalizacyjnych, kanałów przerzutowych. Konstrukcja urządzeń hydrotechnicznych w MEW jest zawsze nieskomplikowana. Również budynki małych elektrowni mają niewielkie gabaryty. Całość wyglądem niczym nie różni się od zwykłych budynków gospodarczych.

6 W budownictwie MEW nie należy ograniczać wyposażenia elektrycznego, które stanowi tylko 3-10% całkowitych kosztów inwestycyjnych, a przeciwnie - tak je rozbudowywać, aby obiekt mógł być całkowicie zautomatyzowany. ZASADA DZIAŁANIA MEW Na początku woda w ujęciu zostaje pozbawiona wszystkich zbędnych rzeczy z nią płynących, jak np. patyki, liście, papiery. W specjalnym zbiorniku umieszczonym pod ziemią woda musi się ustać. Tam cały piach i mniejsze śmieci, które nie zostały usunięte przy ujęciu opadają na dno. Zbiornik automatycznie oczyszcza się co pewien czas z nagromadzonego materiału rzecznego. Drugie zadanie tego zbiornika to magazynowanie wody. Pozwala on na pracę elektrowni bez dostarczania wody przez strumień przez czas od jednej do kilku godzin w zależności od mocy zainstalowanej i wielkości zbiornika. Dalej woda spływa kanałem. Jest on również zakopany pod ziemią i zazwyczaj ciągnie się wzdłuż rzeki lub strumienia, choć nie zawsze. Po kilkunastu lub kilkudziesięciu metrach woda dostaje się do budynku elektrowni. Turbiny wraz z generatorami zwykle są pod powierzchnią ziemi. Woda uderzając w łopatki turbiny napędza ją, ta z kolei napędza generator wytwarzający energię elektryczną. Po tym procesie woda jest doprowadzona do ujścia i trafia do strumienia, z którego została pobrana. Często zdarza się, że MEW mają na swoim wyposażeniu dwa generatory różnej mocy. Udogodnienie to stosuje się w celu lepszego wykorzystania energii zawartej w wodzie. Gdy spływająca woda ma małą masę załączany jest hydrozespół o mniejszej mocy, gdyż ten drugi miałby o wiele mniejszą sprawność. W obecnej sytuacji energetycznej powrócił znów problem budowy malych elektrowni wodnych. Kilkadziesiąt lat wstecz na terenie naszego kraju było czynnych siłowni wodnych, w tym 200 elektrowni wodnych. W latach pięćdziesiątych i dalszych z różnych przyczyn nastąpiła stopniowa likwidacja tych urządzeń.

7 MANKAMENTY MEW Trudności techniczne związane z realizacją małej energetyki wodnej są spowodowane zazwyczaj: złym stanem technicznym obiektów hydrotechnicznych, zwłaszcza zamuleniem, zarośnięciem zbiorników i kanałów dopływowych lub odpływowych, uszkodzeniem zapór, urządzeń piętrzących i upustowych, dewastacją budynków lub ich całkowitą ruiną, podmyciem budynku, a także znacznym zużyciem lub brakiem wyposażenia mechanicznego i elektrycznego; brakiem możliwości nabycia na krajowym rynku odpowiedniego wyposażenia, zwłaszcza takich podstawowych elementów turbozespołu, jak: turbin (praktycznie jedynie dostępnym typem turbin jest turbina Banki, inne możliwości to remont starych turbin, już nie eksploatowanych), układów regulacyjnych i niektórych typów prądnic; brakiem wyspecjalizowanych przedsiębiorstw przystosowanych do wykonywania robót hydrotechnicznych i mechaniczno-montażowych w małych elektrowniach wodnych. Przeanalizowano również 860 obiektów piętrzących, których budowa planowana jest do 2000 r. Spośród nich 400 wskazano jako nadające się do uruchomienia MEW. Jest możliwe, że w 2000 r. moc obecnie istniejacych i uruchomionych do tego czasu MEW osiągnęłaby 290 MW, a ich roczna produkcja energii wynosiłaby 1180 Gwh. Stanowiłoby to 0,5% prognozowanej produkcji energii i pozwoliłoby oszczędzić w skali roku tys. ton węgla. Dla rolnictwa, będącego odbiorcą pochodzącej z MEW energii, ważne są następujące sprawy: pewność zasilania z niezależnych źródeł energii; wyeliminowanie strat wynikających z przerw w dostawach energii z sieci zawodowej; odtwarzalność źródła energii i związane z tym systematyczne oszczędzanie surowców energetycznych; rozproszenie w terenie, co pozwala na niewielkie odległości przesyłu, a tym samym małe straty energii; prosta obsługa wynikająca z automatyzacji obiektów. Zważywszy, że aktualnie rolnictwo zużywa ok. 6% energii elektrycznej w kraju, pochodząca z MEW wcale nie byłaby dla niego mało istotna.

8 MAŁE ELEKTROWNIE WODNE WARTO BUDOWAĆ??? Małe Elektrownie Wodne stanowią źródło stałego systematycznego przychodu dla właściciela, oraz istotne ogniwo gospodarki wodnej kraju, a w oparciu o dyrektywy Unii Europejskiej, Zakłady Energetyczne nie mogą odmówić zakupu produkowanej w nich energii. Powrót do MEW po 1990r spowodował, że w Radomsku przedwojennym ośrodku produkcji turbin i zespołów napędowych do młynów zorganizowała się grupa doświadczonych i kompetentnych specjalistów gotowych uczestniczyć w inwestycjach MEW na wszystkich etapach ich powstawania. STUDIUM WYKONALNOŚCI Możliwość wykorzystania płynących wód do produkcji Energii Elektrycznej istnieje zawsze i praktycznie w każdym miejscu, lecz tylko w niewielu z tych miejsc, mogą powstać Małe Elektrownie Wodne które będą: trwale rentowne, korzystne dla środowiska, właściwie wkomponowane w krajobraz i ekosystem. Aby racjonalnie podjąć decyzję o budowie MEW zawsze należy sporządzić analizę wad i zalet projektu, biorąc pod uwagę wszystkie możliwe przeciwności począwszy od uzyskania Pozwolenia Wodno Prawnego, a skończywszy na możliwych protestach Ekologów, innych użytkowników wód, mieszkańców itp. oraz wszystkie ewentualne korzyści. Bezwzględnie należy stosować zasadę ostrożnego szacowania korzyści, oraz przesadnego uwzględniania przeciwności. Taka właśnie analiza nazywa się STUDIUM WYKONALNOŚCI i dopiero na tej podstawie można podjąć RACJONALNĄ decyzję o budowie MEW. Dla inwestora dysponującego własnymi środkami Studium Wykonalności może być sporządzone w dowolnej formie, gdyż to wyłącznie ON ponosi odpowiedzialność za ewentualne fiasko przedsięwzięcia. Inwestorzy którzy zamierzają skorzystać z kredytów na finansowanie MEW muszą zawsze sporządzić dla instytucji finansującej wiele rozmaitych dokumentów, a pierwszym z nich i podstawowym jest zwykle STUDIUM WYKONALNOŚCI które stanowi materiał wyjściowy do dalszych rozmów i ewentualnego podjęcia stosownej decyzji.

9 WSTĘPNE ZAŁOŻENIA PROJEKTOWE Mają charakter raczej opisowy, opierają się na Studium Wykonalności, obejmują całokształt projektowanego przedsięwzięcia, przedstawiają potrzeby energetyczne, wpływ na środowisko, projekt zagospodarowania i inne dane niezbędne do uzyskania Decyzji o Warunkach Zabudowy. Decyzja o Warunkach Zabudowy jest pierwszym, podstawowym dokumentem wydawanym w trybie administracyjnym, umożliwiającym podjęcie dalszych prac Projektowych i Organizacyjnych PROJEKTOWANIE I UZGODNIENIA PROJEKTOWE Proces powstawania szczegółowych branżowych projektów, zakończony pozytywną opinią Zespołu Uzgodnień Dokumentacji. W oparciu o kompletny i uzgodniony projekt może Zostać wydane Pozwolenie Na Budowę, określające przedmiot, termin zakończenia, oraz zakres prac. DOBÓR MASZYN I URZĄDZEŃ Wynikający z analizy hydrologicznej i geologicznej cieku wodnego przepływ wody roboczej, oraz wysokość piętrzenia są podstawowymi, ale nie jedynymi parametrami wyjściowymi do właściwego (o najwyższej sprawności) doboru turbin, przekładni, oraz generatorów i urządzeń sterujących. Od ich prawidłowego skomponowania zależy w dużym stopniu koszt inwestycji, czyli nakłady początkowe, oraz rentowność MEW po jej uruchomieniu. Bardzo szeroka gama występujących na rynku różnych rodzajów turbin, sposobów przenoszenia napędu, rodzajów generatorów i sterowań, a co najważniejsze współzależności pomiędzy nimi, czyni właściwe dobranie Turbozespołów prądotwórczych najbardziej istotnym czynnikiem determinującym rentowność MEW, lub upadek przedsięwzięcia. Zespół naszych fachowców zaproponuje najlepsze rozwiązanie uwzględniające warunki hydrologiczno-przyrodnicze, oraz preferencje i wymagania inwestora.

10 POMOC W UZYSKANIU KREDYTU INWESTYCYJNEGO Duży zwykle zakres prac dzielący pomysł inwestora o uruchomieniu MEW od uzyskania przychodów ze sprzedaży energii elektrycznej, a także bardzo długi okres zwrotu nakładów powoduje, że większość inwestorów posiłkuje się kredytami inwestycyjnymi na finansowanie przynajmniej części przedsięwzięcia. Specyfika branży oraz brak doświadczeń Banków w finansowaniu tego typu przedsięwzięć powoduje, że Inwestor ma wielkie trudności w znalezieniu Instytucji Finansowej zainteresowanej tego typu przedsięwzięciami, natomiast nasza firma współpracuje na stałe z Bankami i Funduszami powołanymi do wspierania inwestycji proekologicznych i może wspomagać inwestora w skompletowaniu niezbędnych dokumentów oraz złożeniu stosownej Aplikacji. MAŁE ELEKTROWNIE WODNE NA RZECE SŁUPIA ELEKTROWNIA WODNA STRUGA Stopień wybudowano w XVIII wieku (dokładny rok budowy nieznany). Zlokalizowany jest na 125,0 kilometrze rzeki Słupi w gminie Czarna Dąbrówka, województwo Pomorskie. W skład stopnia wchodzą : jaz piętrzący wodę zlokalizowany poniżej jeziora Żukowskiego kanał derywacyjny długości około 2 km poprowadzony prawobrzeżną częścią skarpy doliny Słupi, na znacznej długości obwałowany od strony południowej nasypem ujęcie wody z ulgowym upustem, pozwalającym na zrzut wody z kanału do koryta rzeki, wyposażone w stalowe kraty i zamknięcia zasuwowe elektrownia przepływowa, wyposażona w turbinę Peltona o przełyku 2,5 m3/s napędzającą trójfazowy generator synchroniczny o mocy 250 kw. W budynku elektrowni wcześniej mieściła się fabryka tektury, wykorzystująca energię wodną do napędu maszyn. Dobrze zachowane kamienne fundamenty z konstrukcją koryta odprowadzającego wodę z turbiny.

11 ELEKTROWNIA WODNA GAŁĄŹNIA MAŁA Obiekt wybudowano w końcu IXX wieku. Bardzo rozbudowany i skomplikowany układ budowli czynią go bardzo interesującym. Zaporę ziemną wybudowano na Słupi poniżej ujścia Bytowej. W wyniku spiętrzenia obu rzek powstał zbiornik sięgający cofką do przekroju Słupi położonego w pobliżu jeziora Długie, które połączono z rzeką kanałem, włączając je do powierzchni zbiornika. W zachodnim końcu jeziora wybudowano ujęcie wody, od którego betonową sztolnią woda jest doprowadzana do kanału derywacyjnego. Kanał, długości około 4,1 km, przechodzi syfonem pod otwartym ciekiem łączącym jezioro Konitowskie z rzeką i zakończony jest ujęciem wody do rurociągów roboczych. Wodę do turbin doprowadzają dwa, początkowo betonowe a na końcu stalowe rurociągi o średnicy na wlocie 1,90 m i na końcówce 1,50 m. Długość rurociągów około 670 m. Elektrownia z budynkiem o ciekawej architekturze jest wyposażona w pięć turbin Francisa. Odprowadzenie wody z turbin odbywa się za pośrednictwem komór zrzutowych do kanałów umieszczonych po obu stronach budynku i stąd kanałem zbiorczym do rzeki Słupi. Łączna moc elektrowni wynosi 4,16 MW.

12 ELEKTROWNIA WODNA STRZEGOMINO Stopień wybudowano w początku lat 20-tych XX wieku. W skład stopnia wchodzą następujące obiekty budowlane : zapora ziemna z budowlami upustowymi, zlokalizowana w kilometrze 59,0 rzeki. W korpus zapory wbudowano spust denny i przelew powierzchniowy. Maksymalna wysokość zapory 12,3 m. Korpus zapory wykonano z gruntów przepuszczalnych. Uszczelnienie stanowi ekran z gliny umieszczony prz odwodnej skarpie. Drogę filtracji wydłuża ścianka szczelna w podłożu. Spust denny betonowy z drewnianą zasuwą umożliwiającą jego zamykanie i regulację przepływu. Po lewej stronie, w pobliżu zbocza doliny wykonano kaskadowy upust powierzchniowy o dwóch przęsłach zamykanych drewnianymi zasuwami.

13 kanał derywacyjny długości 960 m, częściowo w nasypie. Na wlocie do kanału wybudowano dwuprzęsłowy jaz, bez stałego progu, z zamknięciami o konstrukcji drewnianej, zwany potocznie bramą wodną. Jaz umożliwia odcięcie dopływu do kanału na czas jego remontu lub w przypadku zagrożenia stateczności elektrowni. elektrownia wodna z budynkiem osadzonym w nasypie stanowiącym obwałowanie końcówki kanału. Budynek zblokowany z ujęciem wody. Wyposażenie technologiczne stanowią trzy bliźniacze turbiny Francisa. Komory wylotowe w formie monolitycznej konstrukcji betonowej. ELEKTROWNIA WODNA KRZYNIA Wybudowana w latach 20-tych XX wieku w kilometrze 51 rzeki Słupi. W skład stopnia wchodzą : zapora ziemna o wysokości około 8 m. Poprzez spiętrzenie rzeki za pomocą zapory, powstał zbiornik retencyjny o całkowitej pojemności około 2 milionów m3 i pojemności energetycznej 0,64 miliona m3. Cofka zbiornika sięga dolnego stanowiska elektrowni Strzegomino. W korpusie zapory zlokalizowano budowlę upustową ze stałym progiem, z trzema przęsłami zamykanymi zasuwami, spustem dennym w środkowym przęśle i samoczynnym upustem lewarowym uruchomianym przy przekroczeniu dopuszczalnego poziomu piętrzenia.

14 kanał doprowadzający długości około 150 m elektrownia z częścią hydrotechniczno-budowlaną wykonaną w formie masywnej konstrukcji z betonu zbrojonego i częścią nadziemną budynku o dobrze wkomponowanej w otoczenie architekturze. Wyposażenie technologiczne stanowią dwie bliźniacze turbiny Francisa. Przełyk każdej z turbin do 8,5 m3/s. Moc 430 kw. Elektrownia pracuje w systemie dobowego wyrównania zachowując nienaruszalny przepływ w korycie rzeki poniżej stopnia 3,4 m3/s. Zachowanie przepływu nienaruszalnego jest konieczne, ponieważ elektrownia stanowi ostatnią z większych budowli energetycznych na rzece. Istniejąca w centrum Słupska mała elektrownia wodna piętrzy wodę na wysokość około 1,5 m a zasięg cofki nie sięga poza granice miasta. ELEKTROWNIA WODNA SKARSZÓW DOLNY Wykorzystuje spiętrzenie rzeki Skotawy będącej prawobrzeżnym dopływem Słupi. Stopień zlokalizowano w kilometrze 1,2 rzeki. Powstał w latach 70-tych XIX wieku. Pierwotnie turbinę wykorzystywano do napędu maszyn, mieszczącej się w obecnym budynku elektrowni, fabryki papieru. W początku lat 20-tych XX wieku zlikwidowano papiernię a napęd wodny wykorzystano do produkcji energii elektrycznej. W skład stopnia wchodzą : betonowy jaz dwuprzęsłowy z zamknięciami w formie drewnianych zasuw z ręcznym napędem. Jaz wybudowano w 1955 roku w miejscu istniejącego wcześniej drewnianego jazu. kanał derywacyjny o długości 1,2 km, zakończony betonowym korytem, na końcu którego, przed wlotem do komory turbinowej zainstalowano stalowe kraty chroniące przed napływem zanieczyszczeń. W lewej ścianie koryta wykonano przelew boczny,

15 zamykany drewnianą zasuwą, z kaskadą odprowadzająca wodę na dolne stanowisko. Konstrukcja koryta, upustu i kaskady pochodzi z 1922 roku. budynek elektrowni, połączony z budynkiem mieszkalnym obsługi, powstał przez modernizację starego budynku papierni. Konstrukcja komór turbinowych betonowa, wzmocniona w strefie posadowienia turbin profilami walcowanymi. Wyposażenie technologiczne 2 turbiny Francisa, o osi poziomej, pracujące na wspólnym wale. Elektrownia nie mając zbiornika retencyjnego pracuje przepływowo a maksymalna moc wynosi około 200 kw. MAŁE ELEKTROWNIE WODNE NA RZECE ŁUPAWA Rzeka Łupawa jest jedną z rzek przymorza uchodzącą poprzez jezioro Gardno do Bałtyku. Jej zlewnia o całkowitej powierzchni 964,4 km2 jest położona w północno zachodniej części województwa pomorskiego, pomiędzy zlewniami Słupi i Łeby. Na dolnym odcinku długości 59 kilometrów wykonano 6 elektrowni wodnych o łącznej mocy około 0,94 MW. Wszystkie z wyjątkiem elektrowni Żelkowo o mocno rozbudowanym układzie przestrzennym, mają budowle usytuowane w przekroju stopnia i bazują na dawnych spiętrzeniach młyńskich. Pracują bez zbiorników retencyjnych, w systemie przepływowym.

16 ELEKTROWNIA WODNA SMOŁDZINO Elektrownia wodna Smołdzino jest najniżej położoną elektrownią na Łupawie. Brak dokumentów źródłowych potwierdzających datę budowy obiektów stopnia. Z informacji zebranych w terenie wynika, że stopień wybudowano w końcu XVI wieku. Pierwotnie budowle hydrotechniczne służyły do piętrzenia wody dla napędu istniejącego tu wcześniej tartaku i młyna. Po likwidacji młyna w latach 50-tych ubiegłego stulecia budowle piętrzące przejął Powiatowy Inspektorat Wodnych Melioracji w Słupsku i korzystał z nich do piętrzenia wody dla nawodnień użytków rolnych. Od 1971 roku właścicielem był Zakład Energetyczny Słupsk. W skład stopnia wchodzą : położony na prawym brzegu rzeki budynek elektrowni wodnej, Betonowy jaz czteroprzęsłowy ze stałym progiem i ruchomymi zamknięciami i betonowy jaz dwuprzęsłowy przyległy do lewego brzegu rzeki. Pomiędzy jazami usytuowana jest naturalna wyspa istniejąca przed budową elektrowni w korycie rzeki. Część podziemna elektrowni wykonana w formie monolitycznej konstrukcji betonowej mieści komory wlotowe i rury ssące 2 turbin. Konstrukcja ścian w części nadziemnej murowana z cegły ceramicznej. Wyposażenie elektrowni stanowią dwie turbiny Francisa. Jedna zbudowana w 1935 r przez niemiecką firmę Megerwek o przełyku 4,0 m3/s i mocy 64 kw. Druga turbina, wyprodukowana w Zakładach Mechanicznych w Radomsku, została zainstalowana w trakcie odbudowy elektrowni w 1957 roku. Jej przełyk wynosi 8,25 m3/s a moc 136 kw. Obok elektrowni istnieje czteroprzęsłowy betonowy jaz ze stałym progiem i ruchomymi zamknięciami zasuwowymi. ELEKTROWNIA WODNA ŻELKOWO Elektrownia wodna Żelkowo jest największą z elektrowni na Łupawie. Zlokalizowana w 31 kilometrze rzeki Łupawy, pomiędzy elektrowniami Drzeżewo i Smołdzino. Została wybudowana w latach Poważnie zniszczona w czasie II wojny światowej, została odbudowana i ponownie uruchomiona w 1954 roku. Budowle piętrzące i upustowe (jaz ze stałym przelewem, jaz z zamknięciami ruchomymi i jaz na wlocie do kanału roboczego) zlokalizowano w 35 kilometrze rzeki. Woda do elektrowni jest doprowadzana kanałem derywacyjnym długości 2,9 km. Doprowadzenie wody kanałem pozwala na uzyskanie spadu o wartości 6,0 m. Elektrownię wyposażono w dwie turbiny Francisa o osi poziomej. Przełyk każdej z turbin wynosi 5,3 m3/s a moc elektrowni 382 kwh. Roczną produkcję szacuje się na 2,3 MWh.

17 ELEKTROWNIA WODNA LEBIEŃ Elektrownia wodna Łebień zlokalizowana na rzece Łupawie, pomiędzy stopniami Poganice i Drzeżewo, około 52,1 kilometra powyżej ujścia do jeziora Gardno. W skład stopnia wchodzą : elektrownia wodna Łebień I położona prawym brzegu rzeki, jaz 9 i wybudowana na lewym brzegu elektrownia wodna Łebień II. Stopień istnieje w tym miejscu od 1933 roku. Pierwotnie spiętrzenie wykorzystywano do produkcji energii elektrycznej w elektrowni położonej na prawym brzegu rzeki oraz napędu młyna spalonego w czasie działań wojennych. W 1990 roku w miejscu zniszczonego młyna wybudowano i oddano do użytkowania elektrownię Łebień II. Obie elektrownie pracują na spadzie 2,3 m. Pierwsza jest wyposażona w turbinę Francisa, o osi pionowej i mocy 50 kw. Druga w turbinę lewarową o osi poziomej i mocy również 50 kw. Elektrownie produkują rocznie około 570 kwh energii elektrycznej.

18 ELEKTROWNIA WODNA ŁUPAWA Elektrownia wodna Łupawa podobnie jak położona niżej Elektrownia Poganice wykorzystuje istniejące tu wcześniej spiętrzenie rzeki dla potrzeb młyna wodnego. Zlokalizowana w kilometrze 58,8 rzeki Łupawy jest obecnie najwyżej położoną elektrownią zawodową na tej rzece. Komorę turbinową i maszynownię byłego młyna, wydzielone z części przemysłowej młyna zaadaptowano dla potrzeb elektrowni w 1982 roku. Elektrownię wyposażono w turbinę Francisa o osi pionowej. Moc instalowana turbiny 59 kw a przełyk instalowany 4.25 m3/s. Roczną produkcję energii szacuje się na 450 tys. kwh. Po lewej stronie budynku elektrowni znajduje się jaz, którego obecna konstrukcja powstała w wyniku remontów i modernizacji wykonywanych w czasie jego długoletniej eksploatacji. Próg i ponur jazu stanowi płyta żelbetowa, przyczółki w postaci ścian oporowych żelbetowych z zabezpieczeniem przeciwfiltracyjnym w postaci drewnianej ścianki szczelnej wbitej na głęb. 2m. Płytę wypadową (poszur) o długości 6.0 m wykonano z głazów zalanych betonem. Na dalszych 8.0 m umocnienie dna po stronie D.W. stanowi narzut kamienny. Światło jazu podzielone jest na 5 przęseł. Zamknięcia w postaci zasuw płaskich z napędem palczatkowym. MAŁA ELEKTROWNIA WODNA - ZAMEK KISZEWSKI Pomysł wykorzystania energii wody rzeki powstał w planach ojca w 1988 roku. W tym też czasie Ministerstwo Energetyki ( zasługa mgr inż. Mariana Hoffmanna) stworzyło po raz pierwszy szansę na odbudowę - wykorzystanie ocalonych obiektów piętrzących wodę. Realizację budowy MEW "Zamek Kiszewski" ojciec rozpoczął na wiosnę 1988 roku sam bez pomocy z zewnątrz, ja obserwowałem postępy budowy mając 9 lat. Zamontował turbinę Francisa bliźniaczą po wcześniejszym remoncie ponieważ stała zdemontowana na składowisku złomu - data produkcji 1903 rok. Osiągana moc 25 kw. Ze względu na górski charakter rzeki Wierzyca, w pewnych okresach roku bywało w niej więcej wody niż turbina mogła wykorzystać. Ojciec postanowił wykorzystać zmienne przepływy. Udało się przy pomocy doradztwa z ul. Polanki zakupić korpus turbiny bez wirnika. Sprzedający szkielet turbiny wykorzystał brak doświadczenia kupującego

19 wmawiając (i po prostu wmówił), że wirnik to nie problem i wystarczy do koła parowozu przymocować łopatki. "Chory" już w tym okresie na syndrom MEW nie przeraził się trudnościami wykonania wirnika. Po uruchomieniu drugiej turbiny w porywach MEW osiągała 50 kw. Gdy nadszedł rok 1993 ZRE Gdańsk doszedł do wniosku, że już może samodzielnie i dla podmiotów prywatnych wykonać turbinę rurową - Kaplana. Po 8 miesiącach pracy turbina rozsypała się "doszczętnie". O dokonaniu naprawy gwarancyjnej nie było mowy, bo ZRE ogłosił upadłość. Natomiast następca ZRE Sp. z o.o. to już inny podmiot. Remontu i modernizacji trzeba było dokonać we własnym zakresie. Następny etap to działanie w celu zwiększenia piętrzenia o 0,5 m i ominięcie na dolnej wodzie fundamentu budowli AKWEDUKTU. Zamiar taki powstał w 1998 roku i tu już przy moim udziale postanowiliśmy zmienić lokalizację MEW, pobudować nowy budynek i zamontować podwójnie regulowanego Kaplana (turbina rurowa fi 708 mm) oraz generator 110kW. W 1999 roku uzyskaliśmy pozwolenie wodno-prawne i decyzję na budowę. Latem 1999 roku rozpoczęliśmy budowę elektrowni. Wodę do turbiny doprowadziliśmy rurociągiem stalowym fi 2000 mm długości 110 mb. Obecnie elektrownia sterowana jest sterownikiem mikroprocesorowym własnej konstrukcji. Sterownik kontroluje parametry sieci energetycznej, temperatury łożysk, poziom wody górnej i dolnej oraz obroty turbiny i generatora. Regulacja turbiny odbywa się automatycznie, przez co utrzymywany jest poziom górnej wody. Wszystkie parametry rejestruje komputer podłączony do linii telefonicznej, co daje nam możliwość wygodnego monitoringu i sterowania elektrownią praktycznie z każdego miejsca na kuli ziemskiej, gdzie tylko jest dostęp do telefonu.

20 MAŁA ELEKTROWNIA WODNA - KUJAWSKA BYDGOSZCZ Zlokalizowana na kanale Brdy Młyńskiej przy ul. Mennica 2A w rejonie starego miasta Bydgoszczy na Wyspie Młyńskiej. Mała Elektrownia Wodna powstała w grudniu 1998 w wyniku modernizacji istniejącej siłowni wodnej pobudowanej w pierwszej wojnie światowej. Wyposażenie siłowni stanowiły dwie turbiny wodne "Francisa" ustawione pionowo z przekładnią zębatą z zębów drewnianych. Jedna turbina była wykorzystana do napędu urządzeń młyna-kaszarni, druga do napędu generatora zasilającego własne urządzenia młyna. W 1970 roku Hydroprojekt opracował eksperyzę stanu technicznego i jako rozwiązanie zaproponował likwidację siłowni przez zabetonowanie oraz zasypanie kanału r. 28 lat później, w 1998 roku stan techniczny, co widać na zdjęciach, wcale nie był lepszy. Jeśli ktoś ma wątpliwości - to są zdjęcia kolorowe! 1998 r.

21 Wymienono generator synchroniczny na nowy genertator asynchroniczny przy turbinie nr 1. Później identyczny zastosowano do turbiny nr 2. Rozdzielnia elektryczna została zastąpiona nowoczesną. Było to na początku roku 1999Następnym etapem była modernizacja krat wlotowych o długości ponad dwudziestu metrów oraz przygotowanie rury doprowadzającej wodę do planowanej turbiny nr 3.Na początku roku 2000 nastąpił kapitalny remont turbin 1 i 2. Zęby drewniane zastąpiły przekładnie pasowe. Ustawiono też dwa nowe generatory asynchroniczne o mocy 125 kw i 375 obr/min każdy. W tym samym roku zastąpiono trzecią turbinę na Kaplana o mocy 200 kw dostarczoną przez firmę MAVEL. Do turbiny tej zostały wykorzystane generatory od turbin 1 i 2. (2x110kW)W roku 2001 zamontowano czwartą turbinę typu Kaplana o mocy 55 kw, przeprowadzono remonty zasuw i dachów. Zaczęto remont elewacji budynków. Obecnie trwają prace przy montażu 5 turbiny Kaplana o mocy 200 kw wraz z montażem rurociągu doprowadzającego wodę do turbiny nr 5. Energia elektryczna wyprodukowana w MEW w całości jest dostarczana do sieci Zakładu Energetycznego w Bydgoszczy. Produkcja 600 kw energii ekologicznej pozwala zmniejszyć emisję szkodliwego dwutlenku węgla do atmosfery o 5427 kg rocznie w stosunku do energii wyprodukowanej z węgla w elektrowniach konwencjonalnych r. MAŁE ELEKTROWNIE NA WIŚLE : Sukcesem zakończył się 72-godzinny ruch próbny wybudowanej przez Skanska Małej Elektrowni Wodnej przy stopniu Łączany na Wiśle. Kolejny krok inwestora - Zespołu Zbiorników Wodnych Czorsztyn-Niedzica-Sromowce Wyżne S.A. to stały przesył tej

22 czystej ekologicznie energii do krajowej sieci. Jest to energia odnawialna, która do roku 2010 ma w krajach Unii Europejskiej zaspokajać 12% potrzeb. Stały przesył jest planowany na początek marca, natychmiast po uzyskaniu przez inwestora pozwolenia na użytkowanie. Skanska Oddział Hydrotrest prowadził prace budowlane od czerwca 2002r. Wybudowanie i wyposażenie elektrowni 2,3 MW i spadzie 5,4 m wymagało zainwestowania przez ZZW Niedzica S.A. kilkunastu milionów złotych. Podczas ruchu próbnego elektrownia pracowała przez 5 godzin z mocą nominalną 2,1 MW a w pozostałym czasie z mocą 1,5 MW, wynikającą z aktualnej różnicy poziomów między wodą górną a dolną (5m). Co ciekawe, elektrownia sama dopasowuje się do aktualnego spadu i jeżeli ten wynosi mniej niż 2,0 m, automatycznie się wyłącza. Stanie się tak wtedy, kiedy na Wiśle pojawi się wyższy poziom wód niż tzw. średni całoroczny, czyli w okresie dużych wezbrań. - Elektrownia jest bezobsługowa i całkowicie zautomatyzowana opowiada dyrektor techniczny ze strony inwestora, p. Józef Wójcik. To znaczy, że do jej obsługi wystarczy 1 osoba pełniąca dyżur telefoniczny. Gdyby pojawiła się jakakolwiek sytuacja awaryjna, elektrownia sama się wyłączy i automatycznie zostaną powiadomione numery telefoniczne 3 osób: dyrektora technicznego ZZW, pracownika elektrowni w Łączanach pełniącego domowy dyżur i dyżurnego inżyniera ruchu w elektrowni w Niedzicy. Po ruchu gwarancyjnym proces technologiczny elektrowni będzie całkowicie zdalnie sterowany i monitorowany z należącej do nas elektrowni Niedzica. Będzie to jedna z nielicznych w Polsce elektrowni tego typu. Elektrownia w Łączanach jest drugą małą elektrownią wodna wybudowaną przez Oddział Hydrotrest po roku Pierwsza powstała na zlecenie prywatnego inwestora przy stopniu wodnym Kościuszko na Wiśle. Oddział Hydrotrest ma na swoim koncie 10 elektrowni, w tym budowę niezmiernie interesującej z technicznego punktu widzenia elektrowni szczytowopompowej Porąbka-Żar. - Zajmuję się od 28 lat uruchamianiem różnych elektrowni: wodnych, konwencjonalnych czyli cieplnych, tych małych dieslowskich, w Polsce i zagranicą. Ale tak precyzyjnej technologii, zarówno pod względem konstrukcyjno- budowlanym jak i hydrotechnicznym i takiej wykwalifikowanej kadry, jaką ma Skanska na tej budowie, jeszcze nie widziałem. Nie sądziłem, że mogę w ogóle w Polsce spotkać firmę świadczącą usługi na tak wysokim poziomie. mówi dyrektor techniczny ZZW. W wyniku powstałego w 1973r. kryzysu energetycznego w większości krajów rozwiniętych podjęto działania, których głównym celem było tworzenie nowych źródeł energii elektrycznej. Wśród tych poszukiwanych nowych źródeł na czoło wysunęła się energetyka wodna. Dlatego tez olbrzymie zainteresowanie wzbudziły małe elektrownie i siłownie wodne. Zaliczono do nich elektrownie wodne o mocach zainstalowanych do 5MW a w niektórych krajach do 10MW. Produkowana przez nie energia nie obciąża środowiska naturalnego, a stanowi dodatkowo miejscowe źródło energii, które odciąża całą sieć energetyczną i poprawia krajowy bilans paliwowy. - Miejsce w Łączanach zostało stworzone pod taką inwestycję. Już w latach 50-tych istniała tam droga wodna, której elementem jest jaz piętrzący, powodujący spad, nota bene wybudowany także przez firmę, której prawnym spadkobiercą jest Skanska. Jesteśmy żywo zainteresowani budowaniem małych elektrowni wodnych w podobnych miejscach w Polsce. deklaruje Józef Wójcik.

23 Zakres prowadzonych przez Skanska prac przy MEW Łączany: - Kanał dopływowy - Przepust pod drogą powiatową Rusocice - Łączany - Kanał łączący przepust z blokiem siłowni - Blok siłowni z wypadem - Kanał odpływowy - Plac manewrowy MAŁA ELEKTROWNIA WODNA PRZY STOPNIU WODNYM ŁĄCZANY Mała Elektrownia Wodna przy stopniu Łączany na Wiśle produkuje energię czystą ekologicznie. Jest to energia odnawialna, która do roku 2010 ma w krajach Unii Europejskiej zaspokajać 12% potrzeb. Stopień wodny Łączany został zbudowany przez Skanska S.A. Oddział Hydrotrest (wtedy działający jako Krakowskie Przedsiębiorstwo Budownictwa Wodno-Inżynieryjnego), w latach w ramach programu zabudowy Górnej Wisły. Składa się on z następujących zasadniczych elementów: - jaz piętrzący z przepławką dla ryb - zapora ziemna czołowa - most drogowy w drodze powiatowej Łączany - Rusocice - obwałowania boczne Wpływ MEW na środowisko Mała Elektrownia Wodna Łączany ma pozytywny wpływ na środowisko. Woda, po zrzucie do kanału, posiada lepsze parametry czystości niż przed pobraniem. Wynika to z faktu, że turbiny wodne działają jak klasyczny aerator. Napowietrzanie wody powoduje znaczne zmniejszenie zanieczyszczeń biologicznych. Na kratach wlotowych na ujęciu wody gromadzą się zanieczyszczenia płynące rzeką. Są one usuwane do kontenera i wywożone na wysypisko.

24 Obliczone natężenie hałasu, wywołane dźwiękami o niskiej częstotliwości, przy budynku wynosi około 56 decybeli, co odpowiada głośnej rozmowie (60-70dB). Praca elektrowni nie jest słyszalna nawet na drodze przebiegającej na koronie zapory. Dodatkowo, gdyby w ciągu roku energię uzyskaną z MEW wyprodukowano w elektrowni węglowej, to wystąpiłaby znaczna emisja zanieczyszczeń atmosferycznych

25

26 KANAŁ DOPŁYWOWY Wlot do kanału znajduje się na rzędnej 212,5 m n.p.m. Kanał doprowadzający wodę do elektrowni jest kanałem otwartym o skarpach usypanych do rzędnej 216,5 m n.p.m. Umocnienie dna i brzegów składa się z warstwy geowłókniny TS-30 oraz ułożonych na niej materacy siatkowo-kamiennych o grubości 30 cm. Szerokość w dnie kanału wynosi 16,5 m. Nasypy wykonane poza kanałem zostały wyrównane i obsiane trawą. Łączna długość kanału wynosi 157,7 m. Na wlocie do kanału znajduje się belka przeciwlodowa o długości 40m, osadzona na stalowych palach rurowych. Belka ta jednocześnie spełnia rolę bariery do zatrzymywania płynących zanieczyszczeń o większych gabarytach. PRZEPUST POD DROGĄ POWIATOWĄ RUSOCICE ŁĄCZANY Przepust pod drogą jest elementem wspólnym MEW Łączany i SW Łączany. Znajduje się on w odległości 81 m od przepławki dla ryb. Przejście pod nasypem drogi, stanowiącym tamę Stopnia Wodnego Łączany, ma postać kanału zamkniętego, o trzech prostokątnych otworach o szerokości w świetle 4 m i wysokości zmiennej od 4 m do 5,7 m oraz rzędnej dna na wlocie 212,25 m n.p.m. Jest to konstrukcja żelbetowa, monolityczna, zamknięta, wykonana w ścianach grodzy z profili stalowych. Ściany grodzy są stałymi elementami budowli. W części wlotowej konstrukcja posiada wnęki do zamknięć remontowych i przeciwpowodziowych w postaci zasuw. KANAŁ ŁĄCZĄCY PRZEPUST Z BLOKIEM SIŁOWNI Jest to konstrukcja żelbetowa, dokowa, monolityczna, wykonana w ścianach grodzy z profili stalowych. Wierzch konstrukcji znajduje się na rzędnej 217 m n.p.m. Ściany boczne są rozparte rozporami żelbetowym. Na wierzchu ścian bocznych znajdują się stalowe bariery ochronne. Konstrukcja ta zdylatowana jest od przepustu pod drogą i bloku siłowni. BLOK SIŁOWNI Z WYPADEM Blok siłowni jest konstrukcją żelbetową monolityczną, wykonaną w ścianach grodzy z profili stalowych. Wierzch konstrukcji znajduje się na rzędnej 217 m n.p.m. Ściany boczne są rozparte rozporami żelbetowymi cm. Spód konstrukcji znajduje się na rzędnej 201,95 m n.p.m. Jest to najniżej położony element budowli. Powiązany jest on z podłożem gruntowym poprzez warstwę żwirową o grubości 1 m. Wlot do komory turbinowej znajduje się na rzędnej 208,8 m n.p.m., spód rury ssawnej na rzędnej 202,95m n.p.m., natomiast wylot z rury ssawnej na

27 rzędnej 204,05 m n.p.m. Ściany wlotu do komory turbinowej i rury ssawnej mają grubość 70 cm. Komora wlotowa i rura ssawna w środku rozpiętości posiadają filarki działowe o szerokości 30 cm. Ściany bloku elektrowni od rzędnej 213,8 m n.p.m. mają grubość 50 cm. Poziom ten jest poziomem posadzki pomieszczenia, w którym znajdują się urządzenia technologiczne. Posadzkę stanowi warstwa z polibetonu o grubości 5 cm. Wejście do pomieszczeń odbywa się z poziomu placu manewrowego, znajdującego się na rzędnej 217 m n.p.m. poprzez wodoszczelne drzwi metalowe. Są to zaadoptowane drzwi okrętowe. Wewnątrz hali zejście na poziom posadzki odbywa się z pomostu stalowymi wachlarzowymi schodami. Konstrukcję nośną stropu hali maszyn stanowią ściany boczne i blachownice stalowe o zmiennej wysokości od 600 do 800 mm, wykonane z blach o grubości: środnik 8 mm, pas górny i dolny 6 mm, szerokość pasów 300 mm. Strop stanowi konstrukcja typu filigran. Spadek dachu wynosi 2%. W dachu znajdują się otwory na zamontowanie wentylacji i dwuwarstwowy świetlik liniowy z tworzyw akrylowych, który jest jednocześnie lukiem, o wymiarach w świetle 7,2 x 4,5 m. Woda opadowa odprowadzana jest poprzez rynnę i rurę spustową fi 150 mm na dolne stanowisko elektrowni. Blok siłowni od płyty wypadowej oddzielony jest dylatacją uszczelnioną taśmą dylatacyjną o szerokości 350 mm. PŁYTA WYPADOWA Płyta wypadowa jest konstrukcją żelbetową monolityczną, dokową, wykonaną w grodzy z profili stalowych. Konstrukcja w świetle ma zmienną szerokość od 11 do 15,50 m. Płyta denna o grubości 50 cm powiązana jest z podłożem gruntowym przy pomocy betonu wyrównawczego 10 cm. Od strony wylotu rury ssawnej pod płytą znajduje się filtr odwrotny, którego ujście wyprowadzone jest na zewnątrz płyty poprzez rury PCV 110 mm w rozstawie cm. Wierzch ściany wypadu i ściany rury ssawnej wyposażony jest w stalową barierę ochronną. KANAŁ ODPŁYWOWY Kanał odpływowy jest konstrukcyjnie podobny do kanału dopływowego. Nachylenie skarp wynosi 1:2. Szerokość kanału w dnie wynosi 11 m. Rzędna dna kanału to 208,00 207,65 m n.p.m. Długość kanału wynosi 185,96 m.

28 ZAKOŃCZENIE Z przedstawionego powyżej opisu kilkunastu przykładowych małych elektrowni wodnych zlokalizowanych w Polsce oraz dostępnych danych literaturowych wyłania się następujący obraz. Polska ma przewagę terenów nizinnych. Występują tu niskie opady atmosferyczne o współczynniku odpływu (stosunku mas wody które spływają do całkowitej masy wód opadowych) równym 0,27.Pozostała masa wód ulega filtracji wgłębnej i parowaniu. MEW i mikroelektrownie w Polsce zlokalizowane w około 400 obiektach mają niewielką zainstalowaną moc (łącznie około36 MW).Uzupełniają one głównie lokalny bilans mocy. Konstrukcja obiektów hydrotechnicznych MEW (wałów, jazów, spiętrzeń, upławek i śluz ) zależna jest od mocy cieku wodnego, oraz warunków terenowych. Ogólnie można MEW podzielić na: 1. MEW z derywacją kanałową które budowane na odcinkach rzek na których występują zakola. Kanał derywacyjny zabiera tylko część wody z cieku głównego, ponieważ w starym zbocznikowanym korycie musi pozostać część przepływu wody w celu zachowania stosunków wodnych oraz życia biologicznego w rejonie rzeki. 2. MEW z derywacją mieszaną kanałowo-rurociągową stosowane w przypadkach, gdy występuje długa trasa derywacji. 3. Elektrownie przyjazowe budowane są na rzekach nizinnych i stanowią łącznie z jazem element pietrzący. Realizację transportu w tym przypadku zapewnia śluza. 4. Elektrownie z rurociągiem ciśnieniowym są stosowane gdy spad wody przekracza 20 m. 5. Elektrownie przyzaporowe są budowane przy spadach m.Na ogół nie są to już MEW. W MEW można wyróżnić następujące urządzenia i układy technologiczne: 1.Ciąg wodny. Składa się on z: kanału doprowadzającego, na początku którego znajduje się krata zabezpieczająca przed dostaniem się do turbiny gałęzi i innych zanieczyszczeń, dalej może znajdować się sztolnia i komora wyrównawcza oraz klapa odcinająca i/lub zasuwa. komory turbinowej. rury ssawnej wylotu wody. 2.Blok energetyczny. Składa się on z: turbiny oraz generatora. Blok energetyczny może mieć układ pionowy, poziomy i skośny. Ze względu na przewagę w warunkach Polski cieków wodnych o niewielkich spadach w MEW stosowane są najczęściej turbiny Kaplana, Francisa, Banki-Michella lub jej odmianę turbinę Stellera.Są to turbiny reakcyjne zmieniające energie potencjalną napływającej strugi na energię mechaniczną ruchu obrotowego. Na poniższych rysunkach przedstawiony jest schemat działania turbiny Kaplana o osi pionowej, turbiny rurowej, oraz turbiny Francisa. Najczęściej w MEW stosuje się generatory asynchroniczne - szybkoobrotowe małej mocy, rzadziej generatory synchroniczne.

29 3.Układy regulujące: moc turbiny przez zmianę kąta ustawienia łopatek kierownicy i wirnika oraz zmianę przepływu przy pomocy klap i zasuw, prędkości obrotowej bloku (regulacja częstości napięcia i prądu) przy pomocy przekładni pasowych lub zębatych. Rys.1 Turbina rurowa. Rys.1 Turbina Kaplana o osi pionowej.

30 Rys.3.Turbina Francisa Jak widać z tego przeglądu budowa MEW musi wiązać się ze znacznymi kosztami oraz stosunkowo długim okresem zwrotu kosztów. Wydaje się jednak że najbliższe lata będą sprzyjać rozwojowi w Polsce MEW. Składa się na to wiele korzystnych czynników takich jak: a) wysoka i szybko rosnąca cena energii elektrycznej, b) stosunkowo niska cena kredytów bankowych, c) silne proekologiczne lobby w społeczeństwie, d) zrozumienie że zasoby energii kopalnianych są ograniczone. Na zakończenie można zacytować słowa znanego fizyka, profesora Politechniki Gdańskiej, Arkadiusza Piekary odnośnie wykorzystania źródeł energii odnawialnych "ten trud człowieka jest mądry szlachetny i moralny" KONIEC DZIĘKUJEMY ZA PRZECZYTANIE