Hid Ro Elektra Ne

5/23/2018 Hid Ro Elektra Ne

1/17


2/17

II

SADRAJ

SADRAJ................................................................................................................................. II

UVOD ...................................................................................................................................... III

1. HIDROELEKTRANA ........................................................................................................ 4

1.1. Podjela hidroelektrana ................................................................................................. 5

1.2. Dijelovi hidroelektrane ................................................................................................ 8

1.3. Osnovni tipovi hidroelektrane ................................................................................... 11

1.3.1. Protone hidroelektrane...................................................................................... 11

1.3.2. Akumulacijske hidroelektrane ............................................................................ 12

1.3.3. Reverzibilne hidroelektrane ............................................................................... 13


3/17

III

UVOD

Hidroenergija, za razliku od ostalih naina iskoritavanja obnovljivih izvora energije, nemaproblema s nedostatkom potrebne tehnologije venedostatkom potrebnih lokacija. Mnoge odnajboljih lokacija irom svijeta su veiskoritene. Za razliku od kapitalnih projekata kojih jesve manje, jo uvijek je dovoljno projekata malih hidroelektrana, kod kojih su rizici loeg utjecaja na okoli mnogo manji, a energetske potrebe i sigurnost investicije mnogo vee.


4/17

4

1.HIDROELEKTRANA

Hidroelektrana ili hidroelektrina centrala je postrojenje u kojem se potencijalna energijavode1najprije pretvara ukinetiku energiju2njezinog strujanja, a potom u mehanikuenergijuvrtnje vratila turbine te, konano u elektrinu energiju u elektrinom generatoru.Hidroelektranu u irem smislu ine i sve graevine i postrojenja, koje slue za prikupljanje(akumuliranje), dovoenje i odvoenje vode (brana, zahvati, dovodni i odvodni kanali,cjevovodi itd.), pretvorbu energije (vodne turbine, generatori), transformaciju i razvod

elektrine energije (rasklopna postrojenja, dalekovodi) te za smjetaj i upravljanje cijelimsustavom (strojarnica i sl).

Iskoritavanje energije vodnog potencijala ekonomski je konkurentniji u proizvodnjielektrine energije iz fosilnih i nuklearnih goriva, zato je hidroenergija najznaajnijiobnovljivi izvor energije.

U zadnjih trideset godina proizvodnja u hidroelektranama je utrostruena, a njen je udiopovean za 50 %, za to je vrijeme proizvodnja u nuklearnim elektranama poveana za 100puta, a udio oko 80 puta. Ti podaci pokazuju da se proizvodnja u hidroelektranama brzo

poveava, ali znaajno zaostaje za proizvodnjom u nuklearnim elektranama (ali itermoelektranama). Razlog takvom stanju lei u injenici da iskoritavanje hidroenergije ima

bitna tehnika i prirodna ogranienja. Glavno ogranienje jest zahtjev za postojanjem obilnogizvora vode kroz cijelu godinu, jer je skladitenje elektrine energije skupo i vrlo tetno za

okoli, osim toga na odreenim lokacijama je za ponitavanje utjecaja oscilacija vodostajapotrebno izgraditi brane i akumulacije. Njihovom izgradnjom znaajno se poveavainvesticija, utjecaji na okoli, potrebna je zatita od potresa, a u zadnje vrijeme postoje iznaajneteroristike prijetnje.

Jednom kada je hidroelektrana zavrena, nije potreban novac za sve skupljegorivo,ne stvarase opasan otpad (kao kod nuklearnih elektrana) i stvara gotovo zanemarljivu koliinustaklenikih plinova(za razliku od termoelektrana). U svijetu je instalirano hidroelektrana sasnagom od 777 GW,koje daju 2998 TWhelektrine energije,u 2006. To je otprilike 20 %svjetske proizvodnje elektrine energije svih vrsta, ili 88% od svih obnovljivih izvoraenergije.

1Potencijalna energija je oblikenergije koji postoji u nekom sustavu zbog odnosa izmeu njegovih dijelova, a

ima takvo svojstvo (potencijal)da moe djelovati na taj isti odnos. Ona je pak energija poloaja koju tijelo iliestica ima zbog svog poloaja u nekom polju sila. Ima mogunost za obavljanje rada samo u procesu prelaenjau druge oblike energije.

2 Kinetika energijajeenergija koju tijelo ili estica ima zbog svog gibanja. To je ujedno energija gibanja. Ona jeveda to se estice bre gibaju i to imaju vedu masu. Za tijelomase mkoje se gibabrzinom vkinetika energija

je:

Ovo vrijedi samo za brzine mnogo manje odbrzine svjetlosti.
http://hr.wikipedia.org/wiki/Potencijalna_energijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Vodahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Vodahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Kineti%C4%8Dka_energijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Kineti%C4%8Dka_energijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Kineti%C4%8Dka_energijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Energijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Energijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Elektri%C4%8Dna_energijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Elektri%C4%8Dna_energijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Elektri%C4%8Dni_generatorhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Elektri%C4%8Dni_generatorhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Branahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Branahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Vodna_turbinahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Transformatorhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Fosilna_gorivahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Nuklearna_elektranahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Hidroenergijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Obnovljivi_izvori_energijehttp://hr.wikipedia.org/wiki/Nuklearna_elektranahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Termoelektranehttp://hr.wikipedia.org/wiki/Termoelektranehttp://hr.wikipedia.org/wiki/Okoli%C5%A1http://hr.wikipedia.org/wiki/Branahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Investicijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Investicijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Potreshttp://hr.wikipedia.org/wiki/Terorizamhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Terorizamhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Gorivahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Gorivahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Otpadhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Stakleni%C4%8Dki_plinovihttp://hr.wikipedia.org/wiki/Stakleni%C4%8Dki_plinovihttp://hr.wikipedia.org/wiki/Vathttp://hr.wikipedia.org/wiki/Elektri%C4%8Dna_energijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Elektri%C4%8Dna_energijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Elektri%C4%8Dna_energijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Energijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Energijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Masahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Masahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Brzinahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Brzina_svjetlostihttp://hr.wikipedia.org/wiki/Brzina_svjetlostihttp://hr.wikipedia.org/wiki/Brzinahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Masahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Energijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Energijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Elektri%C4%8Dna_energijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Vathttp://hr.wikipedia.org/wiki/Stakleni%C4%8Dki_plinovihttp://hr.wikipedia.org/wiki/Otpadhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Gorivahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Terorizamhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Potreshttp://hr.wikipedia.org/wiki/Investicijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Branahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Okoli%C5%A1http://hr.wikipedia.org/wiki/Termoelektranehttp://hr.wikipedia.org/wiki/Nuklearna_elektranahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Obnovljivi_izvori_energijehttp://hr.wikipedia.org/wiki/Hidroenergijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Nuklearna_elektranahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Fosilna_gorivahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Transformatorhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Vodna_turbinahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Branahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Elektri%C4%8Dni_generatorhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Elektri%C4%8Dna_energijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Energijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Kineti%C4%8Dka_energijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Vodahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Potencijalna_energija


5/17

5

1.1. Podjela hidroelektranaHidroelektrane se mogu podijeliti prema njihovom smjetaju, padu vodotoka, nainukoritenja vode, volumenu akumulacijskog bazena, smjetaju strojarnice, ulozi uelektroenergetskom sustavu, snazi itd.3

Prema nainu koritenja vode, odnosno regulacije protoka, hidroelektrane se dijele na:

akumulacijske, kod kojih se dio vode prikuplja (akumulira) kako bi se mogao koristitikada je potrebnije

protone, kod kojih se snaga vode iskoritava kako ona dotjee reverzibilne ili crpno-akumulacijske, kod kojih se dio vode koji nije potreban pomou

vika struje u sustavu crpi na veu visinu, odakle se puta kada je potrebnije.

Koda akumulacijskih hidroelektrana potencijalna energija dolazi od akumulacionog jezera,koji imabranu,a kada je potrebno voda se dovodi dovodne turbine i elektrinog generatorakakobi se proizvela elektrina energija. Snaga ovisi o visini vodenog stupca, ili razlici visineizmeu povrine vode u akumulacionom jezeru i odvodu vode poslije vodne turbine. Velikacijev koja vodi od akumulacionog jezera do vodne turbine naziva se tlani cjevovod.

Protone hidroelektrane su one ija se uzvodna akumulacija moe isprazniti za manje od dvasata rada kod nazivne snage ili takva akumulacija uope ne postoji.Kinetika energijavode seskoro direktno koristi za pokretanje vodnih turbina. Vrlo su jednostavne za izvoenje, nemadizanja razine vodostaja, imaju vrlo mali utjecaj na okoli, ali su i vrlo ovisne o trenutno

raspoloivom vodenom toku4.

Reverzibilnim turbinama voda se iz donjeg akumulacijskog jezera pumpa natrag u gornje

akumulacijsko jezero. Taj proces se deava u satima u kojima nije vrno optereenje5, radiutede energije i radi raspoloivosti postrojenja u vrnim satima. Principijelno, donjaakumulacija slui za punjenje gornje akumulacije. Iako pumpanje vode zahtijeva utroakenergije, korisnost se oituje u tome to hidroelektrana raspolae sa vie vodenog potencijalaza vrijeme vrnih optereenja. Osnovna primjena je pokrivanje vrnih optereenja. Energetskisu neefikasne, ali su praktinije od dodatne izgradnje termoelektrana za pokrivanje vrnih

optereenja potronje

6

.

Prema smjetaju samih postrojenja, odnosno prema vodenom toku iju energiju iskoritavaju,hidroelektrane mogu biti:

"klasine", na kopnenim vodotokovima: rijekama, potocima,kanalima i sl. na morske valove

3"Hidroelektrane", Energetika-net.com

4Primjer: Hidroelektrana Rijeka

5 Vrno optereenje je najvee optereenje koje se ostvari u trajanju od 15 minuta tijekom mjesenog

obraunskog razdoblja, u doba primjene viih i srednjih dnevnih tarifnih stavova, ako je potroa osiguraoodgovarajue mjerenje.6Primjer: Hidroelektrana Velebit
http://hr.wikipedia.org/wiki/Potencijalna_energijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Branahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Vodna_turbinahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Kineti%C4%8Dka_energijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Kineti%C4%8Dka_energijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Kineti%C4%8Dka_energijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Vodna_turbinahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Branahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Potencijalna_energija


6/17

6

na morske mijene: plimu i oseku.Energija plime i oseke spada u oblik hidroenergije koja gibanje mora uzrokovano morskim

mijenama ili padom i porastom razine mora, koristi za transformaciju u elektrinu energiju idruge oblike energije. Za sad jo nema veih komercijalnih dosega na eksploataciji teenergije, ali potencijal nije mali. Energija plime i oseke ima potencijal za stvarnje elektrineenergije u odreenim dijelovima svijeta, odnosno tamo gdje su morske mijene izrazitonaglaene. Morske mijene su predvidljivije od energije vjetra i solarne energije. Taj nain

proizvodnje elektrine energije ne moe pokriti svjetske potrebe, ali moe dati veliki doprinosu obnovljivim izvorima energije. Na pojedinim mjestima obale u zapadnoj Francuskoj i u

jugozapadnom dijelu Velike Britanije amplituda dostie i vie od 12 m. Za ekonominuproizvodnju je potrebna minimalna visina od 7 m. Procjenjuje se da na svijetu postoji oko 40

lokacija pogodnih za instalaciju plimnih elektrana.

Prema padu vodotoka, odnosno visinskoj razlici izmeu zahvata i ispusta vode (klasine)hidroelektrane se mogu podijeliti na:

niskotlane, s padom do 25 m srednjotlane, s padom izmeu 25 i 200 m visokotlane, s padom veim od 200 m.

Za niske padove (do priblino 40 metara) koriste se takozvane Kaplanove turbine koje radeslino kao i Francisove turbine, s timda je broj lopatica daleko manji.

Za srednje padove (do 200 metara) koriste se takozvane Francisove turbine, kod kojih

provodni dio s lopaticama okruuje kota. U provodnom dijelu ovih turbina potencijalna seenergija vode samo djelomino pretvara u kinetiku, tako da s odreenim pretlakom dospijevau obrtno kolo (kota) i njemu predaje svoju energiju.

Za visoke padove (preko 200metara)primjenjuju se takozvanePeltonove turbine kod kojih se

potencijalna energija vode u provodnom dijelu potpuno pretvara u kinetiku, i u oblikuvodenog mlaza pokree lopatice turbine pretvarajui kinetiku energiju u mehaniku.

Prema nainu punjenja, odnosno veliini akumulacijskog bazena hidroelektrane mogu biti:

s dnevnom akumulacijom, kod kojih se akumulacija puni po noi, a prazni po danu sa sezonskom akumulacijom, kod kojih se akumulacija puni tijekom kinog, a prazni

tijekom sunog razdoblja godine s godinjom akumulacijom, kod kojih se akumulacija puni tijekom kinih, a prazni

tijekom sunih godina.

Prema udaljenosti strojarnice od brane hidroektrane se dijele na:

pribranske, ija je strojarnica smjetena neposredno uz branu, najee podno nje derivacijske, ija je strojarnica smjetena podalje od brane.

Prema smjetaju strojarnice hidroektrane se dijele na:
http://hr.wikipedia.org/wiki/Hidroenergijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Morske_mijenehttp://hr.wikipedia.org/wiki/Morske_mijenehttp://hr.wikipedia.org/wiki/Energija_vjetrahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Solarna_energijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Solarna_energijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Obnovljivi_izvori_energijehttp://hr.wikipedia.org/wiki/Francuskahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Velika_Britanijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Kaplanova_turbinahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Francisova_turbinahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Metarhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Peltonova_turbinahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Peltonova_turbinahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Metarhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Francisova_turbinahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Kaplanova_turbinahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Velika_Britanijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Francuskahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Obnovljivi_izvori_energijehttp://hr.wikipedia.org/wiki/Solarna_energijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Energija_vjetrahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Morske_mijenehttp://hr.wikipedia.org/wiki/Morske_mijenehttp://hr.wikipedia.org/wiki/Hidroenergija


7/17

7

nadzemne, kod kojih je strojarnica smjetena iznad razine tla podzemne, kod kojih je strojarnica smjetena ispod razine tla.

Prema njihovoj ulozi u elektroenergetskom sustavu hidroelektrane se mogu podijeliti na:

temeljne, koje rade cijelo vrijeme ili veinu vremena vrne, koje se ukljuuju kada se za to pokae potreba, npr. za pokrivanje vrne

potronje.

Prema instaliranoj snazi (uinku) hidroelektrane mogu biti:

velike male mikro piko

Razlika izmeu velikih i malih hidroelektrana, odnosno donji i gornji granini iznosi snage, ucijelom svijetu nisu jednoznano odreeni pa se, na primjer, mogu kretati od 5 kW (u Kini) do30 MW (SAD-u), dok se kod nas malom smatra HE snage izmeu 50 i 5000 kW. Takoervalja rei da u nekim zemljama postoji i dodatna podjela hidroelektrana malih snaga na mikro,mini i male hidroelektrane.

Velike hidroelektrane su megagraevine i obino imaju snagu od nekoliko stotina MW dopreko 20 GW. Trenutno najvee hidroelektrane u pogonu su:hidroelektrana Tri klanca (Kina) 22,5 GW, hidroelektrana Itaipu (Brazil/Paragvaj) 14 GW i hidroelektrana Guri(Venecuela) 10,2 GW. Veliki nedostatak takvih megagraevina je negativan utjecaj naokoli. Tako je kod gradnje hidroelektrane Tri klanca poplavljeno 29 milijuna etvornihmetara zemlje, dva velika i 116 manjih gradova su se potopila, raseljeno je vie od milijunstanovnika (neki spominju i dva milijuna). U umjetnom jezeru zavrit e sva prljavtina

potopljenih gradova, tvornica i bolnica i vie od tri tisue industrijskih i rudarskih poduzea .

Za male hidroelektrane se smatra da nemaju nikakav tetan utjecaj na okoli, za razliku odvelikih, ija se tetnost opisuje kroz velike promjene ekosustava (gradnja velikih brana),utjecaji na tlo, poplavljivanje, utjecaji na slatkovodni ivi svijet, poveana emisija metana i

postojanje tetnih emisija u itavom ivotnom ciklusu hidroelektrane, koje su uglavnomvezane za period izgradnje elektrane, proizvodnje materijala i transport. Danas se za

tehnologiju vezanu za hidroenergiju, koja se smatra obnovljivim izvorom energije, moe rei

da je tehniki najpoznatija i najrazvijenija na svjetskoj razini, sa iznimno visokim stupnjemuinkovitosti. 22% svjetske proizvodnje elektrine energije dolazi iz malih i velikihhidroelektrana.

Granina snaga koja dijeli hidroelektrane na male hidroelektrane razlikuje se od zemlje dozemlje. Neke zamlje poput Portugala, panjolske, Irske, Grke i Belgije su prihvatila 10 MWkao gornju granicu instalirane snage za male hidroelektrane. U Italiji je granica 3 MW, u

vedskoj 1,5 MW, u Francuskoj 8 MW, u Indiji 15 MW, u Kini 25 MW. Meutim u Europise sve vie prihvaa kapacitet od 10 MW instalirane snage kao gornja granica i tu granicu je

podrala Europska udruga malih hidroelektrana (ESHA), te Europska komisija. Premapostojeim propisima u Hrvatskoj, mala hidroelektrana, odreena je kao postrojenje za

iskoritavanje energije vodotokova s izlaznom elektrinom snagom od 10 kW do 10MW.
http://hr.wikipedia.org/wiki/Hidroelektrana_Tri_klancahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Hidroelektrana_Tri_klancahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Hidroelektrana_Itaipuhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Hidroelektrana_Gurihttp://hr.wikipedia.org/wiki/Hidroelektrana_Gurihttp://hr.wikipedia.org/wiki/Okoli%C5%A1http://hr.wikipedia.org/wiki/Okoli%C5%A1http://hr.wikipedia.org/wiki/Ekosustavhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Metanhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Metanhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Ekosustavhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Okoli%C5%A1http://hr.wikipedia.org/wiki/Hidroelektrana_Gurihttp://hr.wikipedia.org/wiki/Hidroelektrana_Gurihttp://hr.wikipedia.org/wiki/Hidroelektrana_Itaipuhttp://hr.wikipedia.org/wiki/Hidroelektrana_Tri_klanca


8/17

8

Mikro hidroelektrane uglavnom imaju snagu do 100 KW, i obino se grade za male odvojenezajednice ili su povezane na dalekovode kao izvor jeftine i obnovljive energije. Najvea

prednost je takvih elektrana da nije potrebno gorivo. Vrlo se dobro nadopunjuju sa solarnim

fotonaponskim elektranama, jer obino rijeke presue po ljeti, kada ima najvie Suneveenergije.

Piko hidroelektrane uglavnom imaju snagu ispod 5 kW. Povoljne su za jedno ili nekoliko

domainstava. Mogue je ugraditi piko vodnu turbine sa padom vode od samo 1 metar, da bidobili 200 do 300 W energije. Postavljaju se uglavnom kao protone hidroelektrane7.

1.2. Dijelovi hidroelektraneRazlikuju se sljedei karakteristini dijelovi hidroelektrane:

brana ili pregrada, zahvat, dovodni kanal/ tunel, vodna komora ili vodostan, tlani cjevovod, vodne turbine/ hidroturbine sustav zatite od hidraulikog udara generator strojarnica rasklopno postrojenje odvod vode

7Energetske transformacije", Enerpedia
http://hr.wikipedia.org/wiki/Solarna_fotonaponska_energijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Solarna_fotonaponska_energijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Solarna_fotonaponska_energijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Sun%C4%8Deva_svjetlosthttp://hr.wikipedia.org/wiki/Sun%C4%8Deva_svjetlosthttp://hr.wikipedia.org/wiki/Sun%C4%8Deva_svjetlosthttp://hr.wikipedia.org/wiki/Sun%C4%8Deva_svjetlosthttp://hr.wikipedia.org/wiki/Solarna_fotonaponska_energijahttp://hr.wikipedia.org/wiki/Solarna_fotonaponska_energija


9/17

9

Slika 1. Dijelovi hidroelektrane

Brana ili pregrada je osnovni dio hidrotehnikog sustava hidroelektrane, a funkcija joj jeskretanje vode s prirodnog toka prema zahvatu, poveanje dubine vode kako bi dobili to vei

pad i ostvarivanje akumulacije vode. Brane mogu biti masivne (armirano-betonske) i nasute

(zemlja, kamenje).

Obzirom na visinu, brane mogu biti visoke ili niske. Niske se brane nazivaju pragovima.

Zahvat vodeje struktura koja usmjerava vodu prema dovodu, odnosno prema turbini. Postoje

izvedbe zahvata ispod i iznad razine vode. Zadaa zahvata je da potrebnu koliinu vodeusmjeri prema dovodu vode ili direktno prema tlanom cjevovodu, a da pritom bitno neugrozi okoli, te da ne zahtijeva posebna odravanja. Prema dananjim ekolokimstandardima zahvati imaju sustave za odvraanje riba od zahvata i prolaze za ribe.

Dovod vode je dio sustava koji spaja zahvat sa vodenom komorom. Moe biti izveden kaootvoreni - kanal ili zatvoreni - tunel. Otvoreni dovod (kanal) moe biti izveden u oblikutrapezoida, pravokutnika, trokuta ili polukruno. Protok kroz kanal ovisi o vrsti materijala odkojega je izraen (zemlja, elik, drvo ili beton), o istoi kanala i o obliku kanala. Zatvorenidovod (tunel) moe biti izveden kao gravitacijski ili tlani. Kod gravitacijskih tunela voda neispunjava cijeli tunel, pa se protok regulira na zahvatu, dok kod tlanih tunela voda ispunjavacijeli popreni presjek, pa se ne treba utjecati na zahvat za promjenu protoka.

Vodena komora se nalazi na kraju odvoda, a slui za regulaciju prilikom promjeneoptereenja. Kada je dovod izveden kao gravitacijski tunel vodena komora mora imati

odgovarajui volumen kako bi se u njoj mogle pohraniti vee koliine vode, a kada je tunel
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fc/Hydroelectric_dam_hr.svg


10/17

10

tlani dimenzije komore moraju biti takve da tlak u dovodu ne poraste preko doputene

granice.

Tlani cjevovod dovodi vodu do turbina iz vodene komore ili direktno sa zahvata vode, akarakteriziran je materijalom, promjerom, debljinom stijenki i tipom spajanja pojedinih

dijelova. Promjer se odabire tako da se gubitci zbog trenja smanje na prihvatljivu mjeru dokse debljina stijenki odabire tako da je cjevovod otporan na hidraulike tlakove. Danas postojiirok izbor materijala za izradu cjevovoda, ovisno o padu. Za velike padove koristi sezavareni elik i kovano eljezo, dok su za male i srednje padove elik i eljezo manje poeljni

jer se unutranji i vanjski sloj zatite ne smanjuje sa smanjenjem debljine stijenki uslijedmanjeg tlaka. Zato se na manjim i srednjim padovima koriste jo i polietilenski, pvc, betonskii azbestno-betonski cjevovodi. Na ulazu u tlani cjevovod nalazi se zaporni ureaj kojim semoe sprijeiti daljnje protjecanje vode u sluaju pucanja cijevi. Ispred glavnog zapornogureaja redovito se postavlja i pomoni, koji omoguava bilo kakve radove na glavnom bez

potrebe za pranjenjem sustava.Vodene turbine pretvaraju kinetiku energiju strujanja vode u mehaniku energiju vrtnjerotora turbine, odnosno generatora. Turbina se sastoji uglavnom od jednog provodnog dijela

koji vodi daje dovoljno veliku brzinu i preko jednog obrtnog kotaa oduzima energiju odvode.

Ovisno o nainu prijenosa energije vodotoka na njih, tj. prema promjeni tlaka vode pristrujanju kroz radno kolo, vodne turbine mogu biti:

turbine slobodnog mlaza (akcijske,impulsne); pretlane (reakcijske) koje mogu biti radijalne i aksijalne.

Turbine se esto dijele i prema izvedbi, u pravilu prema imenu konstruktora ili proizvonaa pa

postoje Francisove, Peltonove, Kaplanove, Bankijeve, Ossbergerove itd., a koriste se ovisno o

koliini protoka vode i visini vodenog pada.

Sustav zatite od hidraulikog udara slui za spreavanje poveenja tlaka preko doputenegranice, odnosno vodenog (hidraulikog) udara u tlanom cjevovodu. Visina tlaka pri tomeovisi o vremenu potrebnom za zatvaranje zapora na dun cjevovoda.

Generator je ureaj u kojemu se mahanika energija vrtnje vratila pretvara u elektrinu.Moe biti postavljen okomito (kod velikih hidroelektrana) ili vodoravno (kod manjih ili kadasu dvije turbine spojene na jedan generatori).

Kod crpno- akumulacijskih hidroelektrana uz turbinu i generator se na istom vratilu nalazi i

crpka pa generator moe raditii kao motor.

Strojarnica je graevina u kojoj su smjetene turbine, vratila, generatori te svi potrebniupravljaki i razni pomoni ureaji. Moe biti izgraena na otvorenom, kao samostojeazgrada ili ukopana u tunelu.


11/17

11

Rasklopno postrojenje predstavlja vezu hidroelektrane elektroenergetskog sustava. Izvodi

se u neposrednoj blizini strojarnice, a tek iznimno (ako je to uvjetovano okolnim tlom) dalje

od nje.

Odvod vodeje zavrni dio hidrotehnikog sustava, a moe biti izveden kao kanal ili kao

tunel. Slui za vraanje vode iskoritene u turbini natrag u korito vodotoka ili za dovod vodedo zahvata sljedee elektrane.

1.3. Osnovni tipovi hidroelektranePostoje tri osnovne vrste hidroelektrana: protone, akumulacijske (Hydroelectric Dam) ireverzibilne (Pumped-storage Plants) hidroelektrane. Po definiciji protone hidroelektrane suone koje nemaju uzvodnu akumulaciju ili se njihova akumulacija moe isprazniti za manje oddva sata rada kod nazivne snage. To znai da se skoro direktno koristi kinetika energije vodeza pokretanje turbina. Takve hidroelektrane je najjednostavnije izvesti, ali su vrlo ovisne o

trenutnom protoku vode. Prednost takve izvedbe je vrlo mali utjecaj na okoli i nema dizanjarazine podzemnih voda. Na slici desno prikazan je princip akumulacijske hidroelektrane

(pribranske). Glavni dijelovi takve elektrane su akumulacija, brana, zahvat, gravitacijski

dovod, vodna komora, zasunska komora, tlani cjevovod, strojarnica i odvod vode. Postojedvije izvedbe akumulacijskih hidroelektrana: pribranska i derivacijska. Pribranska se nalazi

ispod same brane, a derivacijska je smjetena puno nie od brane i cjevovodima je spojena naakumulaciju. Akumulacijske hidroelektrane su najei nain dobivanja elektrine energije izenergije vode. Problemi nastaju u ljetnim mjesecima kad prirodni dotok postane premali za

funkcioniranje elektrane. U tom sluaju se brana mora zatvoriti i potrebno je odravati barrazinu vode koja je bioloki minimum. Veliki problem je i dizanje razine podzemnih voda.

1.3.1. ProtonehidroelektranePo definicijiprotone hidroelektrane8su one koje nemaju uzvodnu akumulaciju ili se njihovaakumulacija moe isprazniti za manje od dva sata rada kod nazivne snage. To znai da seskoro izravno koristi kinetika energije vode za pokretanje turbina. Takve hidroelektrane jenajjednostavnije izvesti, ali su vrlo ovisne o trenutnom protoku vode. Prednost takve izvedbe

je vrlo mali utjecaj na okoli te nema dizanja razine podzemnih voda.

8HE ale na rijeci Cetini


12/17

12

Slika 2. Shema protone hidroelektrane

Grade se na velikim rijekama koje imaju veliki dotok vode tijekom cijele godine. Rijeka sepregrauje niskom armiranobetonskom branom ija je uloga da usmjerava vodu na turbinekoje su uronjene u gibajuu vodu. Turbine koje se ugrauju u protone hidroelektranenazivamo Kaplanove. Privodno kolo je spiralno. Ima zakretne lopatice koje ravnomjerno

rasporeuju masu vode po obodu, a zakretanjem se ona moe i regulirati. Rotor ima mali brojlopatica i nalik je brodskom vijku. Lopatice su zakretne i na taj nain se regulira brzina vrtnje.Koriste se za padove do 40 m.

1.3.2. Akumulacijske hidroelektraneAkumulacijske hidroelektrane9 su najei nain dobivanja elektrine energije iz energijevode. Problemi nastaju u ljetnim mjesecima kad prirodni dotok postane premali za

funkcioniranje elektrane. U tom sluaju se brana mora zatvoriti i potrebno je odravati barrazinu vode koja je bioloki minimum. Veliki problem je i dizanje razine podzemnih voda.

Potronja elektrine energije ovisi o dobu dana, danu u tjednu, godinjem dobu itd. Uponedjeljak je pica potronje, vrlo velika potronja je i svim ostalim radnim danima.

Vikendom obino pada potronja elektrine energije. Za popunjavanje dnevnih picapotronje grade se reverzibilne hidroelektrane.

Postoje dvije izvedbe akumulacijskih hidroelektrana: pribranska i derivacijska. Pribranska se

nalazi ispod same brane, a derivacijska je smjetena puno nie od brane i cjevovodima jespojena na akumulaciju. Glavni dijelovi akumulacijske elektrane su akumulacija, brana,

zahvat, gravitacijski dovod, vodna komora, zasunska komora, tlani cjevovod, strojarnica iodvod vode.

9 HE Lee na Dobri


13/17

13

Grade se na planinskim rijekama gdje koliina vode oscilira i ovisno o hidrolokim prilikamaakumulacije mogu biti dnevne sezonske ili godinje. Rijeka se na pogodnom mjestu

pregrauje visokom armiranobetonskom branom i uzvodno se stvara akumulacijsko jezero.Akumulacijske elektrane koriste Francisove i Peltonove turbine, a voda se dovodi tlanimvodom.

1.3.3. Reverzibilne hidroelektraneZa popunjavanje dnevnih pica potronje grade se reverzibilne hidroelektrane10. Reverzibilnahidroelektrana ima dva skladita vodene mase:

- gornja akumulacija istovjetna je akumulacijskom jezeru klasinih hidroelektrana.

Gradnjom brane osigurava se akumulacija vode, koja protie kroz postrojenje i rezultiraproizvodnjom elektrine energije.

- donja akumulacija - voda koja izlazi iz hidroelektrane ulijeva se u drugo, donje,

akumulacijsko jezero, umjesto da se vraa u osnovni tok rijeke.

Slika 3. Shema reverzibilne hidroelektrane

Kad je potronja energije mala, voda se pumpa iz donjeg jezera u gornju akumulaciju. To seobino radi nou, jer je tada potronja energije najmanja. Danju se elektrana prebacuje na

proizvodnju elektrine energije i tada se prazni gornja akumulacija. To nije energetski

10RHE Velebit je jedina reverzibilna hidroelektrana u Hrvatskoj. Nalazi se na rijeci Zrmanji10 km uzvodno od Obrovca.


14/17

14

najbolje rjeenje, ali je bolje nego napraviti jo nekoliko termoelektrana za pokrivanjednevnih pica potronje.Dobitak ovakve izvedbe elektrana je u razlici cijene struje vie i nietarife.

1.4. Podjela hidroelektrane prema instaliranoj snaziVelike koliine vode u cjevovodima pitke vode same se nameu kao potencijalni izvorenergije. S obzirom da je protok kroz cjevovod postoji kod vodocrpilita, posebno na dijelucjevovoda oko izvorita, vodosprema i crpilita, gdje se tok vode kroz cijevi uglavnom postiesamom gravitacijskom silom, postavljanje turbine i pripadnih elektrinih generatora su

zahvati koji ne ugroavaju dobavu pitke vode, a istovremeno proizvode elektrinu energiju.Svjetski energetski trend posljednjih godina je sve vei iskorak ka obnovljivim izvorimaenergije. Za male hidroelektrane se smatra da nemaju nikakav tetan utjecaj na okoli, zarazliku od velikih ija se tetnost opisuje kroz velike promjene ekosustava (gradnja velikih

brana), utjecaji na tlo, poplavljivanje, utjecaji na slatkovodni ivi svijet, poveana emisijametana i postojanje tetnih emisija u itavom ivotnom ciklusu hidroelektrane koje suuglavnom vezane za period izgradnje elektrane, proizvodnje materijala i transport.

Danas se za tehnologiju vezanu za hidroenergiju, koja se smatra obnovljivim izvorom

energije, moe rei da je tehniki najpoznatija i najrazvijenija na svjetskoj razini, sa iznimno

visokim stupnjem uinkovitosti. 22% svjetske proizvodnje elektrine energije dolazi iz malihi velikih hidroelektrana.

Pojam male hidroelektrane se moe promatrati sa razliitih toaka gledita i razlikuje se odzemlje do zemlje, zavisno o njezinom standardu, hidrolokim, meteorolokim, topografskim imorfolokim karakteristikama lokacije, te o stupnju tehnolokog razvoja i ekonomskomstandardu zemlje. Generalno, klasifikacija hidroelektrana na velike i male se vri premainstaliranoj snazi, klasifikacija se vri od strane nacionalnih energetskih odbora. Malehidroelektrane se esto dalje kategoriziraju u male, mini i micro hidroelektrane.

Tablica 1. Kategorizacija HE u veini zemalja


15/17

15


16/17

16


17/17

17

Documents

Hid Ro Elektra Ne