ELEKT

ROWNIE

WODNE N

A

POMORZU, J

AKI JES

T STA

N OBECNY

I JAKIE

SĄ P

ERSPE

KTYW

Y

ROZWOJU

?

OPIS PROJEKTU

Obecny stan Elektrowni Wodnych na Pomorzu

W jaki sposób działa Elektrownia Wodna

Wady i zalety Elektrowni Wodnej

Rozwój Elektrowni wodnych na Pomorzu

Polskie Elektrownie Wodne

Wpływ Elektrowni Wodnych na środowisko

ELEKT

ROWNIE

WODNE

W W

OJEW

ÓDZTWIE

POMORSKIM

Budynek elektrowni pochodzi z 1896  roku. Prąd produkuje się tu od 1925 roku, wcześniej w tym miejscu funkcjonował tartak, suszarnia i fabryka papy. W skład zespołu hydroenergetycznego wchodzi 1,7 kilometrowej długości kanał doprowadzający wodę z jeziora Żukowskiego. Spadek wynosi 14,1 km. W budynku pracuje turbina Francisa z 1896 roku, dająca moc 250 kW. Wielką atrakcją jest umieszczona we wnętrzu elektrowni tablica nastawcza z przyrządami z lat 20-tych XX wieku, m.in. żarówkami węglowymi.

STRUGA - SOSZYCA

GĄSKOWO – GAŹNIA MAŁA

Podążając z biegiem Słupi napotykamy największą na Słupi elektrownie wodną - „Gąskowo” w Gałąźni Małej. Obiekty tej elektrowni stanowią unikalny na skalę europejską przykład rozwiązań technicznych, wkomponowanych w naturalny krajobraz. Elektrownia Gałąźnia Mała została zbudowana w 1914 roku. Na rzece Bytowej zbudowano jaz, dzięki czemu powstał zalew na Bytowej, który łączy się ze Słupią wpływającą do jeziora Głębokiego. Z niego woda przepływa pod szosą podziemnym syfonem i następnie płynie kanałem do „zamku wodnego”, z którego rurociągami kierowana jest na turbiny elektrowni. Spadek wody wynosi 38,5 m.Budynek elektrowni w Gałąźni usytuowano powyżej pierwotnego ujścia rzeki Kamienicy do Słupi. W budynku z 1914 roku znajduje się 5 turbin Francisa z generatorami wytwarzającymi 3500 kW. Na turbiny wodę doprowadzają 2 stalowe rury o średnicy 190 cm.

Elektrownia wodna - „Strzegomino” - w Konradowie wybudowana została w latach 1922-1924. Żeby spiętrzyć wody rzeki Słupi przegrodzono dolinę rzeczną 460 metrowej długości zapora ziemną, uzyskując 12 metrowy spadek wody.W wyniku rozlania się wód Słupi powstał 40 hektarowy zbiornik zaporowy Konradowo.  Z niego wody rzeki kierowane są 960 metrowej długości kanałem na turbiny elektrowni. Z trzech turbozespołów uzyskiwana jest moc 2310 kW.

STRZEGOMINO - KONRADOWO

Podobne rozwiązanie techniczne zostało zastosowane przy budowie kolejnej elektrowni wodnej, zbudowanej w latach 1925-1926, w Krzyni.Zapora ziemna o długości 250 metrów spiętrza wody Słupi, dając 7 metrowy  spadek i tworząc zbiornik zaporowy Krzynia. W budynku elektrowni znajdują się 2 turbozespoły pozwalające na uzyskanie mocy 830 kW.  

KRZYNIA

W 1922 roku na największym dopływie Słupi - rzece Skotawie w Skarszewie Dolnym została zbudowana kolejna elektrownia wodna. Tak jak w Soszycy początkowo, od 1868 roku, funkcjonowała jako papiernia, którą po pożarze przebudowano na elektrownie wodną. W budynku znajduje się 1 turbozespół o mocy 160 kW. 

SKRASZÓW DOLNY

OBECNY STA

N

ELEKT

ROWNI W

ODNYCH

SEJM RP W LIPCU 1999 R. UZNAŁ, .ŻE UŻYTKOWANIE ODNAWIALNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII UMOŻLIWIAOSIĄGNIĘCIE KORZYŚCI EKOLOGICZNYCH GOSPODARCZYCH I SPOŁECZNYCH. A .WZROST WYKORZYSTANIAENERGII ZE ŹRÓDEŁ ODNAWIALNYCH POWINIEN STAĆ SIĘ INTEGRALNYM ELEMENTEM ZRÓWNOWAŻONEGOROZWOJU PAŃSTWA.. W SWOJEJ REZOLUCJI SEJM RP ZOBOWIĄZAŁ RADĘ MINISTRÓW DO PODJĘCIA NIŻEJWYMIENIONYCH DZIAŁAŃ:1. PRZYJĘCIA ZOBOWIĄZANIA DO OSIĄGNIĘCIA, W PERSPEKTYWIE ŚREDNIOTERMINOWEJ IDŁUGOTERMINOWEJ, OKREŚLONEGO UDZIAŁU ENERGII Z ŹRÓDEŁ ODNAWIALNYCH W BILANSIEENERGETYCZNYM PAŃSTWA,2. OPRACOWANIA W TERMINIE DO KOŃCA 1999 R., STRATEGII ROZWOJU ENERGETYKI ODNAWIALNEJ WPOLSCE WRAZ Z PROGRAMEM DZIAŁAŃ KRÓTKO-, ŚREDNIO- I DŁUGOTERMINOWYCH, ZAPEWNIAJĄCYCHODPOWIEDNI WZROST WYKORZYSTANIA ODNAWIALNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII,3. ZHARMONIZOWANIA STRATEGII ROZWOJU ENERGETYKI ODNAWIALNEJ Z POLITYKĄ ENERGETYCZNĄ IPOLITYKĄ EKOLOGICZNĄ PAŃSTWA,4. STWORZENIA WARUNKÓW PRAWNYCH I FINANSOWYCH DO AKTYWNEGO UCZESTNICTWA PODMIOTÓWGOSPODARCZYCH, SAMORZĄDÓW ORGANIZACJI POZARZĄDOWYCH ORAZ OSÓB FIZYCZNYCH W ROZWOJUENERGETYKI ODNAWIALNEJ, Z UWZGLĘDNIENIEM SPECYFIKI TEGO SEKTORA , OPIERAJĄCEGO SIĘGŁÓWNIE NA INSTALACJACH MAŁYCH ROZPROSZONYCH.

W LATACH 90- TYCH WYBUDOWANO JEDNĄ WIĘKSZĄ ELEKTROWNIĘ WODNĄ W CZORSZTYNIE ORAZ NIECAŁE300 MEW, ALE HYDROENERGETYKA MA OBECNIE NIEWIELKIE ZNACZENIE W POLSKIM SYSTEMIEELEKTROENERGETYCZNYM. ZNACZĄCĄ ROLĘ ODGRYWAJĄ JEDYNIE ELEKTROWNIE SZCZYTOWO- POMPOWE,DOSTARCZAJĄCE SYSTEMOWE USŁUGI REGULACYJNE, KTÓRE UMOŻLIWIAJĄ SZYBKĄ REAKCJĘ NA GWAŁTOWNEZMIANY OBCIĄŻENIA W SYSTEMIE ELEKTROENERGETYCZNYM ORAZ DOSTARCZAJĄCE ENERGIĘ W SZCZYTACHOBCIĄŻEŃ W CIĄGU DOBY.PRZECHODZĄC DO LICZB (DANE STATYSTYCZNE NA KONIEC 1999 R.) , PRZY 34200 MEGAWATÓW (MW)MOCY ZAINSTALOWANEJ W POLSKIM SYSTEMIE ELEKTROENERGETYCZNYM W ELEKTROWNIACH WODNYCH JESTZAINSTALOWANYCH OKOŁO 2 200 MEGAWATÓW, CO STANOWI NIECAŁE 6,5 % CAŁEJ MOCY ZAINSTALOWANEJ,Z TEGO:- W ELEKTROWNIACH SZCZYTOWO- POMPOWYCH- OKOŁO 1 350 MW, ODPOWIEDNIO OKOŁO 4%,- W MAŁYCH I ŚREDNICH ELEKTROWNIACH PRZEPŁYWOWYCH I ZBIORNIKOWYCH ENERGETYKIZAWODOWEJ- OKOŁO 800 MW, ODPOWIEDNIO OKOŁO 2,4 %,- W MAŁYCH ELEKTROWNIACH WODNYCH I INNYCH ODNAWIALNYCH(MEW)- OKOŁO 40 MW,ODPOWIEDNIO 0,1 % .PRZY ROCZNEJ PRODUKCJI ENERGII ELEKTRYCZNEJ W POLSCE WYNOSZĄCEJ OKOŁO 142 000 000MEGAWATOGODZIN (MWH) (DANE ZA ROK 1999), PRODUKCJA ENERGETYKI WODNEJ I INNYCH ŹRÓDEŁODNAWIALNYCH WYNOSZĄCA OKOŁO 4 300 000 MWH STANOWI OKOŁO 3%, Z TEGO PRODUKCJA ENERGIIELEKTRYCZNEJ Z DOPŁYWU NATURALNEGO WYNOSZĄCA OKOŁO 2 200 000 MWH, ODPOWIEDNIO OKOŁO1,5% .

Elektrownie wodne dzielą się na małe i duże , przyjmując że małe elektrownie wodne określa się skrótem MEW to te o mocy 5 MW. Podział ten jest dość umowny ale ważny MEW są zaliczone do niekonwekcjonalnych, odnawialnych i ekologicznych źródeł energii. Duże elektrownie wodne (DEW) są tak rozpowszechnione (20% światowej produkcji energii elektrycznej ) że traktowane są często jako konwekcjonalne. W Polsce mamy 126 elektrowni napędzanych siłą wody i blisko 500 małych inaczej prywatnych elektrowni. Elektrownie wodne mozna można podzielić na elektrownie produkująca energie elektryczną oraz elektrownie sztuczno-pompowe , które służą głównie do magazynowania energii elektrycznej wyprodukowanej w inny sposób.

Zasoby hydroenergetyczne Polski szacuje się na 13,7 TWh rocznie, z czego 45,3% przypada na Wisłę, 43,6% na dorzecza Wisły i Odry, 9,8% na Odrę i 1,8% na rzeki Pomorza, przy czym same elektrownie na rzekach pomorskich zapewniały przed II wojną światową energię elektryczną portowi morskiemu w Gdyni, Kartuzom oraz Gdańskowi i jego okolicom, co daje wyobrażenie jak duży potencjał mają elektrownie wodne. Obecnie Polska wykorzystuje swoje zasoby hydroenergetyczne jedynie w 12%, co stanowi 7,3% mocy zainstalowanej w krajowym systemie elektroenergetycznym (dla porównania Norwegowie, rekordziści w tej dziedzinie, uzyskują z energii spadku wody 98% energii elektrycznej).Njastarsza elektrownia wodna znajduje się właśnie na Pomorzu na rzece Słupia w mniejscowości Soszyca. Elektrownia ta pochodzi z 1896 roku i nadal jest czynna.

W JA

KI SPO

SÓB DZIA

ŁAJĄ

ELEKT

ROWNIE

WODNE

Elektrownia wodna (hydroelektrownia) to zakład przetwarzający energię kinetyczną wody na energię elektryczną. Energetyka wodna (hydroenergetyka) zajmuje się pozyskiwaniem energii wód i jej przetwarzaniem na energię mech. i elektr. przy użyciu silników wodnych (turbin wodnych) i hydrogeneratorów w siłowniach wodnych (np. w młynach) oraz elektrowniach wodnych, a także innych urządzeń (w elektrowniach maretermicznych i maremotorycznych).Obecne tendencje są aby nie ograniczać wyposażenia elektrycznego, które stanowi tylko 3-10% całkowitych kosztów inwestycyjnych, a wręcz tak je rozbudowywać, aby obiekt mógł być całkowicie zautomatyzowany

ELEKTROWNIE WODNE MOŻNA PODZIELIĆ NA DWIE KATEGORIE

-elektrownie regulacyjne - inaczej zbiornikowe, tzn. , że przed elektrownią znajduje się zbiornik wodny,

który wyrównuje sezonowe różnice w ilości płynącej wody;

- elektrownie przepływowe, które nie posiadają zbiornika, więc ilość wyprodukowanej energii zależy od ilości wody płynącej w rzece w danym momencie.

Działanie elektrowni wodnych jest dość proste. Woda z rzek spływa z wyżej położonych terenów takich jak np. góry, czy wyżyny do zbiorników wodnych (mórz lub jezior) położonych np. na nizinach. Przepływ wody w rzece spowodowany jest różnicą energii potencjalnej wód rzeki w górnym i dolnym biegu. Energia potencjalna zamienia się w energię kinetyczną płynącej wody. Fakt ten wykorzystuje się właśnie w elektrowni wodnej przepuszczając przez turbiny wodne płynącą rzeką wodę.

W 1990 produkcja energii elektr. z energii wód w Polsce wyniosła 3,3 TW h, a na świecie ok. 2162 TW h. Ostatnio coraz większą uwagę poświęca się energ. wykorzystaniu niewielkich cieków wodnych przez budowę tzw. małych elektrowni wodnych; w pierwszej kolejności dotyczy to tych cieków, na których istnieją już urządzenia piętrzące wykorzystywane do innych celów. Za rozwojem hydroenergetyki przemawia fakt, że koszt energii elektr. produkowanej w elektrowni wodnej jest niższy niż energii elektr. produkowanej w elektrowni cieplnej. Energetyka wodna notuje ciągły wzrost jej wykorzystania przy czym w Polsce nadal jest ona wykorzystywana w niewielkiej ilości. Ponieważ zapotrzebowanie na energię cechuje się dużą zmiennością dlatego też zachowanie równowagi pomiędzy poborem energii spoczywa m in na elektrowniach wodnych jak również na elektrowniach konwekcjonalnych.

MOŻEMY WYRÓŻNIĆ 2 PODSTAWOWE TYPY ELEKTROWNI WODNYCH:

PRZEPŁYWOWE

Elektrownie przepływowe budowane są na rzekach nizinnych o małym spadku i nie mają one możliwości magazynowania wody czyli nie mogą regulować ilości i mocy wytwarzanej energii.

REGULACYJNE

Natomiast w elektrowniach regulacyjnych zaopatrzonych w zbiorniki wodne istnieje możliwość gromadzenia wody i przetwarzania jej w podobnej pracy 80%

NAJCZĘŚCIEJ SPOTYKANE TYPY DUŻYCH ELEKTROWNI WODNYCHa) przepływowe bez zbiornika - są to elektrownie których koszty budowy są

bardzo duże a wielkość produkcji energii zależy od pory roku i pogody.

W elektrowniach tych nie ma możliwości regulacji mocy

b) regulacyjne z dużym zbiornikiem wody - w elektrowniach tych zastosowanie zbiornika umożliwia regulację produkcji energii w cyklu dobowym i tygodniowym a dodatkowo zbiornik może stanowić zabezpieczenie przeciwpowodziowe

c) zbiornikowe z małym zbiornikiem wodnym - w elektrowniach tych wykorzystuje się krótkoterminową możliwość zwiększenia produkcji energii w tzw godzinach szczytowych

d) kaskadowe - w elektrowniach tych zastosowano kilka zbiorniki z możliwością indywidual regulowania opróżnienia i wypełniania co pozwala na optymalne wykorzystanie i regulację mocy a także na magazynowanie nadwyżek energii

e) pompowo szczytowe - elektrownie te służą do przetwarzania w okresie nocnym kłopotliwej do z magazynow energii elektry na energię potencjal wody i zwracania jej do sieci elektroenergetycznej w okresie szczytowego zapotrzebowania.

ZASOBY HYDROENERGETYCZNE POLSKI SZACOWANE SĄ NA OKOŁO 13,7 TWH ROCZNIE. OBECNIE POLSKA WYKORZYSTUJE SWOJE ZASOBY HYDROENERGETYCZNE JEDYNIE W 12%, CO STANOWI 7,3% MOCY ZAINSTALOWANEJ W KRAJOWYM SYSTEMIE ELEKTROENERGETYCZNYM

POLS

KIE

ELEKT

ROWNIE

WODNE

W Polsce elektrownie wodne to zaledwie 7,3% mocy zainstalowanej w krajowym systemie elektroenergetycznym, co stanowi 12% wykorzystanych zasobów hydroenergetyki i przekłada się na 13,7 TWh rocznie zasobów hydroenergetycznych w Polsce. Trzeba przyznać, iż w porównaniu z innymi krajami jest to kropla w morzu i stanowi niewielkie źródło pozyskiwania energii w kraju.

WADY I ZALETY ELEKTROWNI WODNEJ ZALETY- niezanieczyszczanie środowiska

naturalnego

- oszczędzanie paliw naturalnych

- modułowość

- niższe koszty eksploatacji niż w elekt konwencjonalnych

- niższe koszty wytwarzania energii elektryczne (8-9%)

- większa sprawność niż elektrowni konwencjonalnych

Podczas wytwarzania energii przez elektrownię wodną do atmosfery nie dostają się zanieczyszczenia, czyli produkowana jest „czysta” energia. Poziom hałasu w małych elektrowniach wodnych jest niski w stosunku do dużych elektrowni. Ich obsługa potrzebuje jedynie sporadycznego nadzoru technicznego. Regulują również stosunki wodne w najbliższej okolicy. Powstawanie zbiorników wodnych przyczyniają się do rozwoju turystyki i rekreacji.

WADY

- ingerencja w środowisko naturalne

- 2-3 krotne zwiększony nakład inwestycyji (budowa) w porównaniu z elektrow konwencjonalną

- powodowanie zmian struktury hydrologicznej

- przyczyniają się do zamulania zbiorników co prowadzi do odtlenienia i zamierania życia w wodzie

Budowa elektrowni zmienia ekosystem i krajobraz otoczenia. Duży zbiornik charakteryzuje się większym parowaniem i zmienia wilgotność powietrza na stosunkowo dużym obszarze. Podczas podniesienia poziomu wody może wystąpić również erozja brzegów, a także zatapianie nadbrzeżnych siedlisk lęgowych ptaków. Również gromadzenie osadów dennych i glonów, przyczyniają się do niedotlenienia zbiornika, przez co dochodzi do masowego śnięcia ryb.

ŻARNOWIE

C

ELEK

TROW

NIA W

ODNA

Żarnowiec jest elektrownią szczytowo-pompową. Prace przy jej budowie rozpoczęto w 1976 roku. Do eksploatacji została natomiast przekazana w lipcu 1983 roku.

Zbiornik górny jest zbiornikiem sztucznym, wybudowanym w miejscu dawnej wsi Kolkowo na wysokości ponad 100 m n.p.m. Ma on powierzchnię całkowitą równą 122 ha, pojemność całkowitą 16,445 mln m3 i pojemność użytkową 13,6 mln m3, a wahania poziomów zwierciadła wody sięgają 16 m. Napełnienie zbiornika górnego w systemie pompowym trwa 6,5 godz. Dzięki niemu akumuluje się 3,6 GWh energii elektrycznej.

 

Ze zbiornika wychodzą cztery stalowe rurociągi derywacyjne o długości 1100 m i zmiennej średnicy: 7100 mm przy zbiorniku i 5400 mm przy wlocie do budynku elektrowni. Grubość blachy rurociągów waha się od 15 do 32 mm. Maksymalny przepływ rurociągami wynosi 700 m3/s. Zbiornikiem dolnym jest naturalne Jezioro Żarnowieckie, nazywane po kaszubsku Jezoro Pioszniccze. Ma ono powierzchnię równą 1470 ha i pojemność ok. 121 mln m3, a jego dno znajduje się poniżej poziomu morza. Największa głębokość jeziora wynosi 19,4 m, a średnia 8,4 m. Poziom zwierciadła wody w jeziorze zmienia się w zależności od cyklu pracy elektrowni wodnej, a różnica pomiędzy stanami maksymalnymi i minimalnymi wynosi 1 m. Praca elektrowni wpływa również na wyższą temperaturę wody w jeziorze.

Elektrownia wodna Żarnowiec wyposażona jest w cztery turbozespoły z turbinami Francisa o średnicy wirnika 6 m i synchronicznymi generatorami. Każdy z nich ma moc 179 MW w systemie pracy generatorowej i 210 MW pracy pompowej. Pracują one niezależnie od siebie, łącznie przez 18 000 godzin w ciągu roku.

WPŁ

YW E

LEKT

ROWNI

WODNYC

H

NA ŚRODOW

ISKO

• Wytwarzają czystą energię elektryczną. Brak jakichkolwiek gazów lub wytwarzania ścieków, zużywanie niewielkich ilości energii na sporadyczny nadzór techniczny.

• Masowe śnięcie ryb, gromadzenie osadów dennych, zatapianie nadbrzeżnych siedlisk lęgowych ptaków, erozja brzegów.

• Uniemożliwienie migracji ryb poprzez budowę tam.

• MEW* umieszczona na korycie rzeki jest zawsze szkodliwa dla środowiska, ponieważ wymaga ona piętrzenia przegradzając koryto rzeki, a każde piętrzenie wpływa negatywnie na ekosystem rzeki.

• MEW niszczy okoliczny krajobraz

WYK

ONAWCY

IZABELL

A AUGUSTO

WSKA

ANNA ISENKO

MARTA F

ILIPI

AK