ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΕΡΓΑ

1

Εισαγωγή στην Ενεργειακή ΤεχνολογίαΥδροηλεκτρική ενέργεια

Νίκος Μαµάσης και Ιωάννης ΣτεφανάκοςΤοµέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο

Αθήνα 2010

∆ιάρθρωση παρουσίασης: Υδροηλεκτρική ενέργεια

Εισαγωγή

Χαρακτηριστικά υδροηλεκτρικών έργων

Υδροστρόβιλοι

Μεγάλα Υδροηλεκτρικά Έργα

Μικρά Υδροηλεκτρικά έργα

Συστήµατα άντλησης-ταµίευσης

Υβριδικά συστήµατα

2

ΕισαγωγήΥδροηλεκτρική ενέργεια ονοµάζεται η ενέργεια του νερού το οποίο, µέσωυδατοπτώσεων κινεί υδροστροβίλους για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειαςΗ αξιοποίηση της υδραυλικής ενέργειας πραγµατοποιούταν από τηναρχαιότητα µέσω των υδρόµυλων για το άλεσµα των δηµητριακών και τηνκοπή ξυλείας (υδροπρίονα)

Οριζόντιος ΚατακόρυφοςΥδροτροχοί

Εισαγωγή

3

Συνιστώσες υδροηλεκτρικού σταθµού (ΥΗΣ)

I: ισχύς (W) ρ: πυκνότητα νερού 1000 kg/m3

g: επιτάχυνση βαρύτητας 9.81 m/s2

I = ρ * g * Q * H * n Παροχή

Φράγµα

ΥΗΣ

Στάθµη

Υδροληψία

Στρόβιλος

Γεννήτρια

Αγωγός πτώσης

Αγωγός φυγής

Υψοµετρικήδιαφορά

Μετασχηµατιστής

∆ίκτυουψηλής τάσης

Q: παροχή m3/sH: υψοµετρική διαφορά m n: συνολικός βαθµός απόδοσης 85 %


I (kW) = 9.81 * Q (m3/s) * H (m) * n

Σχηµατική ∆ιάταξη Συστήµατος ΠαραγωγήςΧαρακτηριστικά υδροηλεκτρικών έργων

4

Πηγή: ∆ΕΗ Α.Ε., ∆ΙΕΥΘΥΝΣΗ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗΣ Υ∆ΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΣΤΑΘΜΩΝ

Γενική διάταξη µεγάλου υδροηλεκτρικού έργου (Κρεµαστά στον Αχελώο)Χαρακτηριστικά υδροηλεκτρικών έργων

Κυριότερα πλεονεκτήµατα των µεγάλων ΥΗΕ

Γρήγορη παραλαβή και απόρριψη φορτίου, και κάλυψη των αιχµών της ζήτησης

Μεγάλη διάρκεια ζωής

∆εν υπάρχει υποβάθµιση του φυσικού πόρου

Πολύ χαµηλό κόστος λειτουργίας και συντήρησης

Βελτίωση του φυσικού περιβάλλοντος (δηµιουργία λίµνης και υδροβιότοπου)

Μηδενικές εκποµπές ρύπων

Χρήση του νερού και για άλλες ανάγκες (άρδευση, ύδρευση, περιβαλλοντική)

Έργα υποδοµής που συµβάλλουν στην ανάπτυξη της περιοχής

Παρουσιάζουν µεγάλο βαθµό ενεργειακής απόδοσης για ΑΠΕ

Μεγάλη αξιοπιστία των υδροστροβίλων

Παραγωγή ενέργειας χωρίς διακυµάνσεις

Θέσεις εργασίας

Χαµηλή έκθεση σε µεταβολές τιµών ενέργειας


5

Ταµιευτήρες πολλαπλού σκοπού µεγάλων ΥΗΕ

Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, κάλυψη ενεργειακών αιχµών

Αρδεύσεις καλλιεργειών (σήµερα διατίθεται το 35% του ωφέλιµουόγκου των υπαρχόντων ταµιευτήρων)

Ύδρευση πόλεων

Αντιπληµµυρική προστασία

Ψύξη µονάδων Θερµοηλεκτρικών Σταθµών

Βιοµηχανικές χρήσεις

∆ραστηριότητες στους ταµιευτήρες (αλιεία, αναψυχή, περιβαλλοντικήεκπαίδευση, εναλλακτικός τουρισµός)

Κατασκευή δρόµων και δηµιουργία υποδοµών

Αναβάθµιση τοπίου, δηµιουργία υδροβιότοπου


Οπτική όχληση: από τα έργα οδοποιίας, µεγάλα πρανή, κατολισθήσεις σεασταθή εδάφη, αλόγιστη διάθεση των µπαζών σε κοντινά ρέµατα ήχαράδρες, αλλαγή της εµφάνισης κάποιου καταρράκτη στο εκτρεπόµενοτµήµα των νερών, επιπτώσεις από την κατάκλιση της γης, επίδραση στηγεωργία.

Επιπτώσεις στη χλωρίδα – πανίδα: η παροχή στη φυσική κοίτη τουποταµού µπορεί να µηδενιστεί (επιβάλλεται η εξασφάλιση οικολογικήςπαροχής), αποψίλωση της βλάστησης κατά τη φάση της κατασκευής καιαπό την κατάληψη του δηµιουργουµένου ταµιευτήρα, εµπόδια στηνελεύθερη κίνηση της ιχθυοπανίδας (ειδική τεχνική κατασκευήιχθυοδρόµου, όµως µόνο για τα µικρού ύψους φράγµατα).

Έδαφος, επιφανειακά και υπόγεια νερά: η διακοπή της ροής των φερτώναπό την υδροληψία-φράγµα δηµιουργεί µακροπρόθεσµα µεταβολή στηνκοίτη και την εκβολή του ποταµού, ανύψωση του υπόγειου υδροφόρουορίζοντα, αλλαγή στις χρήσεις του νερού κατάντη του έργου υδροληψίας.

Επιπτώσεις µεγάλων ΥΗΕ στο περιβάλλονΜικρά Υδροηλεκτρικά Έργα

6

Η κύρια συνιστώσα ενός υδροηλεκτρικού έργου είναι ο υδροστρόβιλος. Ηεπιλογή του γίνεται µε βάση το ύψος και την παροχή της υδατόπτωσης και τονυπολογιζόµενο αριθµό στροφών

Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι υδροστροβίλων:

∆ράσης. Το υδατόρευµα προσπίπτει µέσω ακροφυσίου µε µορφή τζετ στηνεσωτερική στεφάνη. Επιλέγεται όταν υπάρχει µεγάλο ύψος υδατόπτωσης(Pelton)

Ανάδρασης (Francis και Kaplan). Όλος ο δροµέας είναι βυθισµένος στονερό και υπάρχει εισροή από όλη την περιφέρεια. Ο Francis χρησιµοποιείται για µεσαίες τιµές υδραυλικού φορτίου (10-150 m) και αποδίδει καλύτερα όταν η ταχύτητα του νερού είναι παραπλήσια µεαυτήν των πτερυγίων του. O Kaplan χρησιµοποιείται όταν το ύψος της υδατόπτωσης είναι χαµηλόαλλά η παροχή µεγάλη.


Τµήµα εισόδου: Αρχίζει από τησφαιρική βάνα στο άκρο τουαγωγού προσαγωγής καικαταλήγει στο ή στα ακροφύσιατροφοδοσίας. Η ρύθµιση τηςπαροχής επιτυγχάνεται µέσωβελόνης, η οποία µετακινείταικατά τον άξονα του ακροφυσίουµέσω υδραυλικού, συνήθως, συστήµατος.Πτερωτή: Φέρει κατά τηνπεριφέρεια σκαφίδια (συνήθωςµεταξύ 20 και 22), κατασκευάζεται από ανοξείδωτοχάλυβα και είτε ολόσωµη, είτετα σκαφίδια είναι ανεξάρτητακαι προσαρµόζονται στηνπτερωτή µέσω κοχλίωσης καικωνικής ασφάλειας.Τµήµα εξόδου: Οδηγεί το νερόπου πέφτει από την πτερωτή στηδιώρυγα απαγωγής

Pelton (για ύψη πτώσης > 150 m)


7

*Q = 28,5 m3/s*H = 1130 m*P = 288 MW

Pelton (για ύψη πτώσης > 150 m)Υδροστρόβιλοι

Jostedal, Sogn og Fjordane (GE Hydro)

Κατάλληλος στις περιπτώσεις χαµηλών πιεζοµετρικών φορτίων (περίπου 3–15m) και υψηλών τιµών ροής του νερού. Είναι µία προπέλα, η οποία λειτουργεί όπως µία προπέλα πλοίου, αλλά συνήθωςκατακόρυφα. Το νερό εισέρχεται πλευρικά στο στρόβιλο, ρέει διαµέσου της προπέλας καιθέτει τον έλικα σε περιστροφή.

Kaplan (για ύψη πτώσης < 15 m)Υδροστρόβιλοι

8

Είναι στρόβιλος µικτού τύπουροής µε ακτινική εισαγωγήνερού και αξονική εκροή. Χρησιµοποιείται γιαπιεζοµετρικά φορτία µεταξύ 10 και 150 m. Το νερό εισέρχεται στη σπείρα, ρέει µεταξύ των σταθερώνκατευθυντήριων βανών και στησυνέχεια εισέρχεται στονκινητήρα.Ο κινητήρας αποτελείται απόκαµπύλα πτερύγια, είναιεντελώς βυθισµένος στο νερόκαι τόσο η πίεση όσο και ηταχύτητα του νερού µειώνονταιαπό την είσοδο στην έξοδο. Το νερό εκφορτίζεται διαµέσουµιας εξόδου από το κέντρο τουστροβίλου.

Francis (για ύψη πτώσης < 150 m)Υδροστρόβιλοι


30148.3701984ΒραζιλίαTucurui

425010.2001986ΒενεζουέλαGuri (SimónBolívar)

135014.0002003Βραζιλία –Παραγουάη

Itaipu

63218.300-22.500

2011ΚίναThree Gorges

Επιφάνειαταµιευτήρα (km2)

Ισχύς(MW)

Έτοςκατασκευής

ΧώραΌνοµα

Τα 4 µεγαλύτερα του κόσµου

9

Tucurui dam Guri (Simón Bolívar)

Itaipu Three Gorges


Μεγάλα Υδροηλεκτρικά ΈργαΗ υδροηλεκτρική ενέργεια στην Ελλάδα

Μεγάλα υδροηλεκτρικά έργα της ∆ΕΗ

ΣυγκρότηµαΑράχθου

(553,9 MW)Συγκρότηµα Αχελώου(925,6 MW)

Συγκρότηµα Νέστου(500 MW)

Συγκρότηµα Αλιάκµονα(879,3 MW)

ΥΗΣ Πλαστήρα(129,9 MW)

ΥΗΣ Λάδωνα(70 MW)

Στη δυτική και βόρεια Ελλάδα υπάρχειιδιαίτερα πλούσιο δυναµικόυδατοπτώσεων λόγω της διαµόρφωσηςλεκανών απορροής και των σηµαντικώνβροχοπτώσεωνΗ συνολική εγκατεστηµένη ισχύς είναι3.060 MW Η Μέση Ετήσια Παραγωγή Ενέργειαςείναι 4.000-5.000 GWhΗ µέση συνεισφορά στην παραγωγήηλεκτρικής ενέργειας είναι 8-10%Η ενέργεια που προέρχεται από ΥΗΣκαλύπτει ηλεκτρικά φορτία αιχµής. Τα τρία µεγαλύτερα υδροηλεκτρικάέργα είναι στα Κρεµαστά (437 MW), στο Θησαυρό (384 MW) και στοΠολύφυτο (375 MW)Υπάρχει µεγάλη δυνατότητα περαιτέρωανάπτυξης υδροηλεκτρικών σταθµών.

10

25 υδροηλεκτρικά έργα της ∆ΕΗ σε λειτουργία

ΛΟΥΡΟΣ (1954-0,035) ΑΓΡΑΣ (1954- 3,8)ΛΑ∆ΩΝΑΣ (1955- 46,2)ΠΛΑΣΤΗΡΑΣ (1960- 300)ΚΡΕΜΑΣΤΑ (1966- 2805)ΚΑΣΤΡΑΚΙ (1969- 53)Ε∆ΕΣΣΑΙΟΣ (1969- 0,46)ΠΟΛΥΦΥΤΟ (1974- 1020)ΠΟΥΡΝΑΡΙ (1981- 303)ΑΣΩΜΑΤΑ (1985-10)ΣΦΗΚΙΑ (1985-16)ΣΤΡΑΤΟΣ (1989-11)ΠΗΓΕΣ ΑΩΟΥ (1990-145)ΘΗΣΑΥΡΟΣ (1997-570)ΠΟΥΡΝΑΡΙ ΙΙ (1999- 3,6)ΠΛΑΤΑΝΟΒΡΥΣΗ (1999- 12)

ΓΛΑΥΚΟΣ (1927)ΒΕΡΜΙΟ (1929)ΑΓΙΑ ΚΡΗΤΗΣ (1929)ΑΛΜΥΡΟΣ ΚΡΗΤΗΣ (1931)ΑΓ. ΙΩΑΝΝΗΣ ΣΕΡΡΩΝ (1931)ΓΚΙΩΝΑ (1988)ΣΤΡΑΤΟΣ ΙΙ (1988)ΜΑΚΡΟΧΩΡΙ (1992)ΑΓ. ΒΑΡΒΑΡΑ ΑΛΙΑΚΜΟΝΑ (2008)ΣΜΟΚΟΒΟ (2008)ΠΑΠΑ∆ΙΑ (2010)


16 ΜΕΓΑΛΑ ΥΗ ΕΡΓΑ(έτος ένταξης-ωφέλιµος όγκος

ταµιευτήρα hm3)11 ΜΙΚΡΑ ΥΗ ΕΡΓΑ

Σηµερινή Πραγµατικότητα

Λειτουργούν δεκαέξι (16) µεγάλα ΥΗΕΕγκατεστηµένη ισχύς υδροηλεκτρικών, 3.060 ΜW (το 22% περίπου της συνολικήςισχύος του διασυνδεδεµένου συστήµατος)Η υδροηλεκτρική παραγωγή, όπως προβλεπόταν από τις µελέτες, έπρεπε να είναι6.400 GWh το χρόνοΠραγµατική µέση παραγωγή όλων των υδροηλεκτρικών, 4.000 έως 5.000 GWh (το10% περίπου της συνολικής ηλεκτρικής παραγωγής)∆ιαθέσιµος ωφέλιµος όγκος όλων των ταµιευτήρων των υδροηλεκτρικών, 5.300 εκατοµµύρια m3Το 30% περίπου του ωφελίµου όγκου των ταµιευτήρων των υδροηλεκτρικών, διατίθεται κατά πρoτεραιότητα για άλλες, πέραν της ηλεκτροπαραγωγής, χρήσεις∆εν προγραµµατίζονται από τη ∆ΕΗ νέα µεγάλα ΥΗΕ∆εν ενεργοποιήθηκαν ακόµη οι ιδιώτες επενδυτές


11

Χαρακτηριστικά υδροηλεκτρικών έργων ∆ΕΗΜεγάλα Υδροηλεκτρικά Έργα

25

35

6

30

130

380

420

198

16

237

598

848

1519Francis191ΕδεσσαίουΑλιάκµονας

850Francis252ΆγραΑλιάκµονας

461.5Francis0.752ΒερµίουΑλιάκµονας

3210.8Caplan3.63ΜακροχωρίουΑλιάκµονας

14108Francis542ΑσωµάτωνΑλιάκµονας

14315Francis-pump1053Σφηκιάς (αντλητικός)Αλιάκµονας

13375Francis1253ΠολυφύτουΑλιάκµονας

17129.9Francis43.33ΠλαστήραΑχελώος

6.2Tube-S type6.21Στράτος ΙΙΑχελώος

17150Francis752Στράτος ΙΑχελώος

21320Francis804ΚαστρακίουΑχελώος

22437.2Francis109.34ΚρεµαστώνΑχελώος

Ποταµός ΥΗΣ ΑριθµόςΙσχύς(MW)

Iσχύς(MW) (GWh)Τύπος

Στρόβιλοι ΕνέργειαΣταθµός

Συνεχήςλειτουργία

(%)

4226070Francis352ΛάδωναςΛάδωνας

11.4

40

240

440

50

45

235

165

353.7Francis2.41

Pelton1.31ΓλαύκουΓλαύκος

548.5Francis8.51ΓκιώναςΥδραγωγείο Μόρνου

24116Francis582ΠλατανόβρυσηςΝέστος

13384Francis-

pump1283Θησαυρού (αντλητικός)Νέστος

5510.3Francis5.31

Francis2.52ΛούρουΛούρος

1533.6S units1.61

bulb162Πουρναρίου ΙΙΆραχθος

9300Francis1003Πουρναρίου ΙΆραχθος

9210Pelton1052Πηγών ΑώουΑώος

Ποταµός ΥΗΣ ΑριθµόςΙσχύς(MW)

Iσχύς(MW) (GWh)Τύπος

Στρόβιλοι

Χαρακτηριστικά υδροηλεκτρικών έργων ∆ΕΗΜεγάλα Υδροηλεκτρικά Έργα

ΕνέργειαΣταθµός

Συνεχήςλειτουργία

(%)

12

Μεγάλα Υδροηλεκτρικά ΈργαYHE Πηγών Αώου

Λειτουργεί µεεκτροπή των νερώναπό τον ποταµόΑώο (ο οποίοςεκβάλλει στηνΑδριατική), στονΜετσοβίτικο

(παραπόταµο τουΑράχθου)

Μεγάλα Υδροηλεκτρικά ΈργαYHE Πηγών Αώου (µε εκτροπή των νερών από τον Αώο στον Άραχθο)

13

Χρονική εξέλιξη εισροών, υδροηλεκτρικής παραγωγής καιαποθεµάτων των µεγάλων υδροηλεκτρικών της Ελλάδας

Εισροές

Παραγωγή από Εισροές

Αποθέµατα

∆υνατότητα Παραγωγής

µε σταθερά Αποθέµατα

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

11000

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

Έτος

Εισρ

οές

(mcm

), Πα

ραγω

γή &

Απ

οθέµ

ατα

(GW

h)


Χρονική εξέλιξη ποσοστού της Υδροηλεκτρικής Παραγωγήςστο ∆ιασυνδεδεµένο Σύστηµα

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

1958

1959

1960

1961

1962

1963

1964

1965

1966

1967

1968

1969

1970

1971

1972

1973

1974

1975

1976

1977

1978

1979

1980

1981

1982

1983

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

Έτος

Ποσ

οστό

Υδρ

οηλε

κτρική

ς Παρ

αγωγή

ς (%

)

µ ηµ


14

Παραγωγιµότητα και ισχύς των ΥΗΕ

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

Έτος

Εγκατεστηµένη Ισχύς

(MW

) , Παραγω

γιµότητα

(GW

h)

Παραγωγιµότητα

Ισχύς


Μεγάλα Υδροηλεκτρικά ΈργαΜεταβολή των ηµερήσιων ενεργειακών αποθεµάτων των

Υδροηλεκτρικών (2003-2008)

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

Ιαν-

03

Ιαν-

04

∆εκ-

04

∆εκ-

05

∆εκ-

06

∆εκ-

07

∆εκ-

08

Ηµεροµηνία

Απόθ

εµα Εν

έργειας

(GW

h)

15

Η σκοπιµότητα κατασκευής νέων ΥΗΕ

Για να διπλασιάσουµε την παραγωγή ανανεώσιµης ενέργειας, έστω µέχριτο 2020, (Οδηγία 2001/77)

Για να διπλασιάσουµε τις αποθήκες νερού

Για την αντιπληµµυρική προστασία των κατάντη περιοχών σταπερισσότερα ποτάµια

Για την βελτίωση της ενεργειακή µας αυτονοµίας

Για να διευκολύνουµε την διείσδυση και των άλλων ΑΠΕ (αιολικά)

Για να αποφύγουµε κατά το δυνατόν τα πυρηνικά


30

Χρειαζόµαστε πράγµατι νέους µεγάλους Ταµιευτήρες;

Όγκος βροχής 116.000 hm3

Εξάτµιση 59.000 hm3

Υπόγεια & επιφανειακά 57.000 hm3

Εισροή από άλλες χώρες 13.000 hm3

Απορροή µεγάλων ποταµών 47.000 hm3

Σηµερινή ζήτηση 8.200 hm3

Ταµιευτήρες Υδροηλεκτρικών 5.300 hm3

Ταµιευτήρες Άρδευτικών 450 hm3

Ταµιευτήρες Ύδρευσης ~900 hm3

Σύνολο ταµιευτήρων ~ 6.700 hm3

Ταµιευτήρες σε κατασκευή 1.318 hm3

(από τα οποία 1.080 hm3 οι ταµιευτήρες των ΥΗΕ Ιλαρίωνα, Μεσοχώρας, Συκιάς)


16

Υπάρχουν θέσεις για νέα ΥΗ;Μεγάλα Υδροηλεκτρικά Έργα

20.222.221.1597366125ΚαλαµάςΣουλόπουλος12

41.745.943.7535613122586ΚαλαµάςΓλύζιανη11

25.227.626.45152599335ΣαραντάποροςΑγία Βαρβάρα10

53.158.355.762858020580ΑώοςΕλεύθερο9

3740.638.853640364135ΑώοςΒωβούσα8

43.147.445.262045115360ΆραχθοςΠιστιανά7

60.966.963.87390220170140ΆραχθοςΆγιος Νικόλαος6

177.4201.7189.1870278624390ΆραχθοςΣτενό - Καλλαρίτικο5

32.335.533.963192209940Ανατ. ΑχελώοςΤρικεριώτης4

30.633.632.161672414340Ανατ. ΑχελώοςΑγραφιώτης3

49.25451.6621520195324Ανατ. ΑχελώοςΒίνιανη - Μαρκόπουλο2

5863.760.8624999150100ΑχελώοςΑυλάκι1

Έργο ΠοταµόςΙσχύς(MW)

ΠαραγόµενηΕνέργεια

(GWh/έτος)Πρ. ∆ευ. Συν

∆ιάρκειακατασκευής

(έτη)

Προϋπο-λογισµός 109

δραχµές

Επιτόκιο6% 8% 4%

ΥΗΕ (σε διάφορα στάδια µελέτης)

Υπάρχουν θέσεις για νέα ΥΗΕ;Μεγάλα Υδροηλεκτρικά Έργα

5214159635762018ΣΥΝΟΛΟ274.7ΑξιόςΕλεούσα23

13.815.214.545684830ΠηνειόςΜαυροµάτι22

72.579.776525252200130ΠηνειόςΠύλη-Μουζάκι21

58.264616413199214160ΑλιάκµωνΙλαρίωνας20

49.554.351.8633512920675ΑλιάκµωνΕλάφι19

535132210ΑλιάκµωνΤρίκωµο18

594346025ΑλιάκµωνΜετόχι - Σπήλαιο17

11.913.112.55171166.2ΑλιάκµωνΚοροµηλιά-Καστοριά16

152.4ΚαλαµάςΓίτανη15

41.345.343.352116614550ΚαλαµάςΜινίνα14

40.744.742.752596619370ΚαλαµάςΒροσίνα13

ΥΗΕ (σε διάφορα στάδια µελέτης)

Έργο ΠοταµόςΙσχύς(MW)

ΠαραγόµενηΕνέργεια

(GWh/έτος)Πρ. ∆ευ. Συν

∆ιάρκειακατασκευής

(έτη)

Προϋπο-λογισµός 109

δραχµές

Επιτόκιο6% 8% 4%

17

Σύνοψη

Η ∆ΕΗ έχει αξιοποιήσει το ένα τρίτο περίπου του Υδροδυναµικού της χώραςΟι ΥΗΣ παράγουν ενέργεια από ανανεώσιµη πηγή (νερό)Οι ΥΗΣ ρυθµίζουν το ηλεκτρικό σύστηµα (αιχµή, τάση, συχνότητα, αξιοπιστία)Η ∆ΕΗ µε τους ταµιευτήρες των ΥΗΕ εξυπηρετεί και πολλές άλλες χρήσειςόπως: ύδρευση, άρδευση, ψυχαγωγία, αντιπληµµυρική προστασία κτλ, αναλαµβάνοντας παράλληλα και το αντίστοιχο κόστοςΤα µεγάλα ΥΗΕ επηρεάζουν σηµαντικά το περιβάλλον (θετικά και αρνητικά)Τα ΥΗΕ είναι πολλαπλού σκοπού και απόλυτα αναγκαία για τις µεσογειακέςχώρες όπως η Ελλάδα για να είναι δυνατή η ορθολογική διαχείριση τωνυδατικών πόρων χωρίς ταµιευτήρες και φράγµαταΟι ταµιευτήρες είναι συνήθως πλούσιοι σε χλωρίδα και πανίδα καιεξελίσσονται σε σηµαντικούς υγροβιότοπουςΤα ΥΗΕ συµβάλλουν στην ήπια ανάπτυξηΜε την υπερετήσια εκµετάλλευση των µεγάλων ταµιευτήρων, εξασφαλίζονταιτα απαραίτητα αποθέµατα για την αντιµετώπιση περιόδων ξηρασίας


Μεγάλα Υδροηλεκτρικά ΈργαΕκτίµηση βασικών µεγεθών

Σε θέση ποταµού µε µέση ετήσια εισροή Q= 50 m3/s, προγραµµατίζεταιη κατασκευή φράγµατος για την δηµιουργία ταµιευτήρα. Το µέσοκαθαρό ύψος πτώσης για την παραγωγή ενέργειας είναι 100 m και η µέσηετήσια λειτουργία ΥΗΣ είναι 3000 hr

I: ισχύς (W) ρ: πυκνότητα νερού 1000 kg/m3

g: επιτάχυνση βαρύτητας 9.81 m/s2

I = ρ * g * Q * H * nQ: παροχή m3/sH: υψοµετρική διαφορά m, n: συνολικός βαθµός απόδοσης 90 %

I = 1000 * 9.81 * 50 * 100 * 0.9= 44.145.000 W = 44.1 MW

E= 44.145.000 W * 3.000 hr = 132.4 GWh

18

Μεγάλα και Μικρά Υδροηλεκτρικά ΈργαΕκτίµηση βασικών µεγεθών

800-900700-800600-700500-600400-500300-400200-300100-2000-100

1 2 3 4 5 6 7 8 9 101

2

3

4

5

6

7

8

9

10

10 20 30 40 50 60 70 80 90 10010

20

30

40

50

60

70

80

90

100

80-9070-8060-7050-6040-5030-4020-3010-200-10

Θεωρητική ισχύς (kW) Θεωρητική ισχύς (ΜW)

Παροχή (m3/s) Παροχή (m3/s)

ρ=1000 kg/m3

g=9.81 m/s2

n=0.9

I (kW) = 9.81 * Q (m3/s) * H (m) * n

Θεωρητική ισχύς (kW)

Παροχή (m3/s)

ρ=1000 kg/m3

g=9.81 m/s2

n=0.9

Μεγάλα και Μικρά Υδροηλεκτρικά Έργα

0- 10 kW

10-100 kW

100 - 500 kW

500 kW - 1 MW

1 - 5 MW

5 - 10 MW

10 - 20 MW

20 - 50 MW

50 - 100 MW

100 - 200 MW

200 - 500 MW

500 MW - 1 GW

1 - 10 GW! ! ! ! ! ! ! ! !

! ! ! ! ! ! ! ! ! !

! ! ! ! ! ! ! ! ! !

! ! ! ! ! ! ! ! ! !

! ! ! ! ! ! ! ! ! !

! ! ! ! ! ! ! ! ! !

! ! ! ! ! ! ! ! ! !

! ! ! ! ! ! ! ! ! !

! ! ! ! ! ! ! ! ! !

! ! ! ! ! ! ! ! ! !

1 2 5 10 20 50 100 200 500 10001

2

50

100

200

500

1000

20

10

5

I (kW) = 9.81 * Q (m3/s) * H (m) * n

19

Θεωρητική ισχύς (kW)

Παροχή (m3/s)

Μεγάλα και Μικρά Υδροηλεκτρικά Έργα

0- 10 kW

10-100 kW

100 - 500 kW

500 kW - 1 MW

1 - 5 MW

5 - 10 MW

10 - 20 MW

20 - 50 MW

50 - 100 MW

100 - 200 MW

200 - 500 MW

500 MW - 1 GW

1 - 10 GW! ! ! ! ! ! ! ! !

! ! ! ! ! ! ! ! ! !

! ! ! ! ! ! ! ! ! !

! ! ! ! ! ! ! ! ! !

! ! ! ! ! ! ! ! ! !

! ! ! ! ! ! ! ! ! !

! ! ! ! ! ! ! ! ! !

! ! ! ! ! ! ! ! ! !

! ! ! ! ! ! ! ! ! !

! ! ! ! ! ! ! ! ! !

1 2 5 10 20 50 100 200 500 10001

2

50

100

200

500

1000

20

10

5

ΑώοςQ= 44.5 m3/sH= 685 mI = 210 MW

ΘερµόρεµαQ= 1 m3/sH= 260 mI = 1.95 MW

ΚαστράκιQ= 480 m3/sH=75 mI = 320 MW

ΠλαστήραςQ= 29 m3/sH=577 mI = 130 MW

Πουρνάρι ΙQ= 500 m3/sH=72 mI = 300 MW

Πουρνάρι ΙΙQ= 300 m3/sH=15 mI = 30 MWΠουρνάρι ΙΙΙ

Q= 12 m3/sH=6.5 mI = 660 kW

µικρού ύψους (< 20 m)

µέσου ύψους (20 - 150 m)

µεγάλου ύψους (> 150 m)

micro (< 0.1 ΜW)

mini (0.1-1 ΜW)

µικρό (1-10 ΜW)

Μικρά Υδροηλεκτρικά Έργα

Κατηγορίες ΜΥΗΕ

Τρεις κατηγορίες ως προς το ύψος πτώσης

Τρεις κατηγορίες ως προς την ονοµαστική ισχύ

20

Συνιστώσες ενός τυπικού ΜΥΗΕ

Πηγή ύδατος (ποτάµιή φράγµα)-υδροληψία(intake)∆εξαµενή καθίζησης ήεξαµµωτής (desilter) και δεξαµενή φόρτισης(forebay)


Σύστηµα προσαγωγής (penstock). Αγωγός πτώσης που µεταφέρει νερό στο σταθµό (αγωγός, εξαεριστικές βαλβίδες, βαλβίδες εκκένωσης φερτών, βαλβίδες ανακούφισης, δεξαµενές, πύργοι ανάπλασης)Σταθµός παραγωγής (power house). Ο χώρος όπου καταλήγει το σύστηµα προσαγωγής καιεγκαθίσταται ο ηλεκτροµηχανολογικός (Η/Μ) εξοπλισµός (υδροστρόβιλοι, γεννήτριες, µετασχηµατιστές και εξοπλισµός παρακολούθησης του έργου)

Υδροληψία-Υπερχείλιση

Φωτογραφία: ∆ΕΛΤΑ Project

ΜΥΗΣ Θερµόρεµα, Σπερχειάδα Φθιώτιδας, Ισχύς 1.95 MW, 2003


21

Υδροληψία

Εσχάρα υδροληψίας ορεινού τύπου


ΜΥΗΣ Θερµόρεµα


∆ιώρυγα προσαγωγής –παγίδες φερτών


ΜΥΗΣ Θερµόρεµα


22


ΜΥΗΣ Θερµόρεµα∆εξαµενές εξάµµωσης



ΜΥΗΣ ΘερµόρεµαΑγωγός προσαγωγής


23

Αγωγός Προσαγωγής (ΜΥΗΣ Κρύας Βρύσης)


∆εξαµενής φόρτισης (ΜΥΗΣ Κρύας Βρύσης) Μικρά Υδροηλεκτρικά Έργα

24

Επιλογή θέσης εγκατάστασης

Εκτίµηση υδροδυναµικού περιοχής

Μελέτη Σκοπιµότητας

Προµελέτη Εγκατάστασης

Μελέτη-κατασκευή υδροστροβίλων

Μελέτη Περιβαλλοντικών Επιπτώσεων (ΜΠΕ)

Μετρήσεις λειτουργίας και βαθµού απόδοσης

Στάδια κατασκευής ΜΥΗΕ


0

2

4

6

8

10

12

14

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Συχνότητα υπέρβασης (%)

Παροχή

(m3 /s)

Υδατικό δυναµικό θέσηςΜικρά Υδροηλεκτρικά Έργα

0

2

4

6

8

10

12

14

0 365 730 1095 1460 1825 2190 2555 2920 3285 3650

Ηµέρα (1/10/1971-30/9/1981)

Παροχή

(m3/

s)

Καµπύλη διάρκειας

Υδρογράφηµα

25

Οικολογική παροχήΜικρά Υδροηλεκτρικά Έργα

….ως ελάχιστη απαιτούµενη οικολογική παροχή νερού που παραµένει στη φυσική κοίτη υδατορεύµατος, αµέσως κατάντη του έργου υδροληψίας του υπό χωροθέτηση Μ.ΥΗ.Ε., πρέπει να εκλαµβάνεται τοµεγαλύτερο από τα πιο κάτω µεγέθη, εκτός αν απαιτείται τεκµηριωµένα η αύξησή της, λόγω τωναπαιτήσεων του κατάντη οικοσυστήµατος (ύπαρξη σηµαντικού οικοσυστήµατος):• 30% της µέσης παροχής των θερινών µηνών Ιουνίου - Ιουλίου – Αυγούστου ή• 50% της µέσης παροχής του µηνός Σεπτεµβρίου ή• 30 lt/sec σε κάθε περίπτωση.

Ειδικό πλαίσιο χωροταξικού σχεδιασµού και αειφόρου ανάπτυξης για τις ανανεώσιµες πηγές ενέργειας και τηςστρατηγικής µελέτης περιβαλλοντικών επιπτώσεων αυτού, ΥΠΕΧΩ∆Ε 2008

Οι βασικές µεθοδολογίες εκτίµησης της Οικολογικής Παροχής λαµβάνουν υπόψη: τις ιστορικές παροχές του ποταµούτα γεωµετρικά χαρακτηριστικά των διατοµώντην διατήρηση του ποταµού ως ενδιαίτηµα για συγκεκριµένα είδη, υγροβιότοπο καιφυσικό τοπίο

τα στατιστικά χαρακτηριστικά της χρονοσειράς παροχών (ως ποσοστό της ετήσιας ήθερινής απορροής ή µε βάση την καµπύλη διάρκειας)την υγρή περίµετρο σε συγκεκριµένες διατοµέςτους όγκους νερού που απαιτούνται για τη διατήρηση συγκεκριµένων ειδών καιυγροβιοτόπων

Έτσι η οικολογική παροχή µπορεί να εκτιµηθεί µε βάση

Αναρρυθµιστικός ταµιευτήρας και ΜΥΗΕ Αγ. Βαρβάρας (900 kW)για την οικολογική παροχή στον ποταµό Αλιάκµονα


26

ΚανόνεςΜικρά Υδροηλεκτρικά Έργα

Συνήθως οι στρόβιλοι εκµεταλλεύονται παροχές κατ’ ελάχιστο µέχρι 10% έως40% της παροχής που αντιστοιχεί στην ονοµαστική παροχή σχεδιασµού τους, ανάλογα µε τον τύπο τους (Pelton - Francis αντίστοιχα)

Οι όγκοι V’’ και V’ (βλέπε το επόµενο διάγραµµα) δεν αξιοποιούνταιενεργειακά. Ο όγκος V’ εξαρτάται από το ελάχιστο της λειτουργίας τουµικρότερου στροβίλου

Επιδιώκεται λοιπόν ελαχιστοποίηση του όγκου V’ επιλέγοντας στροβίλουςδιαφορετικού µεγέθους

Απαιτείται η εκµετάλλευση, για την παραγωγή ενέργειας, τουλάχιστον του 75% του καθαρού διαθέσιµου υδάτινου δυναµικού της θέσης

Ο σταθµός παραγωγής απαιτείται να έχει συντελεστή φορτίου (load factor) όχιµικρότερο του 30%, δηλαδή να λειτουργεί τουλάχιστον περί τις 2600 ώρες τοχρόνο

Το κόστος κατασκευής ενός ΜΥΗΕ εκτιµάται, για την επιδότησή του, περί τα1.500 €/kW. Επιδοτείται το 40-50%

ΣχεδιασµόςΚαµπύλη ∆ιαρκείας Ηµερησίων Παροχών

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

Χρόνος, Όγκος (%)

Μέση Η

µερή

σια Παρ

οχή

(m3 /s

ec)

Qσυνολ.Qσυνολ.-Qοικολ.(Vσ-V''-V')/Vσ (%)

V''

V'


27

0.001

0.01

0.1

1

10

0 20 40 60 80 100Συχνότητα υπέρβασης (%)

Παροχή

(m3 /s)

Qmin-Qmax:2-10 m3/sΙmax= 15.7 MW PT= 15 % PV= 49 % Ε= 6.1 GWh

Qmin-Qmax: 0.2-1 m3/s Ιmax= 1.6 MWPT= 70 % PV= 56 % Ε= 7.0 GWh

Επιλογή στροβίλωνΜικρά Υδροηλεκτρικά Έργα

1 στρόβιλος 15.7 ΜW

1 στρόβιλος 1.6 ΜW

ΥΠΟΜΝΗΜΑQmin, Qmax: Ελάχιστη, µέγιστη παροχή εκµετάλλευσης (m3/s)Ιmax: Ισχύς στη µέγιστη παροχή εκµετάλλευσης (MW)PT : Ποσοστό χρόνου λειτουργίας στο έτος (%)PV: Ποσοστό όγκου νερού που χρησιµοποιείται (%)Ε: Συνολική ενέργεια (GWh)

Η=200 mρ=1000 kg/m3

g=9.81 m/s2

n=0.8

15.7107.856.344.733.92.53.122.41.51.610.80.5

I (MW)Q (m3/s)

∆Ε∆ΟΜΕΝΑΘεωρητική ισχύς γιαδιάφορες παροχές

0.001

0.01

0.1

1

10


Παροχή

(m3 /s)

Qmin-Qmax: 0.5-2.5 m3/sΙmax= 3.9 MW

Qmin-Qmax: 0.1-2.5 m3/sΙmax= 4.7 MW PT= 90 % PV= 92 %Ε= 11.5 GWh

Qmin-Qmax=0.1-0.5 m3/sΙmax= 0.8 MW


2 στρόβιλοι3.9 και 0.8 ΜW


Η=200 mρ=1000 kg/m3

g=9.81 m/s2

n=0.8

15.7107.856.344.733.92.53.122.41.51.610.80.5

I (MW)Q (m3/s)


28

0.001

0.01

0.1

1

10


Παροχή

(m3 /s)




Η=200 mρ=1000 kg/m3

g=9.81 m/s2

n=0.8

15.7107.856.344.733.92.53.122.41.51.610.80.5

I (MW)Q (m3/s)



Qmin-Qmax: 0.4 -2 m3/sΙmax= 3.1 MW

Qmin-Qmax: 0.2 -2 m3/s Ιmax= 4.7 MWPT= 0.70 % PV= 0.89 %Ε= 11.1 GWh

Qmin-Qmax: 0.2 -3 m3/s Ιmax= 6.3 MWPT= 0.70 % PV= 0.95 %Ε= 11.8 GWh



Qmin-Qmax: 0.2-1 m3/sΙmax= 1.6 MW

ΜΥΗΕ σε λειτουργία (∆ΕΣΜΗΕ, Ιανουάριος 2009)

53,2 (31)∆ΕΗ9 (11)14,9 (9)∆ΕΗ Αν.+Ιδιώτες3 (4)5,0 (3)ΕΥ∆ΑΠ ή ∆ήµοι7 (9)

96,9 (57)Ιδιώτες61 (76)MW (%)ΙδιοκτησίαΠλήθος Έργων (%)

170,1 (100)Σύνολο80 (100)31,5 (19)10 < Ισχύς <= 113 (4)36,1 (21)5 < Ισχύς <= 105 (6)50,6 (30)2 < Ισχύς <= 515 (19)23,2 (14)1 < Ισχύς <= 215 (19)28,7 (17)0 < Ισχύς <= 142 (53)

MW (%)ΜέγεθοςΠλήθος Έργων (%)


29

ΜΥΗΕ µε άδεια Εγκατάστασης (ΥΠΑΝ, Μάρτιος 2009)

157,7 (100)110 (100)0 (0)10 < Ισχύς <= 150 (0)

21,5 (14)5 < Ισχύς <= 103 (3)52,6 (33)2 < Ισχύς <= 515 (14)

43,3 (27)1 < Ισχύς <= 228 (25)

40,3 (26)0 < Ισχύς <= 164 (58)

MW (%)ΜέγεθοςΠλήθος Έργων (%)


Παραγωγή του συνόλου των Μικρών Υδροηλεκτρικών Έργων το ξηρό 2008

6,52384,0324.930Σύνολα7,9245,1158,4238.821∆εκέµβριος3,9117,4150,8817.710Νοέµβριος3,7114,0150,2517.131Οκτώβριος3,090,8148,7013.496Σεπτέµβριος3,7115,2148,7017.136Αύγουστος4,6142,3148,2721.101Ιούλιος6,1182,9144,4726.419Ιούνιος8,4261,6141,8937.124Μάιος10,6319,1141,8945.273Απρίλιος8,8272,4130,9935.680Μάρτιος8,1226,1116,1526.259Φεβρουάριος9,6297,296,8528.780Ιανουάριος

Ώρες/ηµέρα

Ώρεςλειτουργίας

Ισχύς(MW)

Παραγωγή(MWh)

Μήνας


30

Τυπική πορεία αδειοδότησης ενός ΜΥΗΕΜικρά Υδροηλεκτρικά Έργα

Υποβολή αίτησης στη ΡΑΕ. Ο φάκελος. πρέπει να περιλαµβάνει: Έκδοση Άδειας Παραγωγής

Τυπική πορεία αδειοδότησης ενός ΜΥΗΕ

Νοµική υπόσταση, διοικητική και οργανωτική δοµή του αιτούντος, καθώς καιοικονοµικά στοιχεία των τελευταίων 3 ετών

Συνοπτική παρουσίαση του Επιχειρηµατικού Σχεδίου για τα επόµενα 5 έτη

Μελέτη σκοπιµότητας

Συνοπτικό χρηµατοοικονοµικό προγραµµατισµό για το έργο που θα παρέχει τηνπροβλεπόµενη ταµειακή ροή

Έκδοση Άδειας ΕγκατάστασηςΑρµόδιος για έκδοση άδειας εγκατάστασης είναι ο Γενικός Γραµµατέας της οικείαςπεριφέρειαςΣε περίπτωση σύνδεσης σταθµού στο Σύστηµα ή σε ∆ίκτυο τα αναγκαία στοιχεία για τηδιατύπωση προσφοράς σύνδεσης του σταθµού (Τοπογραφικό διάγραµµα 1:50.000, περιγραφήΗ/Μ εγκαταστάσεων )

Φάκελος µελέτης προέγκρισης χωροθέτησης

Φάκελος µελέτης περιβαλλοντικών επιπτώσεων

Άδεια χρήσης νερού και, εφόσον ο αιτών είναι νοµικό πρόσωπο που δεν υπάγεται στονευρύτερο δηµόσιο τοµέα, άδεια εκτέλεσης έργου αξιοποίησης υδατικών πόρων, σύµφωνα µετις διατάξεις του Ν. 1739/1987


31

Ο συνοδευτικός της αίτησης φάκελος περιλαµβάνει την πλήρη Μελέτη ΠεριβαλλοντικώνΕπιπτώσεων (ΜΠΕ) του έργου, στην οποία αναλύονται εκτενέστερα το σύνολο τωνστοιχείων που αναφέρονται στην ΠΠΕΑ

Απαραίτητη η θετική γνωµοδότηση του Νοµαρχιακού Συµβουλίου της οικείαςΝοµαρχιακής Αυτοδιοίκησης και των Οργανισµών Ρυθµιστικού Σχεδίου και ΠροστασίαςΠεριβάλλοντος, εφόσον το έργο πρόκειται να εγκατασταθεί σε περιοχή δικαιοδοσίας τωνεν λόγω οργανισµών

Τυπική πορεία αδειοδότησης ενός ΜΥΗΕ

Προκαταρκτική Περιβαλλοντική Εκτίµηση και Αξιολόγηση (ΠΠΕΑ)Τεχνική Περιγραφή Έργου

Προµελέτη Περιβαλλοντικών Επιπτώσεων (ΠΠΕ)

Χάρτες και Φωτογραφικό Υλικό – Τοπογραφικοί χάρτες

Θετικές γνωµοδοτήσεις ∆ασαρχείου, Πολεοδοµικής Υπηρεσίας, ΟΤΕ, ΕφορειώνΠροϊστορικών και Κλασικών Αρχαιοτήτων, Βυζαντινών Αρχαιοτήτων και ΝεοτέρωνΜνηµείων, ΥΠΑ, ΓΕΕΘΑ., ΕΟΤ και των Οργανισµών Ρυθµιστικού Σχεδίου καιΠροστασίας Περιβάλλοντος, εφόσον το έργο πρόκειται να εγκατασταθεί σε περιοχήδικαιοδοσίας των εν λόγω οργανισµών

Έγκριση Περιβαλλοντικών Όρων (ΕΠΟ)


Έγκριση Επέµβασης (ΕΕπ) σε δάσος ή δασική έκτασηΑρµόδιος για έκδοση της είναι ο Γενικός Γραµµατέας της οικείας Περιφέρειας

Προϋπόθεση για τη χορήγηση ΕΕπ είναι η ΕΠΟ του συγκεκριµένου έργου

Τα περιεχόµενα του φακέλου για την ΕΕπ είναι η Τεχνική Περιγραφή Έργου, οιχάρτες και φωτογραφικό υλικό, όπως αυτά ορίζονται για το φάκελο της ΠΠΕΑ

.

Άδεια Χρήσης Νερού – Εκτέλεσης Έργου Αξιοποίησης Υδατικών Πόρων

Αρµόδια αρχή για την έκδοση της άδειας είναι το ΥΠΑΝ

Τοπογραφικό διάγραµµα, κατάλληλης κλίµακας

Αντίγραφο ιδιωτικού συµφωνητικού σε περίπτωση χρήσης νερού από χώρο ξένηςιδιοκτησίας

Νόµιµη εξουσιοδότηση εκπροσώπησης

Γενική περιγραφή του έργου.

Επαρκή στοιχεία µελέτης στα οποία αναλύεται η ποιοτική και ποσοτική κατάστασητων υδατικών πόρων, πριν και µετά την εκτέλεση του έργου


32

Έκδοση Άδειας ΛειτουργίαςΕπικυρωµένο αντίγραφο σύµβασης σύνδεσης στο Σύστηµα ή στο ∆ίκτυο, µεταξύΠαραγωγού και ∆ΕΣΜΗΕ ή ∆ΕΗ ΑΕ αντίστοιχα.

Επικυρωµένο αντίγραφο σύµβασης αγοραπωλησίας Η/Ε µεταξύ Παραγωγού και∆ΕΣΜΗΕ ή ∆ΕΗ ΑΕ, ανάλογα µε το αν η παραγόµενη ενέργεια διοχετεύεται στοΣύστηµα ή στο ∆ίκτυο αντίστοιχα.

Βεβαίωση του ∆ΕΣΜΗΕ ή της ∆ΕΗ ΑΕ περί ολοκλήρωσης των κατασκευών τουδικτύου σύνδεσης και των λοιπών αναγκαίων εγκαταστάσεων, σύµφωνα µε τιςελάχιστες προδιαγραφές που ορίζονται στη σύµβαση σύνδεσης.

Νόµιµα θεωρηµένο αντίγραφο της οικοδοµικής άδειας του σταθµού παραγωγής.

Πιστοποιητικό της αρµόδιας Υπηρεσίας του Πυροσβεστικού Σώµατος, ότι έχουν ληφθείόλα τα απαραίτητα µέτρα πυρασφάλειας

Έκθεση αυτοψίας της Αδειοδοτούσας Αρχής, µε την οποία βεβαιώνεται η τήρηση τωνόρων και περιορισµών της άδειας εγκατάστασης.

Υπεύθυνη δήλωση του φορέα του έργου ότι έχουν τηρηθεί οι όροι της απόφασης ΕΠΟκαι ότι θα τηρούνται και κατά τη διάρκεια λειτουργίας.

Λοιπές υπεύθυνες δηλώσεις του ιδιοκτήτη, του επιβλέποντος την κατασκευή µηχανικούκαι του µηχανικού επίβλεψης της λειτουργίας του έργου.


Τεχνολογία αποθήκευσης ενέργειας µεγάλης κλίµακαςΠεριορισµός χρονικής αναντιστοιχίας της παραγωγής µε τη ζήτησηΟι µονάδες µετατροπής ενέργειας είναι αντιστρεπτέςΚίνηση του νερού εντός ενός συστήµατος ταµιευτήρων.

Συνήθης ζήτησηΗ αποθήκευση νερούδεν µεταβάλλεται στονπάνω ταµιευτήρα

Μικρή ζήτησηΗ επιπλέον ενέργειαχρησιµοποιείται για τηνάντληση νερού στονπάνω ταµιευτήρα

Μεγάλη ζήτησηΤο νερό στον πάνωταµιευτήρα χρησιµοποιείταιγια την παραγωγήπρόσθετης ενέργειας

Συστήµατα άντλησης ταµίευσηςΕισαγωγή

33

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

Έτος

Παρ

αγωγή

από

Εισρο

ές κ

αι

Άντλη

ση

( G

Wh

)

Από Εισροές

Από Άντληση

Παραγωγή από εισροές και άντληση

Συστήµατα άντλησης ταµίευσης στην Ελλάδα

0

5

10

15

20

25

30

35

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

Έτος

Παραγωγή

από:

[ Άντληση/Εισροές

] (%

)

Ποσοστό παραγωγής από άντληση

Συστήµατα άντλησης ταµίευσης στην Ελλάδα

Σφηκιά-Ασώµατα (315 ΜW)Συµβατική Παραγωγή (από τα νερά του ποταµού) 266 GWhΠαραγωγή από την αναστρέψιµη λειτουργία 394 GWh

Θησαυρός-Πλατανόβρυση (384 MW)Συµβατική Παραγωγή (από τα νερά του ποταµού) 440 GWhΠαραγωγή από την αναστρέψιµη λειτουργία 615 GWh

Απόδοση κύκλου~ 30%

34

0

100

200

300

400

01-86 07-86 01-87 07-87 01-88 07-88 01-89 07-89 01-90 07-90 01-91 07-91 01-92 07-92 01-93 07-93 01-94 07-94 01-95 07-95

Όγκος

νερού

hm

3

Φυσική εισροήΕισροή από άντλησηΝερό που χρησιµοποιήθηκε για παραγωγή

0

10

20

30

40

50

60

01-86 07-86 01-87 07-87 01-88 07-88 01-89 07-89 01-90 07-90 01-91 07-91 01-92 07-92 01-93 07-93 01-94 07-94 01-95 07-95

Ενέργεια

GW

h

Παραγωγή σταθµού χωρίς άντληση (GWh)Παραγωγή σταθµού (GWh)

Συστήµατα άντλησης ταµίευσης στην ΕλλάδαΛειτουργία Σφηκιάς (1986-1995)

Συστήµατα άντλησης ταµίευσης στην ΕλλάδαΛειτουργία Σφηκιάς (1986-1995)

0

10

20

30

40

50

60

01-86 07-86 01-87 07-87 01-88 07-88 01-89 07-89 01-90 07-90 01-91 07-91 01-92 07-92 01-93 07-93 01-94 07-94 01-95 07-95

Ενέργεια

GW

h

Κατανάλωση για άντληση (GWh)Παραγωγή νερού που αντλήθηκε (GWh)

Μέση κατανάλωση άντλησης: 0.193 kW/m3

Μέση παραγωγή αντλούµενου νερού: 0.138 kW/m3

Επανάκτηση του 71.5 % της ενέργειας άντλησης

Μέση ετήσια παραγωγή: 358 GWhΜέση ετήσια παραγωγή χωρίς άντληση: 151 GWhΜέση ετήσια κατανάλωση για άντληση: 288 GWh

35

KazunogawaΟλοκληρώθηκε το 2001 στην περιοχή Yamnashi-Ken της Ιαπωνίας, ισχύος 1600 MW. Αποτελείται από 2 ταµιευτήρες χωρητικότητας 19.2 και 18.4 hm3 που έχουν υψοµετρικήδιαφορά 685 m. Ο σταθµός παραγωγής ενέργειας βρίσκεται 500 m κάτω από την επιφάνειατου εδάφους και συνδέεται µε τον άνω και κάτω ταµιευτήρα µε σήραγγες µήκους 5 και 3 km.

Συστήµατα άντλησης ταµίευσης

Λειτούργησε το 1999 στο νησί Okinawa της Ιαπωνίας. Tο πρώτο έργο άντλησης-ταµίευσης στον κόσµο που χρησιµοποιεί θαλασσινό νερό. Έχει ισχύ 30 MW µέγιστο ύψοςπτώσης 140 m και µέγιστη παροχή 26 m3/s

Συστήµατα άντλησης ταµίευσηςOkinawa

36

Η διήθηση του θαλασσινού νερού από τη δεξαµενή στο έδαφος

Η προσκόλληση των θαλάσσιων οργανισµών στο εσωτερικό των αγωγών

Η διάβρωση των στροβίλων και των άλλων µεταλλικών στοιχείων

Τα προβλήµατα που δηµιουργήθηκαν κατά τη λειτουργία ήταν:

Συστήµατα άντλησης ταµίευσηςOkinawa

Υβριδικά ΣυστήµαταΣτο Υβριδικό Σύστηµα Παραγωγής Ενέργειας ενσωµατώνονται περισσότερεςαπό µία πηγές ενέργειας που λειτουργούν συνδυαστικά, ώστε να υπάρχει ηδυνατότητα αποθήκευσης της ενέργειας.

37

το υπάρχον φράγµα στο Πέζι χωρητικότητας 1 hm3 νερού2 δεξαµενές νερού (µε µικρά φράγµατα) στιςθέσεις Άνω Προεσπέρα και Κάτω Προεσπέρα, χωρητικότητας (0.08 hm3)2 µικρούς υδροηλεκτρικούς σταθµούς στιςπαραπάνω θέσεις, ισχύος 1050 και 3100 kWαντίστοιχα4 ανεµογεννήτριες συνολική ισχύος 2400 kWστη θέση Στραβοκουντούρα µε µελλοντικήτοποθέτηση άλλων 4 στη θέση Περδίκισυνολικής ισχύος 1835 kWένα αντλιοστάσιο στην Κάτω Προεσπέραισχύος 2000 kWτον υπάρχοντα θερµικό σταθµό παραγωγήςΑγίου Κήρυκουτο Κέντρο Ελέγχου και Κατανοµής ΦορτίουΑγίου Κήρυκου

Υβριδικά ΣυστήµαταΥβριδικό Ενεργειακό Έργο Ικαρίας

Στην περιοχή Πέζι του ∆ήµου Ραχών Ικαρία κατασκευάζεται από τη ∆ΕΗ υβριδικόσύστηµα παραγωγής ενέργειας. Το έργο αποτελείται από:


Πηγή: ∆ΕΗ Ανανεώσιµες

38


Πηγή: ∆ΕΗ Ανανεώσιµες

Υβριδικά ΣυστήµαταΛειτουργία υβριδικού ενεργειακού έργου Ικαρίας

Ο ΜΥΗΣ Άνω Προεσπέρας, εκµεταλλεύεται τις υπερχειλίσεις του υπάρχοντος στοΠέζι για την παραγωγή ενέργειας. To νερό, εξερχόµενο από τον πρώτο Άνω Προεσπέρας ΜΥΗΣ φορτίζει τηνπαρακείµενη δεξαµενή. Στη συνέχεια, κατευθύνεται στον ΜΥΗΣ Κάτω Προεσπέρας, όπουχρησιµοποιείται για την παραγωγή πρόσθετης ενέργειας και καταλήγει στηδεύτερη κατά σειρά δεξαµενή. Το καλοκαίρι το νερό του φράγµατος διατίθεται σε µεγάλο βαθµό για ύδρευση καιάρδευση, ενώ παράλληλα η ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας αυξάνει την ηµέρα. Ηαπαιτούµενη ισχύς ηλεκτρικής είναι 4MW το χειµώνα και 10 MW το καλοκαίρι. Τότε θα γίνεται άντληση νερού τη νύκτα από την κάτω στην πάνω δεξαµενή µε τηχρήση της αιολική ενέργειαςΗ αιολική ενέργεια θα διοχετεύεται: (α) στο ∆ίκτυο ηλεκτροδότησης και (β) στοΑντλιοστάσιο, το οποίο χρησιµοποιείται για τη µεταφορά νερού από την κάτωστην επάνω δεξαµενήΤο έργο αναµένεται κοστίσει 23 Μ EURO και να έχει ετήσια καθαρή απόδοσηηλεκτρικής ενέργειας περίπου 11 GWh

39

Ενεργειακή επάρκεια του νησιού ειδικά κατά τους καλοκαιρινούς µήνεςόπου η απαιτούµενη ισχύς είναι µεγάλη

Μείωση των εκπεµπόµενων ρύπων από την µείωση της λειτουργίας τουτοπικού Θερµικού Σταθµού

Αύξηση της απασχόλησης στο νησί, µέσα από τη δηµιουργία νέωνθέσεων εργασίας

Βελτίωση και ανάπτυξη ηλεκτρικού και οδικού δικτύου

Αύξηση των επισκεπτών (επιστηµονικός τουρισµός)

Υβριδικά ΣυστήµαταΟφέλη υβριδικού ενεργειακού έργου Ικαρίας

ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΕΡΓΑ

Documents

Transcript of ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΕΡΓΑ