POTENTIALUL HIDROENERGETICPOTENTIALUL HIDROENERGETIC

CentraleCentrale hidroelectricehidroelectricecurscurs

BibliografieBibliografie: : HidroenergeticaHidroenergetica ((BogdanBogdan PopaPopa))

PrincipalelePrincipalele formeforme sub care sub care apareapareenergiaenergia hidraulicahidraulica

Forma mecanică:energia cursurilor de apă reprezintă energia corespunzătoarevolumului de apă care se scurge într-o anumită perioadă pe toatecursurile de apă ale planetei.

energia gheţarilor este determinată de masa a apei înglobată îngheţari;

energia valurilor si curenţilor marini;

energia mareelor este o energie determinată de mişcarea de rotaţiea globului terestru;

energia precipitaţiilor atmosferice.

Forma chimică . Se manifestă prin formarea soluţiilor de săruri înapă, reacţie care este însoţită de degajarea de căldură.

Forma termicăfolosirea diferenţei de temperatură între diferitele straturi de apăsau între apă şi aer;energia termică a curenţilor marini;

energia stărilor de tranziţie ale apei.

Energia/ Puterea hidraulică

g2VpzH

HVgE2α

γ

ρ

++=

⋅⋅⋅=E - energia hidraulica [Ws] r - densitatea apei [kg/m3]:g - acceleratia gravitationala [m/s2]V - volumul in [m3]H – sarcina [m]

1kWh=3.6 106 Ws

P=9.81Q H [kW] P=9.81Q H [kW] putereaputerea hidraulicahidraulica

PotentialulPotentialul hidroenergetichidroenergetic

Prin potenţial hidroenergetic se înţelege energia echivalentăcorespunzătoare unui volum de apă într-o perioadă de timp fixată(1an) de pe o suprafata precizată.

Potenţialul hidroenergetic se poate clasifica în mai multe categorii:

Potenţialul hidroenergetic teoretic (brut)- de suprafaţă: din precipitaţii, din scurgere; - liniar (al cursurilor de apă );

Potentialul tehnic amenajabil;

Potentialul economic amenajabil;

Potenţialul hidroenergetic teoretic de suprafaţă din precipitaţii reprezintă energia echivalentă volumului de apăprovenită din precipitaţii într-un an pe o suprafata fixată.

Potenţialul hidroenergetic de suprafaţă din scurgerereprezintă energia echivalentă corespunzătoare volumului de apă scurs pe suprafaţa dată într-un interval de un an.

Potenţialul hidroenergetic liniar reprezintă energiaechivalentă a volumului de apă scurs pe un râu într-un an.

Pentru toate aceste categorii, potenţialul hidroenergeticteoretic reprezinta energia echivalentă volumului de apă fărăa se consideră pierderile de energie.

Potenţialul hidroenergetic tehnic amenajabilreprezintă producţia de energie electrică care s-ar obţineprin amenajarea unui curs de apă (integral sau pe un tronson).

Potenţialul hidroenergetic economic amenajabilreprezintă acea parte a potenţialului tehnic amenajabil care poate fi valorificat prin amenajări eficiente economic.

Potenţialul hidroenergetic exploatabil reprezintăpartea din potenţialul economic amenajabil care poate fiefectiv exploatată dacă se ţine cont şi de restricţii de impact asupra mediului ambiant.

EvaluareaEvaluarea potentialuluipotentialuluihidroenergetichidroenergetic

Identificarea resurselor disponibile, pentru a cunoaste cum suntrepartizate pe diferite zone si a permite alegerea ordinii în care săse realizeze amenajările.

Date necesare: date despre precipitaţii,date asupra configuraţiei terenului.

In evaluarea potentialului se consideră un an mediu. Pe teritoriulrespectiv atât precipitaţia anuală cât şi cota sunt variabile.

Este necesar un plan de situaţie pe care sunt reprezentate izohipsele(curbe de nivel) si izohietele (linie care uneste, pe hărţile climatice, punctele cu aceeasi cantitate de precipitaţii căzute într-o anumităperioadă de timp).

Se împarte teritoriul în suprafeţe elementare, astfel încât pe acesteelemente să se poată considera o valoare constantă atât pentruprecipitaţii cât şi pentru cotă .

Cota se poate da in raport cu o referinţă absolută absolută (nivelul

mării) sau cu o referintă relativă.

EvaluareaEvaluarea potentialuluipotentialuluihidroenergetichidroenergetic teoreticteoretic de de suprafatasuprafata

EvaluareaEvaluarea potentialuluipotentialuluihidroenergetichidroenergetic de de scurgerescurgere

EvaluareaEvaluarea potentialuluipotentialuluihidroenergetichidroenergetic, , teoreticteoretic liniarliniar

Potenţialul hidroenergetic teoretic se calculează pesectoare caracteristice ale fiecărui curs de apă.

Pe cursurile de ape mici, sectorizarea se face întrepunctele de confluenţă cu afluenţii, zonele de schimbarea pantei râului sau amplasamentelor, zonele de amenajări hidroenergetice probabile ale eventualeloramenajări hidroenergetice.

Pe fluviile importante, unde aportul diferiţilor afluenţieste este neînsemnat,potenţialul teoretic se poatecalcula pe sectoare de lungime egală, c, cuprinsă între10 si 100 km.

Pentru un anumit sector de râu, puterea şi energia sunt date de relaţiile anterioare.

De regulă, în calcul se folosesc mai multe valori caracteristice ale debitelor: debitul mediu multianual Qmm, debitele cu asigurarea de 50% şi de 95%, debitele medii ale semestrelor de iarnă, respectivvară.Potenţialul calculat pe baza debitului mediu multianual indică valoareamaximă a productiei care poate fi obţinută pe sectorul de râurespectiv.

Această valoare este influenţată de valorile extreme ale debitelor. Se consideră că debitul cu asigurare 50% permite aprecierea funcţionăriinormale a uzinei hidroelectrice.

Debitul cu asigurarea de 95% dă indicaţii asupra energiei garantatecare poate fi obţinută prin amenajarea sectorului de râu. Potenţialulcalculat pe baza debitului mediu de iarnă sau de vară permite să se aprecieze repartizarea în timpul anului a producţiei de energiehidroelectrică.

Potenţialul teoretic liniar se calculează în general utilizându-se debitulmediu multianual al cursului de apă analizat.

Evaluarea potenţialuluihidroenergetic tehnic amenajabil

Reprezintă acea parte a potenţialului teoretic care poate fivalorificat prin transformarea energiei hidraulice a cursurilor de apăîn energie electrică prin amenajarea hidroenergetică a sectorului de râu analizat.

Pentru a putea utiliza potenţialul hidroenergetic al râurilor estenecesară studierea unor anumite sectoare cu ajutorul schemelor de amenajare hidroenergetică. Acest proces de concentrare implicăanumite pierderi de energie prin:– neutilizarea neutilizarea întregii căderi a sectorului de râu datorităfluctuaţiei nivelului într-un posibil lac de acumulare, remuu, etc.;– pierderile prin instalaţiile hidraulice;– pierderile date de randamentele turbinei şi generatorului;– pierderile date de utilizarea în calcul a mediei multianuale a debitului; – neutilizarea intregului stoc afluent datorită deversărilor, etc

Potenţialul hidroenergetic economic amenajabil

Reprezintă acea parte din potentialul tehnic amenajabil care poate fiutilizat in condiţii de eficienţă economică.

Eficienţa economică este influenţată de dezvoltarea economică şienergetică a ţării respective. Poate determina fluctuaţii atât însensul creşterii cât şi al descreşterii potentialului hidroenergeticeconomic amenajabil.

Potenţialul hidroenergetic economic se validează în funcţie de mărimea investiţiei specifice a puterii sau a energiei. Investiţiaspecifică trebuie să se situeze între anumite limite care variază înfuncţie de tipul de amenajare. Cunoscându-se potenţialul tehnicamenajabil, se estimează o investiţie probabilă în funcţie de uvrajeleamenajării.