MAŁE ELEKTROWNIE WODNE Energetyczne wykorzystanie rzeki
advertisement
UNIWERSYTET PRZYRODNICZY W POZNANIU WYDZIAŁ MELIORACJI I INŻYNIERII ŚRODOWISKA KATEDRA INŻYNIERII WODNEJ I SANITARNEJ MAŁE ELEKTROWNIE WODNE Energetyczne wykorzystanie rzeki Brdy dr inż. Paweł Zawadzki Brda na odcinku wod. Tuchola (km 85,9) do ujścia do Wisły Charakterystyka zlewni • Brda wypływa z jez. Smołowego na wysokości 181 m n.p.m • spadek Brdy bezpośrednio poniżej źródeł jest dość znaczny • płynie po obszarze sandrowym (sandr Brdy) • powierzchnia sandru znajduje się na wysokości ok. 180 m n.p.m., obniżając się stopniowo w kierunku południowym do 140 m n.p.m. Charakterystyka zlewni • Do dorzecza Brdy włączono odcinek Kanały Bydgoskiego od Kanału Noteckiego do połączenia z Brdą. • Całkowita powierzchnia zlewni Brdy wynosi 4627,2 km2. Charakterystyka zlewni • Przepływy charakterystyczne w przekroju Tuchola (A = 2462 km2, km 85,9) z wielolecia 1951-1970 (20 lat): Najwyższy Średni Najniższy P = 1% P = 2% 42,2 m3/s 19,4 m3/s 7,64 m3/s 44,9 m3/s 42,5 m3/s Zbiornik Koronowski 1929 pomysł wykorzystania konfiguracji terenów w okolicy Koronowa i energii wodnej rzeki Brdy • • Pierwszymi projektantami stopnia wodnego byli prof. Karol Pomianowski i inż. Alfons Hoffman. Zbiornik Koronowski Profesora Pomianowskiego zaproponował wykorzystanie równoległego do rzeki Brdy łańcucha jezior polodowcowych od potoku Kręgiel tj. od Jeziora Lipkusz do Jeziora Białego na trasie długości ok. 10 km. Dzięki temu pomysłowi skrócono o tę samą długość kanał roboczy elektrowni do odcinka łączącego Jezioro Białe ze wsią Samociążek (około 1350 m), gdzie zaplanował profesor siłownię. Realizacja tego pomysłu wymagała jedynie wykonania połączeń (przekopów między istniejącymi jeziorami). Zbiornik Koronowski • Dokumentacja technicznej i robocza Warszawskie Biuro Projektów Energetycznych „Energoprojekt”. Głównym projektantem został Józef Dębowski. stopień wodny miał wykorzystywać naturalny spad odciętego koryta rzeki, dzięki czemu przez doprowadzenie wody do siłowni kanałem roboczym uzyskano dodatkowy spad większy od spiętrzenia na zaporze. •Projektowany Zbiornik Koronowski • Zbiornik powstał w wyniku spiętrzenia Brdy zaporą w Pieczyskach (45,8 km biegu dawnej Brdy) km 49,14 • Dolina Brdy zalana została na odcinku od ujścia dopływu Szumionka do ujścia Kręgla • Zapora ziemna zamyka odpływ dawnym korytem Brdy • Odpływ obywa się drogą okrężną, biegnącą równolegle do Brdy, poprzez rz. Kręgla jeziorami: Lipkusz, Czarnym i Białym Zbiornik Koronowski woj. kujawsko-pomorskim Zbiornik położony jest w granicach Koronowskiego Obszaru Krajobrazu Chronionego Zbiornik Koronowski Budowa stopnia wodnego Koronowo trwała 5 lat: od 1 kwietnia 1956 roku do 4 marca 1961 roku. W zakres podstawowych prac do wykonania wchodziły następujące elementy: • zapora w Pieczyskach (wraz z wieżą zasuw i upustem dennym), • kanał roboczy obłożony płytami betonowymi (1350 m), Zbiornik Koronowski jaz wlotowy do kanału roboczego w Samociążku, • zamek wodny przy elektrowni, • rurociągi łączące zamek wodny i budynek siłowni o średnicy 4,8 m i długości 96 m, • budynek siłowni z dwoma turbozespołami o mocy 13,750 MW każdy, • rozdzielnia 110kV. • Zapora ziemna w Pieczyskach Hydromechanizacja to zespół technicznych przedsięwzięć związanych z wykorzystaniem energii wody do urabiania gruntu, transportu urobku i formowania budowli wodnych. Zapora w Pieczyskach wykonana została metodą namywania pisaków. Zapora ziemna w Pieczyskach Zapora ziemna w Pieczyskach Rok budowy Rzeka Typ zapory Uszczelnienie Podłoże Wysokość zapory [m] Długość zapory [m] Objętość zapory [tys. m3] Pojemność zbiornika [tys. m3] 1960 Brda: 49,155 km Ziemna Zapora jednorodna Grunt 25 340 500 80 600 http://www.ew.koronowo.pl Zapora ziemna w Pieczyskach Poziomy piętrzenia w normalnych warunkach: od 81,41 do 80,91 m n.p.m. Kr Maksymalny awaryjny poziom: 81,91 m n.p.m. Kr Minimalny poziom: 79,91 m n.p.m. Kr Zapora ziemna w Pieczyskach Zapora ziemna w Pieczyskach Zapora ziemna w Pieczyskach Zapora ziemna w Pieczyskach Zapora ziemna w Pieczyskach Zapora ziemna w Pieczyskach Zapora ziemna w Pieczyskach Elektrownia wodna w Samociążku Woda ze Zbiornika Koronowskiego do elektrowni doprowadzana jest derywacją utworzoną poprzez wykonanie pomiędzy naturalnymi jeziorami przekopów, a następnie przez jaz wlotowy nad Jeziorem Białym i kanałem roboczym o długości 1,350 m do zamka wodnego. Dzięki temu, w elektrowni uzyskano zwiększenie spadu o 6 m od piętrzenia na zaporze (20 + 6 m). Woda rurociągami stalowymi o średnicy 4,8 m i długości 96 m doprowadzana jest do turbin. Elektrownia wodna w Samociążku • od dniu 15 września 1960 r. sprawdzanie poszczególnych urządzeń elektrycznych a następnie ich rozruch • w dniu 4 marca 1961 r. przekazanie EW do wstępnej eksploatacji • elektrownia szczytowa przepływowa Elektrownia wodna w Samociążku rzeka ilość turbozespołów typ turbin moc osiągalna spad nominalny przełyk zainstalowany dopływ średni średnia produkcja roczna średnie zużycie wody rok uruchomienia Brda 2 szt. Kaplan 26 MW 26 m 2x60 m3/s 22,12 m3/s 40,841 GWh 15,81 m3/kWh 1961 Elektrownia wodna w Samociążku Elektrownia wodna w Samociążku Elektrownia wodna w Samociążku Budowle hydrotechniczne na Starej Brdzie Jaz Młyński w Koronowie; km 43,65 • stały próg o wysokości 1,20m, • dwuprzęsłowy o świetle 2 x 3,50m, • stały poziom wody na rzędnej 59,41 m n.p.m. Kr Budowle hydrotechniczne na Starej Brdzie Jaz Okole w Samociążku; km 38,75 • stały próg ze ścianki Larsena z 22 drewnianymi zastawkami, • łączne świetło przelewu 33,0m, • stały poziom wody na rzędnej 57,41 m n.p.m. Kr • wysokość piętrzenia: 2,0 m Elektrownia wodna Truszczyn Elektrownia Tryszczyn była budowana równolegle z elektrownią Koronowo. Jej usytuowanie i projekt wiąże się ściśle ze stopniem wodnym Koronowo w Samociążku. Elektrownia została uruchomiona w 1962 r. Wybudowana została jako elektrownia szczytowa oraz jako stopień wyrównawczy dla elektrowni Koronowo. Elektrownia wodna Truszczyn • zbiornika retencyjnego o powierzchni około 87 ha • zapora ziemno-betonową • jaz klapowym o piętrzeniu 4,5 m. • EW usytuowana jest bezpośrednio w zaporze. Elektrownia wodna Truszczyn • dwa pionowe hydrozespoły z turbinami Kaplana umieszczonymi w spiralnych komorach • turbiny sprzężone są z generatorami synchronicznymi o mocy 2,5 MVA pracującymi na napięciu 6,3 kV. • elektrownia współpracuje z siecią 30 kV. • dolną wodą jest rzeka podpiętrzona przez zbiornik elektrowni Smukała Elektrownia wodna Truszczyn ilość turbozespołów typ turbin moc osiągalna spad nominalny przełyk zainstalowany dopływ średni średnia produkcja roczna średnie zużycie wody rok uruchomienia 2 szt. Kaplan 3,3 MW 4,5 m 2 x 45 m³/s 23,20 m³/s 6,07 GWh 90 m³/kWh 1962 Elektrownia wodna Truszczyn Elektrownia wodna Truszczyn Elektrownia wodna Truszczyn Elektrownia wodna Smukała • przed II Wojną Światową powsatła Spółka Akcyjna „Pomorska Elektrownia Krajowa Gródek” (Prezesem Zarządu Spółki był inż.. Alfons Hoffmann); •PEK przewidział energetyczną kaskadę na Brdzie •W latach 1940 – 45 wykonane zostały budowle hydrotechniczne (zapora, przerzutnia tratew, jazy, upusty, budynek siłowni); •Po wojnie wyposażenie zostało dostarczone przez niemieckie firmy( turbiny –Voith, generatory – SiemensSchukertverke • elektrownię uruchomiono 26 X 1951 Elektrownia wodna Smukała • budynek elektrowni usytuowany jest w zaporze • dwa pionowe hydrozespoły z turbinami Kaplana umieszczonymi w spiralnych komorach. • turbiny sprzężone są z generatorami synchronicznymi o mocy 2,5 MVA pracującymi na napięciu 6,3 kV. • elektrownia współpracuje z siecią 30 kV. Elektrownia wodna Smukała • zbiornik retencyjny o powierzchni około 111 ha • zapora ziemno-betonową • dwa jazy klapowe i upust denny • wysokości piętrzenia wynosi 8 m • budynek elektrowni usytuowany jest w zaporze Elektrownia wodna Smukała ilość turbozespołów typ turbin moc osiągalna spad nominalny przełyk zainstalowany dopływ średni średnia produkcja roczna średnie zużycie wody rok uruchomienia 2 szt. Kaplan 3,0 MW 8,03 m 2 x 30 m³/s 25,61 m³/s 13,41 GWh 54,1 m³/kWh 1951 Elektrownia wodna Smukała Elektrownia wodna Smukała Elektrownia wodna Smukała Elektrownia wodna Smukała Widok stopnia wodnego Smukała. Wskazane miejsce przebicia hydraulicznego na odcinku od jazu do dolnego stanowiska przerzutni tratew. http://www.pg.gda.pl/~wste/Publikacje/Zabezpieczenie%20przed%20sufozj%B9%20zapory%20w%20Smukale.pdf Elektrownia wodna Smukała Przekrój przez remontowany fragment zapory Elektrownia wodna Smukała Pryzma drenażowa w końcowej fazie remontu. Energetyczne wykorzystanie rzeki BRDA Elektrownie Wodne Sp. z o.o. z siedzibą w Samociążku należą do Grupy Energetycznej ENEA S.A. Spółka ta posiada pięć stopni wodnych, w skład, których wchodzą elektrownie: Koronowo (Samociążek), Tryszczyn, Smukała Żur i Gródek na rzece Wda Więcej zdjęć: http://www.ew.koronowo.pl
