Михајловић Милосав. Мале Хидроцентрале - Истраживање, пројектовање, изградња

Izravnavanje je izvrSeno tako, Sto su u kolonu

2

uneti srednji

rneseeni viSegodiSnji protoci, kolonu

3

dotok vode u toku oznaEenog

meseca, a u kolonu

4

oticanje vode kroz turbinu. Za proraCui1 je us-

vojen instalisani

protok

Q

=

1,26 m3/sec

u

vreme rada

MHE

od

T

=

12 Easova.

U

koloni

5

je prikaza,na zbirna razlika izmedu srednjeg godi5

njeg dotoka i koliCine vode koja je koriSdena za rad hidroelektrane u

toku godine.

Za usvojeni instalisani protok u vreme rada

HE

od 12 Caso1.a

potrebna je zapremina od

W

=

6,074.000 m3.

KoliEina elektriCne energije koja se dobija kao rezultat izravna.

vanja moie se odredifti iz razlike pruizvedene energije bez izravnava-

nja i sa izravnavanjem voda, odnosno:

Ovo, kao i dnevno, nedelj.no, mesebo i godiSnje; izi-avnavanje moie

se .kod MHE primeniti samo pod uslovom da proizvedena energija

kompenzira troS kove izravnavan

j

a.

E

konoms

ki

znaza

j

izravnavan ja.

-

Izravnavanje ima veliki eko-

nomski znaCaj, a mo2e se odrediti ukupilom proizvodnjom energije

u

toku godine i ulaganjima za izgradnj)~ MHE sa objektima za izravnl-

vanje i bez njiih. Radi boljeg

i

jednustavnijeg objagnjenja ceo postu-

pak odredivanja ekonoinskog znaCaja prikazuje se na numeriekom

primeru sa

Q,,

=

0,63 m3/sec, a Hi,

=

100

m.

Tab.

33.

-

Proizvodnja energije yo mesecima

Vreme radu

MHE

sa instalisanirn Prdzvedena energi ja

L

protokom

u

Easovirna

u

MWh

L

d

h

-

d

"-

4

d

'N

0'

rn

,.

li

:I_

b.

C

I

,.

$

I;

-

0;

V?

r(

o;

rn

G

o;

d

C-

c;

F:

-

1

2 3 4 5 6 7 8

9

Januar

24,O

16,76

12,57

8,38

375,O

392,8 392,8

392,3

Eebr

uar

24,O

19,24

12,83 338,8

508,O

543,O 543,2

Mart

24,O

17,Ol

375,l

562,5 750,O

793,3

April 24,O

24,O

20,07

363,O

544,3

725,8 910

4

Maj

24,O

23,O 15,81

10,54

375,l

539,O

194,O 494,CI

Jun

23,O

12,19 9,14

6,09

363,O

292,6

276,4 276,3

Ju~

8,76

5,84

4,38 2,92

136,4

136,9 1 S6,9

136,O

Avgilst 4,95

3,3 1 2,48

1,65

77,5

$7,6

77,5 77,4

1

Septembar

4,19

2,80 2,lO

1,40

63,O

G3,5

63,5 63,5

Oktobar

5,71

3,81 2,86

1,91

88.9

89,3

89,4 89,s

Novembar

13,33

8,89

6,67

4,45

201,O

208,3

208,4 408,G

Decembar 21,71

14,48

10,86

7,24

337,9

339,4

3x44 339,4

lnstalisan,a snap agregata za usvojene proticaje prema formuri

Ni

=

8

Qin

Hi,

Un

=

Qsr

=

0,63 n~'/sec;

Ki

=

504 kW

Qin

=

1,5

QSr

=

0,945 m3/sec;

Ni

=

756

kW

Q,,

=

2,O

Qst

=

1,26 m3/sec;

Ni

=

l.OS0

kW

Q,,

=

3,O

OSr

=

1,89 m3/sec;

Ni

=

1.512

kW

GodiSnja proizvodnja elektriene energije iznosi:

GodiSnja

proizvodrlja elektriCne energije bez izravnavanja izno-

si 3,094.000 kwh, Sto je u odnosu na proizvodnju sa objektinla za iz-

ravnavanje manje

za

660.000 kWh/god. do 1,235.000 k\rV11/'god. Ako

ra-

zlika proizvedene energije kompenzuje ulaganja u objekte za izrav-

navanje, onda je takav naein ulaganja opravdan. Naravno, pri izboru

O,,

i natina izravnavanja moraju se uraCunati i ulaganja za komple-

tan objekat a ne samo ulaganja za objekte izravnavanja.

Pri

odredi-

vanju prihoda od proizvedene energije mora se uzeti u obzir i to Sto

se sa objekata bez izravnavanja mora prodavati energija ne vodeci ra-

tuna o tarifi. Medutim, sa objekta sa izravnavailjern moie se kalku-

lisati sa skupom i jeftinom tarifom, kako je to prikazano u tab. 34.

Za

pribliian proraCun usvojena je proseha cena za 1 kWh:

-

zimska vib 20 din.

-

zimska niia 10 'din.

-

letnja visa

15

din.

-

letnja niia

5

dia.

Tab.

34.

-

Kalkulacija sa skupom i jeltinom tarifom

1

r:

C

0

c

Prihod

od

S

4

.%z

15

"

$j

"

S

3

energije

\

>3a

GEE

~$4

u

din

3%

z-

=;

la

.a

5

la2

5

MI

5

la3

5

Na osnovu podataka iz tab. 34 vidi

se

da

se

povecanjem insta-

lisanog proticaja, odnosno izgradnjom ob jekata za izravnavan je, ost-

varuje dredena pozitivna razlika

u

prihodu, i

to:

za

Qi,

=

0,945 m3/sec, prema

Qi,

=

0,63 nl'jsec

K,

=

55,801.000

-

51,084.000

=

4,717.000 dinigsd

za

Qin

=

1,26 m3/sec, prema

Qi,

=

0,945 i11~/sec

Kz

=

63,412.000

-

55,801.000

=

7,611.000 dili/god

za

Qin

=

1,89 m3/sec, prema

Q,,

=

1,26 m3/sec

K3

=

71,481.000

-

63,412.000

=

8,069.000 dlilig~d

Do optimalizacije se dulazi preko godiSnjih troSkova, koji se ob-

raCunavaju pri izradi inves ticilano-tehniekog elaborata (sl. 54).

Odnas gradevinskih radova i e~ektro&~reine kod MIIE je veli

ki i krede se

u rasponu od 1:0,5 do 1:5. Kod MHE koje se grade u

sklopu sistenla za ilavodiljavanje izgradenih brana, pri aclaptaciji vo-

denica i rekonstrukciji bivSih MHE i kod nekih protocnil~ MFIE,

na

jedan dinar investiran za opremu dolazi samo 0,s dinara, pa

i

manje,

za gradevinske radove. Tako, na primer, kod

MHE Bor izgradene

u

1982. na jedan dinar opreme uloieno je samo 0,3 dinara za grndevin-

ske radove, a kod MHE Degurid (rekonstrukcija) instalisane snage

Ni

-=

65 kW, gradevinski radovi scu iznlosili 450.000 dinara

a

elektroma-

1.

Kriva kretanje

(

povecanje) prihoda od

povetanja instalisane snage

2.Kriva poveianja ulaganja

z

bog

poveianja inst alisanog proto ka

3.Zbirna kriva

-

I

PROTOK

)/ODE

Sinska oprema sa montaiom 4.730.000 dinara. hledutim, kod MHE Kra-

sava, instalisane snage

N,

=

160 kW, gradene

u

1954, na 7,000.000

di-

nara elektro-oprcme (troSkovi

montage

i

projektovanja) gradcvinski

I-a-

dovi uteslvuju sa oko

19,000.000

dinara.

U

najvetem broju slueajeva

visina ulaganja za pojedine pozicije pribliino iznose:

GRAOEVINSKI DEO

TEHN~KI

I

ZAKONSKI

OS TALO

=

30

'/e

OPREMA

10

'10

--

KAMATA ZA VREME RAZNA OPREMA

HIDROELEKTRANE

=

Sm/m

SLika

55.

-

Djjagram

uCe56a wjedinih objekata u ukupniln investicljama

MHE

Tabela

35

-

za agregat

-

za gradevinske radove

-

za

elekkro-op~ernu

-

za raznu opemu

-

za

ostalo

GODISNJA PROIZVODNJA ENERGIJE

GodiSnju proizvodnju elek tritne energije uslovljava nekoliko te-

meljnil~ parametara: kolitina vde, raspoloiivi pad pri odredenoj

ko-

lieini vode, koeficijenat iskorigdavanja i drugi.

Instalisana snaga agregata ima odreden uticaj, ali nije od jedi-

nog znabja za ukupnu godiSnju proizvodnju elektriCile energije.

Ta-

ko, na primer, dva agregata

-

A

i

B, istih instalisanih snaga,

Ni

=

100

kW, nikada nede u toku godine pmizvesti istu kolieinu elekt-

ritne energije, bez obzira na to da

li

je u pitanju akurnulacioni,

pro

totni ili kombinovani tip

MHE.

Samo se od

MHE

akumulacionog

ti-

pa

s visegodiSnjim izravnavanjem moie otekivati pribliino ista proiz-

vodnja

MHE

tipa

A

i B. Ovakav zaltljutak proizilazi iz Cinjeilice

da

hidroloSki reiim u slivu, tj. dotok vode kao sltohastitka pojava zavisi

od

vige faktora, koji su razlititi za dve iste slivne povrSine, pa iz toga

uglavnom i

proistite razlika u kolitini protoka vode, &to na godiSnju

proizvodnju elektriCne energije iz akmulacione

MHE

manje u'

ice

ne-

go na prototnu

MHE.

U

slivovima

FI

i

Fs,

istih slivnih povxSina, oCe-

kuju

se,

po

pravilu, razliei'te pmeene godiSnje kdieine vode potreb-

ne

za rad MHE. Ako je u pi(tanju MHE, koja radi sa akurnuliranom vo-

dorn, odnosno izravnavanjem vode, mogudnost iskorigcavanja vode

je

veCa nego u protoCnih voda. Stepen isksriSdavaaja vode,

a

-

W,,k/Wpro,,

zavisi od naeina izravnavanja. Stepen iskoriSCenja je najvcei pri vi-

SegodiSjem, a naj manji pri dnevnom izravnavanju.

Ako se vode sa sliva

F1

=

F2

koriste za potrebe lMHE tipa

A

i

B,

sa istirn instalisailim padom, godiinja koliEina dobijene elek-

triene energije nede biti ista u obe hidroelektrane. Razlika moZe bili

velika, a odreduje se tek detaljnom hidroloSkom analizom. Razlika

u dobijanju elektriene energije iz dva ista sliva postoji

i

ako na pro-

filu MHE

godiSnje prode ista koli6ilna vsde,

VI

=

V2. Ta

razlika na-

staje kao rezultat intenziteta oticmja sa slivne povrSine.

U

slivu

F.

sa kojeg voda brie otiee, dobide se manja kolieina elcktriene ener-

gije u MHE tipa

A

nego u MHE tipa

B

sli'va

F2,

jer sa njega voda

otiee sporije. Ovakva razinigljanja pretpostavljaju istu iilstalisanu sna-

p,

tj.

NI

=

N2.

Ako se ieli smanjenje razlike

u

godiSnjoj proizvod-

nji

elektritne energije iz MHE

A

i

B,

koje za rad koriste vodu iz is-

tih

slivnih povrSina (pretpostavlja se ista kolieina vode), inora se:

1.

izves t,i izravnavan j e vode,

2.

usvojiti veda instalisana snaga.

Problem se u

oba sLuCaja svodi na ravilomernije oticanje vode

sa sliva kroz

turbinu. Sa sliva sa kojeg kroz turbinu protekne koliti-

na vode WI za vreme

TI

godiBnje de se dobiti manje elektriCne energi-

je nego ako ista koliEina vode protekne kroz turbinu za duZe vreme.

TP,

naravno pri istoj instalisanoj snazi.

Analogno tome, proizvod,nja energije u

MI-IE,

u zavisnosti od us-

lova izgradnje i rada, ima svoje odredene osobenosti:

1.

MHE

u

sklopu sistema

za

snabdevanje vodom.

-

ProseCna

godignja proizvodnj'a elektriene energije iz MHE, izgradene u sklopu

sistema

za

snabdevanje vodom, zavisi

d

potlroSnje vode

u

toku godi-

ne

i moZe se odrediti iz odnosa

U

MHE koje se nalaze izmedu zahvata vode iz akuinulacije

i

in-

stalacija za pr&iScavanje, godiSnja proizvodnja elektriCne energije jt:

proizvod instalisane snage

Ni

i

vremena rada instalacije za pretiSCa-

vanje:

U

ovom slutaju se podrazumeva da instalxcije za prdiSCavanje

rade sa konstantnim protokom (SrQan,). Medutim, ako

je

protok pro-

menljiv i krede se od min

Q

ds max

Q

onda je instalisani protok

pa

je

vreme protoka vode klroz turbinu

a godiSnja proizvodrrja elektriene energije

u

Cemu je

E

=

godiSnja proizvodnja energije

u

kUY

Hi

=

instalisani pad

u

metrima

Q

=

protok

u

m3/sec

tn

=

vreme

u

Casovima.

Kad bi vodovod radio

365

dana godiSnja proizvodnja energije

bi bila:

1

E

=

70.080

Hi

(Q1

+

Qz

+

.

. .

Qn)

=

70.080

H,

;T:

Qn

n

Pribliba koliCina proizvedene energije iz

MHE

lnoie se odre-

diti iz odnosa

E

=

70.080

Hi

.

Qsr

PRIMER:

ProseCna dnevna potroSnja vode

IZ

sistema

A

iznosi.

43.200

m3/dan

ili

0,s m3/sec. I~n~~talisani pad

je

H

=

50

m.

Kolidka je

proseha godignj

a

proizvodnja elektriCne energi j e?

Instalisana snaga je

KoliCina energije je

E

=

200

.

365

.

24

=

1,752.000

kLVh/god.

ili

PRIMER:

Sa

sliva

F,

gdiSnje otekne proseCno 200

lit/sec.

KO-

lilro energije moie da se dobije na profilu

B

s padom od

H

=

200

m?

E

=

70.080

.

200

.

0,2

=

2,083.200

kWh/'god.

134

PRlMER:

lz akumulacije Bresnica godiSnje

se

iskoristi c~ku

101:

lit/scc za snabdevanje Frokuplja vodom. Koliko Le sc godiSllje uncti

clektritnc energije u prv-u prekidnu komoru akc se ova nalazi

65

m

ispod nivoa vodc u akumulaciji?

Pod pretpostavkom da je

Hi

=

60

m godiSnje se moie dobiti oko

2.

MHE

u

sklop~ sisterna

za

izavodnjavunje.

-

U

sistcmu za

navodnjavanje instalisani

proltok

za

rad

MHE

nloZe biti

L

Qin

>

Qnwd

U

sistemima za koje se voda zahvata iz otvorenog vodotoka in-

stalisani protok treba da bude jednak koliEini vode za navodnjavanje,

pa

jc:

u Eemu je

q

=

hidromodul navodnj avanj a

F

=

povrSina za navodnjavanje.

Imajudi u vidu da se navodnjavanje primenjuje u letnjem peri-

odu, kada su kolieine vode

u

vndotok~~, po pravilu, rninimalne, a

da

MHE

rade van vegetacionog perida, kada su koliEiiar: vode

IJ

rec'i vece,

moZe se raCunati s vedim installisanim protokoill od koliCiile vode koja

se

zahvata za navodnj~avanje. Koja Ce se koliCina vode zahvatiti za rad

HE

m.ora

se

detaljna ohraditi, pmo hidroloski,

a

zaiim

i

ekol~ornski,

imajudi u vidu:

-

povecanje ulaganja

za

zahvat i dovod vode;

-

visinzl ulaganja za opremu agregata;

-

proSirenje mreie za prihvat proizvedene energije;

-

kvalitet proizvedane energije

i

ostalo.

MHE

u

sklopu sistema

za

navodnjavanje iz akumulacije mogu

se projektovati s instalisaalm protokom istim ili manjim od

koliti-

na vode koja se odreduje za navodnjavanje,

a

to je

Qin

I

Qnavod

Do

optimalne kolieine vode za rad

MHE

u sistcmu za navodnja-

vanje moie se doci samo ekmomskoim analizcun koijom su obradeni:

-

visina ulaganja;

-

vreme rada

MHE

u toku godine;

-

proseCne

kol

Zinc proizvcdcnc energi je;

-

hidroloski uslovi

i

stepen izravnavanja akumulacionog pro-

stora.

U

fun

kci

ji

stepella izravnavanja ak-mulacionog prostora moZe

se usvojiti

Qin

=

Qt1avotl

Tab.

36.

-

Stepen izravnavanja

u

zavisnosti od iustalisanog protoka

Qia

1-0

1,l

12

1,:3

1,4

1,5

0,3

1

,o

1.6

0.1

1-7

U

slutaju viSegodiSnjeg izravnavanja voda

u

akumulaciji insta-

lisani protok je jednak koliEini vode za navodnjavanje. Usvajanje ve-

ceg instalisanog ~rotoka,

-

po pravil.~, ne moie bilti ekonomski opravda-

n,o

.

Rad MHE tokom godine u sk1,opu sistema za ,navodnjavanje za-

visi od:

-

zahvata vode za navodnj,avanje

-

otvoreni vodotok ili aku-

mulacija,

-

vremena trajanja navodnjavanja.

MHE u sistemu, za vreme navadnjavanja po pravilu

ne

radi

ili

radi koristedi samo onu vodu koja predstavlja razliku izmedu zahva-

cene i vode za navodnjavanje, pa u takvim sistemima mogu da nastu-

pe ovakvi slutajevi:

1.

MHE radi samo u periodu kada ne radi sistein za navodnjava-

nje, pa je:

.

2.

MHE radi preko

cele

godine, pa

je:

scz

TMHE

=

TMHE

+

Traz

u

Cemu je

T,,,

=

rad

hIHE

u toku navodnjavanja samo ononl koliCinorn

vode koja predstavlja razliku izmedu zalrvacene vode u

vodotoku i

upcrtrebljene vode

za

navodnjavanje.

Proskna godiinja proizvodnja u sistemu za navodnjavanje od-

reduje se pomodu jednaCine

u kojoj je

t,

=

vreme .rada male hidroelektrane

i

to vreme se odreduje kao razlika izmedu ukupnog godiSnjeg vreme-

na u Casovima i

vremena rada sistema

en

navodnjavanje:

Ako se

pretpostavi da sistem za navodnjavanje radi tri meseca

ili

120

dana u tnku godine, onda je

tn

=

365

-

120

=

245

.

24

=

5.880

Casova,

pa

je proseha godiSnja proizvodnja elektriene energije iz

MHE

(3n

=

hidromodul navodnjavanja (u sistemu sa zahvatorn iz vo-

dotoka).

Medutin~, ova jednaCina nije pouzdana, jer:

-

vreille rada sistema moie biti duZe ili kraCe od tetiri mese-

ca;

ako je godina vlaina vreme rada sistema

za

navodnjavanje se sma-

njuje, a vrerne rada

MHE

se produiava, i to

u

povolj-nijim hidroloS-

kim uslovima;

-

rad sistema moEe trajati 16,

20

ili

24

ksa, pa se sistem za

navodnjavanje, sa 16 ili

20

Casova rada, moie koristiti za proizvodnju

cnergije; ovo je narkito primenljivo u gravitacioniin sisten~inla

sa

zahvatom iz otvorenih vodotoka.

U

sistemima za navodnjavanje, u ko-iirna se voda uzirna iz aku-

mulacije, za proizvodnju energije se rnoie koristiti zap1 ernina vode ko-

ja

p1,edstavlja visak posle podmirenja potrebe za navodnjavanjem. Ta-

ko, na primer, ako je zapremina akumulacije

V

(m3) i ako se za na-

vodnjavanje

u

toku godine utroii

V,

(m3), za proizvodnju eilergije

se

moie koristiti

AV

=

V

-

VI

(m3).

Ova kolitina vodc-,

AV,

menja se

svake

godine (Sto je gudina bogatija vodom, to je koliCina proizvede-

ne

energije veda, i obrnuto).

U

sistemu za navodnjavanje razlikuju se dva poloiaja MHE:

1.

Voda se pre odvodenja na polje za rlavodnjavanje propuSta

kroz turbinu.

U

tom sluCaj u proizvedena energij a izo.osi

1

E=-

V

Hin

kW'h/g~d

500

2.

Mala hihoelektrana se nalazi iza sis tcma

za

navodnjavanje.

GodiSnja proizvodnja energije je

PRIMER: Zapremina

ak~m~ulacije je 7,000.000 n13.

Za

navodnja-

vanje se koristi 5,000.000 m3/god, a ostala koliCina vode se moie ko

ristiti za proizvodnju energije.

a) Voda se iz akumulacije

prvo puSta kroz turbinu

Hi,

=

visina brane

=

40

m

b)

Mala hidroelektrana se nalazi iza sistelna

za

navodnjavanje.

Za proizvodnju energije se koristi preostala koliCina vode

*V

=-:

=

2,000.000 rn3. Instalisani pad je

Hbr

=

visina brane

Hder

=

visina derivacije

ProraCun godiSnje proizvodnje elektriCne energije iz akurnulaci-

je prikazan je na primel-u

MHE

Veliiki Majdan kod Ljubovije koja je

Михајловић Милосав. Мале Хидроцентрале - Истраживање, пројектовање, изградња

Подождите немного. Документ загружается.