ELEKTROWNIE WODNE. Wykonały: Patrycja Musioł Ewelina Kriener

Transkrypt

1 ELEKTROWNIE WODNE Wykonały: Patrycja Musioł Ewelina Kriener

2 Elektrownia Wodna: zakład przemysłowy zamieniający energię potencjalną wody na elektryczną. Elektrownie wodne są najintensywniej wykorzystywanym źródłem odnawialnej energii. W 2010 roku dostarczyły łącznie 3427 TWh energii elektrycznej, co stanowi 16% całkowitej produkcji energii elektrycznej na świecie. Największe elektrownie wodne mają moc przekraczającą 10 GW.

3

4 Energia wodna była używana w młynach wodnych od czasów starożytnych. Po wynalezieniu generatora elektrycznego, możliwe stało się wykorzystanie jej do wytwarzania elektryczności. Pierwsze elektrownie wodne powstały w drugiej połowie XIX wieku. Do 1890 roku w USA powstało ich ponad 200. Moc większości z nich wynosiła kilka kilowatów.

5 W 1920 roku około 40% energii elektrycznej w USA było produkowane w elektrowniach wodnych. Elektrownie te stawały się stopniowo coraz większe, co pociągnęło za sobą konieczność wprowadzenia prawnych regulacji dotyczących ich wpływu na środowisko. W 1936 powstała Zapora Hoovera o mocy 1345 MW, a w 1942 Zapora Grand Coulee o mocy 6809 MW. Kolejny rekord, 14 GW, ustanowiła Zapora Itaipu uruchomiona w 1984 w Ameryce Południowej. Aktualnie największą moc, 22,5 GW, ma Zapora Trzech Przełomów w Chinach.

6 Typy elektrowni wodnych

7 Zapory Ponieważ źródłem energii elektrycznej w elektrowniach wodnych jest energia potencjalna wody, ilość tej energii jest proporcjonalna do wysokości, jaką traci woda w obrębie elektrowni. Aby zmaksymalizować tę energię, buduje się wysokie zapory, które umożliwiają spiętrzenie wody. Przykładowo, zapora Itaipu ma wysokość 196 metrów.

8

9 Elektrownie szczytowo-pompowe Elektrownie szczytowo pompowe służą do dostosowywania produkcji energii do jej chwilowego zapotrzebowania. W czasie małego zapotrzebowania na energię, jej nadmiar jest wykorzystywany do pompowania wody do zbiornika znajdującego się na dużej wysokości. W czasie dużego zapotrzebowania, woda jest uwalniana i jej energia potencjalna przetwarzana jest z powrotem na energię elektryczną. Elektrownie szczytowo-pompowe stanowią aktualnie największe akumulatory energii potencjalnej i umożliwiają wykorzystywanie niestabilnych źródeł energii, takich jak elektrownie wiatrowe i elektrownie słoneczne

10

11 Elektrownie przepływowe Elektrownie przepływowe nie spiętrzają dodatkowo wody i nie wymagają tworzenia zalewów. Ich moc jest ograniczona przez moc płynącej naturalnie wody. W czasie małego zapotrzebowania na energię woda swobodnie przepływa przez taką elektrownię. Elektrownie przepływowe działają najefektywniej jeśli są zbudowane w miejscach gdzie jest ona w naturalny sposób spiętrzona.

12

13 Elektrownie pływowe Elektrownie pływowe wykorzystują energię potencjalną wody morskiej spiętrzonych w czasie pływów. Ich moc zmienia się w ciągu doby, ale w sposób całkowicie przewidywalny, co pozwala uzupełnić je w zbiorniki umożliwiające generowanie energii w sposób ciągły. Powstają też generatory czerpiące energię z energii kinetycznej wody przemieszczającej się w czasie pływów.

14

15 Małe elektrownie wodne Małe elektrownie wodne (określane skrótem MEW)- to te o mocy poniżej 5 MW. Podział ten jest dość umowny (w Skandynawii i Szwajcarii granicą są 2 MW, a w USA 15 MW). Małe elektrownie wodne wyróżnia się, ponieważ ich wpływ na środowisko naturalne jest znikomy i dlatego nie dotyczą ich kontrowersje ekologiczne związane z budową dużych elektrowni

16

17 Podział elektrowni, tym razem ze względu na wielkość to: - elektrownie duże o mocy zainstalowanej 10 MW i więcej - elektrownie małe o mocy w przedziale 200 kw - 10 MW - mikroelektrownie wodne poniżej 200 kw mocy.

18 ELEKTROWNIE WODNE W POLSCE:

19 Zasoby hydroenergetyczne Polski szacuje się na 13,7 TWh rocznie, z czego 45,3% przypada na Wisłę, 43,6% na dorzecza Wisły i Odry, 9,8% na Odrę i 1,8% na rzeki Pomorza, przy czym same elektrownie na rzekach pomorskich zapewniały przed II wojną światową energię elektryczną portowi morskiemu w Gdyni, Kartuzom oraz Gdańskowi i jego okolicom, co daje wyobrażenie jak duży potencjał mają elektrownie wodne. Obecnie Polska wykorzystuje swoje zasoby hydroenergetyczne jedynie w 12%, co stanowi 7,3% mocy zainstalowanej w krajowym systemie elektroenergetycznym (dla porównania Norwegowie, rekordziści w tej dziedzinie, uzyskują z energii spadku wody 98% energii elektrycznej).

20 Większe elektrownie wodne w Polsce Elektrownia wodna we Włocławku

21 Elektrownia przepływowa w Porąbce

22 Elektrownia wodna Żarnowiec

23 Elektrownia Porąbka- Żar

24 Zespół Elektrowni Wodnych Solina- Myczkowce

25 Elektrownia Żydowo

26 Przepływ wody, a więc i ilość wytwarzanego prądu, reguluje się za pomocą śluz. Woda poruszając łopatki turbiny napędza generator. Ten zaś wytwarza prąd i przesyła go do publicznej sieci energetycznej

27 ELEKTROWNIE WODNE: ZALETY -Czyste odnawialne źródło energii. -Możliwość szybkiego zatrzymywania i uruchamiania elektrowni. -Małe problemy przy utrzymywaniu i eksploatacji elektrowni. -Sztuczne zbiorniki wodne gromadzą wodę, zmniejszając ryzyko powodzi. -Rozwój sportów wodnych -Mniejszy koszt wytwarzania energii elektrycznej (aż do 8 razy!) WADY -Zależność od opadów deszczu. -Konieczność zalania dużych obszarów i przesiedlenia ludzi, co niszczy naturalne siedliska lądowych dla roślin i zwierząt. -Lokalne zmiany klimatyczne -Przemieszczanie ludności związane z budową -Zmiany struktury biologicznej w rzekach

28

29 Czy przy elektrowniach muszą być zbiorniki przeciwpożarowe? Elektrownie to bardzo zaawansowane technologicznie instytucje. Mimo tego, iż wykorzystywane w nich rozwiązania techniczne najczęściej są najwyższej jakości, muszą one posiadać także swoje zabezpieczenia. Czasem zdarza się bowiem tak, że może dojść do awarii, a nawet pożaru, o czym mogliśmy się przekonać na przykładzie wydarzeń w Japonii. Zbiorniki przeciwpożarowe powinny znajdować się blisko elektrowni po to, aby w razie pożaru móc go szybko ugasić. Nie zawsze jest bowiem tak, ze straż pożarna zdoła przybyć we właściwym czasie. Aby uniknąć jak największej ilości start, elektrownie zabezpieczają się więc same. Pozwala to na szybkie działanie w sytuacjach podbramkowych, wpływa także korzystnie na bezpieczeństwo pracowników.

30 BIBLIOGRAFIA: