Михајловић Милосав. Мале Хидроцентрале - Истраживање, пројектовање, изградња

-6odi;nja

proizvodnja

E

=6L0.000

hdh

SLih

43.

-

Shemu prebaciivanja vode

iz

sliva

r.

Dcjano-~ac

u

Velikom Radalju

kod

MHE

Rad,aljska

Banja

(Zvornik)

-

u koriSdenju voda u periodu kada se mogu postidi maksimal-

ni

finansijski ef'ekti. To se pmebno odnosi na energetsko iskoriSCava-

nje voda za proizvodnju skuplje elektriene energije.

Smi tarni znaeaj izravnavanja ogleda se:

-

u pribavljanju vode za povehnje malih voda nizvodno od

brane;

,

-

u

smanjenju poplavnog talasa

i

zagtiti materijalrlih dobara

od Stetnog dejstva

poplavnih voda;

-

u

razvoju turizma, proizvodnji riba, razvoju lovstva itd.

Izravnavanje voda posmatrano sa

eko~iomskog stanoviSta mok

se jednostavno objasniti jednim jedinim zakljuCkom: Sto duZe zadr-

Zavanje vode u slivu, to veda korist od tih voda. Tako, na primer, ako

se

voda

traillo

koristi, unda sc postiie najveca korist. Trajno koriSCe-

n

je voda podrazumeva ~~avodnjavanje

i

snabdevanje, pa je normalno

da se

u

takvim slutajevima postiie i najveda korist, pod pretpostav-

kom

dn

je pre trajnog koriSdenja voda upotrebl.iena za proizvodnju

energije.

Stepen izravnavanja vode odreduje se odnosom iskoristive vodc

i

ukupnih kolifina vode koje dospeju sa sliva

u

posnlatranom perio-

du, a

izratava sc pomocu koeficdenta izravnavanja. Medutim, postoji

razlika u vodqrivrednom

i

enel-getskonl izravnavanju. Energetsko iz-

vavnavanje ima za cilj da se raspoloiivim vodama proizvcdu ne naj-

veke kolifine eneipije, nego

da

se

pmizvodtinom energijom postignu

rnaksimalni linansijski erehi, Sto nije sluEaj sa vodoprivrednim izrav.

navanjem. Naravno da su pri tome mogudi

i

sukobi interesa potenci-

jalnih korisnika, do tega obitno dolazi zbog razlifitih zahteva za ko-

riSCenje voda

i

energije

u

odredenam vremenu. Tako je, na primel*,

voda za navodnjavanje potrebna

u

periodu jun-septembar, kada cu naj-

manje potrebe

za

proizvodn.jom energije,

dok

ie potlwSn.ja energije

najveka zin~i, potroj;nja vode u toku leta, itd. ~t; se vid'i

i

na

sl.

45.

Zbog toga kompleksno iskoriSdavanje voda mol-a biti zajedniz-

ka

briga energetilara i ostallih korisnika. To

se

moZe

postidi izgrad-

njom visenamenskih objekata

i

dugoroCni io~n planskom izgradnjom

vodoprivrednih objekata. Samo planska izgradiija moie dati optimal

ne efekte. Na sl.

44

prikazano je stanje dohotka

u

zavisiiosti od

runk-

cije planirane

MHE.

Cilj koji se ieli postiti izravnavanjem svodi

st.

na maksimalno is korigdavanje raspoloiivih voda a saniirii tim i post i-

zanje povoljnih finansijskih efekata.

'RANE

V

R

E

M

E

KORIUENJA

W

T

SLika

44.

-

Stanje

doho'tka

u

zawisnmti

od

Funkcije

odabrane

MHE

Dnevno izravrzavanje.

-

Dnevno izravllavanje se razlikuje od go-

diSnjeg ili viSegodiSnjeg. Ta razLika se ispoljava osetnim menjanjem

protoka vode

u

reci tokom godine, dok tokum dana ostaje praktieno

isti, odnosno

Qdn

(t)

=

const, dok

Qsd

(t)

z

const, naravno pod uslo-

vsm da se iskljuce padavine. Na ma41im vodutocima, na kojima dnev-

ne padavine imaju vrlo veliki uticaj na dnevnu, pa

Cak

i

na Casovliu

promenu protoka, izravriavanje ima drugi znakj.

Iz dijagrama

-

sl.

45

-

vidi se da

je

n~aks~mali~a potroSnja

vode izmedu

10

i

12

Casova, a minimalna izmedu

23

i

05

Casova.

Sa

promenom potroSnje elektricne energije je neSto drugaCije. Negjedna-

Cenost dnevne potroSnje pribliino je prikazano na dijagrarnu

sl.

46.

Maksimalno opterekenje se pojavljuje ako

18

easova, a minimalno oko

13

Casova. Medutim, te promme zavise

i

od dsna u nedclji,

od

mesecrt,

godignjeg doba, temperature

i

niza drugih

faktora.

Reiirn rada

MHE.

-

Pri samostalnom radu reiim

se

mora pri-

lagobavati potroSnji energije i ra~~ploiivim kolii-inania vode. Zato se

u cilju proizvodnje

potrebnih kclieina energijc

u

MHE,

koje nemaju

MAX,

POTRO$N_J_A

EL.

ENERGIJE

0

8

10

12

14 16

18

20

22

24 2 4

6

VREME

T

Skka

45.

-

Di

jag~ram dnevnog ~pter~edenja

:

a)

potdnja vde;

b)

pd~0kja elektnitne energije

dovoljno prot,&ne vode

u

t.oku dana, te v'ode izravnavaju. Za male

HE

s paralelnim radom dnevmo izravnavanje ima veCi znakj nego za

MHE

sa samostalnim radom, jer se izravnavanje sprovodi da

bi

se

pro-

Tabela

24.

-

PotroSnja

vode

u toku dana

Wd

p

=-

sr

24

MW

,.

1.644

1.633

i.862

1.765

1.732

Na

dan

max.

opt.

min. opt.

max. potr.

sreda

nedel ja

r

W~I

MWh

44.255

39.199

44.696

42.369

41.577

2

27

2 2

17

14

PotroSnja

u

O/b

6

7

8

7

6

5

Izmcclu

sati

16-17

17-18

18-19

19-20

20-21

21-22

22-23

23-24

"min

MW

1576

1310

1634

1528

1368

Pmax

NW

2216

1196

2184

2005

1985

Izmeclu

sati

8-

9

9-10

10-1

1

11-12

12-13

1

3-14

14-15

15?16

Potroinja

u

yo

4

G

4

3

2

v

lzmedu PotroSnja

sat]

.,

u

'mas

P~n,n

1,41

1,50

1,34

1,31

1,45

C

0-1

1-2

2-3

3-4

4-5

5-6

6-7

7-8

2

:J

4

5

Slika

4.6.

-

Prornena

dnevnog opterebenja

i

potroSnje elektricne energije

u

toku

dlana

.i

meseca

izvodila skuplja energija za pokrivanje Spica potroSnje.

U

svakom

slu-

Caju, PI-oizvc~dnja elektritne energije u

MIlE

sa dnevnin.1 izravnava-

njcm bila je na kraju godine uvek veca od godiSnje pl-oizvodnje

MlIE

bez dnevnog izravnavanja.

Ali

se, pri tome, nlora vodi

ti

ratuna o ukup-

nim ulaganjima za

1,O

kWh dobijene energije, a nc samo o ulaganju

za

1,O

kW instalisane snage. Na objektima sa izl-avnavan.iem poveda-

vaju se ulaganja za izravnavanje,

s

jedne strane, a

s

drugc strane,

obikno dolazi do povedanja instalisane snage, jer

HE

ne nlora da radi

puna 24

Casa, Sto takode utite na visinu u1agan.ja.

U

oba slutaja

po-

trebna je korek tna ekonolnska analiza.

Postupak odredivanja zapremine akumulaci je

za

dnevno izrav-

navanjc proistiec iz dijagrama sa sl. 46

i

moie se pribliino

odrediti

iz odnosa

450

W,

Wd

=

(m

')

H

u

kojern je

Wd (m3)

-

zapr-emina

a

kurnillaci.je

za

dnevno izravnavanje

H

(m)

-

i,nstalisani pad

W,

(kwh)

-

akuinulirana energija

Wz

ili potrebrla energija

za

pokrivanje vrha

Wd

(uzirna se veda zapremina)

Zapremina ak.umulacije

'

za dncvno izravnavanje

n~ok

se

odrediti

iz

~dnosa

u

kojem

jc

Q

-

dotok

u

bku

T

=

24

tasa

Qin

-

instalisani protok za vreme

t,

v

=

Q

(T

-

t,)

=

QTO

-

5)

=

Q'T

(1

-

T

Qin

Ako

je koeficijenat izravnavanja

Wr

zapremina vode

za

rad turbine

-

a=--.

V

zapremina akulmulaci je

W1

=

Qin

T,

onda je

T

-

Q

1

=

-

(1

-

)!

Qin

T

Qin Qin

Q

t

a

poSto je

-

--=a

Qin

T

dobija

se

Ako

se gornja jednaeina diferencira, izjednaei

s

nulom

i re!%,

do

bija

se

1-2a=O

Najveia vrednost specifitne zapl-emine akurn~~laci,je

iznosi

tj.

ako MHE radi

1,

=

12 Casova.

PRIMER: Instalisani protok

MHE

je

U,,,

=

500

lil/sec. Vodoto-

kom teCe nianje od 500 lit/sec. Potl-ebno

je

odrediti zapl-enmu akumu-

lacije.

Vma,

=

Qin

T

a

=

0,s

i

=

0,5

-

0,5'

=

0,25

V,,

=

0,25

.

0,s

.

86480

=

10.800

m"

Vreme punjenja akurnulacije prikazailu

je

na

sl.

47.

PROrOK

VREME

V

AKUMULACUE

m3/*~

CAS

I

m3

0.5

6.0 10.600

0.4

7.6

10

'800

-

0.3

t

0.0 10.800

(12

15

10.800

2

4

6

8

10 12 14

t

10

20

22

24

VREME

1

AS

Slika

47.

-

Dijagram

motoka

u

hnkdji

vrernema punjenja akumulacije

Iz dijagrama se moie zakljuCiti da

se

iz vodotoka mo2e 10.800

m3 vode dobiti samo ako se

pmtok ne smanjuje ispod

G

=

250 Iit/sec.

Ukoliko se protok smanji ispd

Q

=

250 lit/sec treba raCunati s kra-

dim radom

MHE

od

planiranih 12 Easova,

ili

s manji~n instalisanim

protokom odnosno instalisanom snagom.

Ukoliko

je

u vodotoku stalan protok

od

400

lit/sec, onda

sc

iz

zapremine akumulacije od 17.280 m' moZe

724

12 Easova rada ostval-iti

114

instalisani protok od

Q,,

=

800 lit/sec. Ovaj instalisani protofi se

do-

bija na taj naein Sto

se

iz

ak,umulacije u periodu rada

hIHIE

zahvata

400

lit/'sec

i

iz

vodotoka isto

toliko,

9to

Cini

Qin

=

800

lit/sec.

Medu-

tim,

sa istim protokom u vodotoku od

Q

=

400 lit/sec

i

zaprcminom

akumulacije od 10.800 n~' moie se ostvariti

U,,

=

650 litjsec.

Odredivanju instalisanog proitoka mora

se

dati znacajno

mesto.

Istina,

s

aspekta ekonomiCnosrti bitno je da se dobije Sto veda

instali.

sana snaga, ali

se

pri

tom mvra voditi raeuna

i

o ovim elernentima:

TRAJANJ

E

KONCENTRI RANOG RADA

Slika

48.

-

Potrebna

zapremina

akumulauje

za

dnevno

~uavnavanje

-

opsegu rada

MHE;

-

broju Easova rada

h4HE

u toku godine;

-

kvali tetu proizvedenc energijc.

Zapremina

akumulacije za dnevno izravnavanje prema

s1.

48

od-

reduje

se

pod

uslovom:

a) da je koncentrisan prortok kmstamtan,

b) da je protok u oblilku tmugla.

Za konstantan protok zapremina a kumulacije za dnevno izrav-

navanje se dobija iz

max

A

=

21

-600

Q,

Za

protok oblika trougla, uz Sesnaestoeasovno vreme koncentracije,

za-

prernina akumulacije je

rnax

A

=

12.800

Q,

VeliCina zapremine za oba slueaja prikazana je na sl.

48.

Jedna od metoda dnevnog izravnavanja pi-ikazana

je

u

tabeli

27.

Za primer su uzeti podaci MHE Mokranj na Sikolskoj reci kod

Ne-

gotina.

Kriva trajanja protoka Sikolske reke prikazanz, je

na

sl.

39,

a

izravnavanje j.e vrSeno za Qin

=

Q,,,

Qin

=

1,s

Q,,,

Q,,

=

2

Qsr

.i

Qm

=

3

Q,,.

Iz tabele

27

se vidi da su za Q,,, potrebnc slcdcdc dilevne zap-

remine:

-

za

Qi,

=

Qs,

=

0,630 m'/sec;

V

=

12.620

lnJ

-

za Qin

=

1,s

Q,,

=

0,945 m3/sec;

V

=

20.400

m?

-

za

Qi,

=

2,O

Q,,

=

1,26 m3/soc;

V

=

27.200

m3

-

za

Qi,

=

3,O

Q,,

=

1,89 m"/sec;

V

=

40.600 m'

Ilustracije radi, na narednom primeru prikazan je postupak

'

dnevnog izravnavanja za konstantan protok.

PRIMER*:

U

akumulaciono jezero HE dotite u toku dana

kon-

stantno 1,O m3/sec. Hidroelektrana radi samo

5

Casova u toku tog da-

na: od

10-13

h

i od 19-21

h.

Trcba:

1) Odrediti zapreminu korisnog pros tora

akumulacije potrebnu

za

potpuno izravnavanje dotolka uz postavljene uslove pl-oizvoduje.

2) Nacrtati dijagram promene nivoa u jezeru prclma podacima

za krivu zapremine akumulacije.

Tab.

25.

H

(m

n.

m.)

310

311

312

:3

1

:j

314

315

316

317

V

(103

m3)

125

185

25!)

320 390

470

550

640

3)

SraCunati srednju

snap

po

satinla

i

uicupnu dnevnu proiz-

vodnju ukoliko je kota donje vodc

u

periodu rada

HE

290

m

n.m..

a

koeficijenat korisnog dejstva HE

q

=

0,8.

QSR

=

0.63

m31s

RESENJE:

Radedi sa konstantnim protokom sanlo u toku

5

Ca-

sova (10-13

i

19-21) llidroelektrana treba da preradi celokupni do-

tok vode

u

toku 24

tasa

bez

prelivanja nepreradenih ispugtanja.

To

nam omogukava da odrcdimo proticaj koji

HE

koristi u toku tih

ta.

sova, pa od viSe mogudih naeina prikazujemo bilansni, koji je isto-

vremeno i najpreglodni j

i.

Dotok u toku dana je (dan ima 86.400 sec):

86.400 sec

.

10 m3/sec

=

864.000 m3

Ova

kolieina vode se preraduje (ispuSta) konstantnim protokom u to.

ku

5

easova

864.000m3

Q

=

48

m3/sec

5

.

3600 sec

(Do ove vrednosti se moglo doci i proporcijom, ali je usvojen raEun

po bilansu, jer je instruktivniji). Sada se moZe nacrtati sumarna linija

dotoka

i

potrognje.

Crtanje slumarnih linija izvodi se direktno grafitiki.

U

proizvolj-

no

odabranoj razmeri za

CV

nanosi se samo vrednost sumanlog

do-

toka u akumulaciju: 864.000 m3. Kako je dotoik

Q

=

10 m'/sec

=

const,

sumarna linija dotoka je prava lini

ja.

Smarna linija potroSnje nano-

si se grafiCki korigdenjem z'rakastog razmernika.

1

j

Odredivanje zapremine korisnog prostora: grafieki se dobija

da je neophodna zapremina za izravnavamje

u ovoj akumulaciji

i

za

ovakav reiim dotoka

i

potroHnje

V,k

=

V,,,

=

465.000

m3

2)

Odredivanje linije promene nivoa u akumulaciji: u poCetnom

trenutku

(0

Casova) voda

u

akurnulaciji se nalazi na koti 312 m n.m.

Ovaj nivo i odgovarajuka zapremina oznaCuju se na liniji zapremine

akurnuracije (dijagram

H/V).

Pozitivni priraitaji zapremine

V1(+)

na-

nose se desno, a negativni

Vi

(-)

lev0 od referentne, poktne, zapremi-

ne, tako da se dobije odgovarajuda kota u akurnulacionom basenu.

Ili-

jagram promene kote gornje vode dat je na sl. 50.

3)

Raeunanje snage i proizvodnje:

Izraz za snagu pi,Se se u obliku

RaCun se obavlja tabelamo (tab. 26).

U

kupna dnevna proizvodnja iznosi

Kriva zapremine akumulacije pikazana je na sl.

50,

a na sl.

51

sumarna kriva d'otoka

i

oticanja vode, kao

i

nivo vode u akurnulaciji.

118

Михајловић Милосав. Мале Хидроцентрале - Истраживање, пројектовање, изградња

Подождите немного. Документ загружается.