Русловая гидроэлектростанция - Run-of-the-river hydroelectricity

Главный Джозеф Дам возле Бриджпорт, Вашингтон, США, является крупной русловой станцией без значительного водохранилища.
Небольшая плавучая русловая электростанция в Австрии.

Русловая гидроэлектростанция (ROR) или же русловая гидроэлектростанция это тип гидроэлектростанция генерирующая установка, на которой имеется мало или совсем нет запасов воды. Русловые электростанции могут вообще не иметь водохранилища или иметь ограниченный объем водохранилища, и в этом случае водохранилище называется пруд. Завод без пруда подвержен сезонным речным стокам, поэтому завод будет работать как прерывистый источник энергии. Обычное использование гидроэнергетики резервуары, которые регулируют воду для борьбы с наводнениями, управляемая электроэнергия, и предоставление пресная вода за сельское хозяйство.

Концепция

Электростанция Манкала вдоль Река Кими в Иитти, Финляндия

Русловая гидроэлектроэнергия считается идеальной для ручьев или рек, которые могут поддерживать минимальный сток, или для тех, которые регулируются озером или водохранилищем выше по течению.[1][2]

Небольшая плотина обычно строится для создания водоема, обеспечивающего поступление достаточного количества воды в реку. затвор трубы, ведущие к турбины, которые находятся на более низкой отметке.[3] Проекты с водоемом, в отличие от проектов без водоема, могут хранить воду для ежедневной нагрузки.[1] В целом, проекты отводят часть или большую часть стока реки (до 95% среднегодового стока)[4] через трубу и / или туннель, ведущие к турбинам, вырабатывающим электричество, затем верните воду обратно в реку вниз по течению.[3]

Реальные проекты кардинально отличаются по дизайну и внешнему виду от традиционных гидроэлектростанций. Традиционные плотины гидроэлектростанций хранят в себе огромное количество воды. резервуары, иногда затопляет большие участки земли. Напротив, русловые проекты не имеют недостатки связанные с резервуарами и таким образом вызывают меньшее воздействие на окружающую среду.[5]

Водопад Сент-Мэрис - течение реки (1902 г.)

Термин «русло реки» используется в энергетических проектах по-разному. Некоторые могут рассматривать проект как «русло реки», если электроэнергия производится без накопления воды, но другие считают ограниченное водохранилище «руслом реки». Разработчики могут неправильно маркировать проект «русло реки», чтобы успокоить общественное мнение о его экологических или социальных последствиях. В Европейская сеть операторов систем передачи электроэнергии отличает русловая и прудовая гидроэнергетика установки, которые могут удерживать достаточно воды для выработки электроэнергии в течение 24 часов (емкость резервуара / генерирующая мощность ≤ 24 часа), от водохранилище установки, выдерживающие более 24 часов генерации без насосов.[6] В Бюро индийских стандартов описывает русловую гидроэлектростанцию ​​как:[7]

Электростанция, использующая сток реки для выработки электроэнергии с достаточным водоемом для подачи воды для удовлетворения суточных или недельных колебаний спроса. На таких станциях нормальное течение реки существенно не изменяется.[7]

Многие из крупных речных проектов были спроектированы с учетом масштабов и генерирующих мощностей, сопоставимых с некоторыми традиционными плотинами гидроэлектростанций.[8] Например, Гидроэлектростанция Богарнуа в Квебеке - 1 853 МВт.[9] Некоторые русловые проекты расположены ниже других плотин и водохранилищ. Водохранилище не было построено в рамках проекта, но использует воду, подаваемую по нему. Примером может быть 1 436 МВт 1995 г. Электростанция Ла Гранд-1. Предыдущие плотины и водохранилища, расположенные выше по течению, были частью 1980-х годов. Джеймс Бэй Проект.

Есть также небольшие и несколько подвижные формы русловых электростанций. Одним из примеров является так называемый электрический буй, небольшой плавучий гидроэлектростанция. Как и большинство буев, он прикреплен к земле, в данном случае в реке. Энергия движущейся воды приводит в движение генератор энергии и тем самым создает электричество. Опытные образцы коммерческих производителей вырабатывают энергию на Средний Рейн река в Германии и на Дунай река в Австрии.[10]

Преимущества

При разработке проектов с учетом размеров и местоположения русловых гидроэлектростанций они могут создавать устойчивую энергетику, сводя к минимуму воздействие на окружающую среду и близлежащие сообщества.[3] Преимущества включают:

Более чистая энергия и меньше парниковых газов

Как и вся гидроэлектростанция, русло реки использует природную потенциальную энергию воды, устраняя необходимость сжигать уголь или натуральный газ для выработки электроэнергии, необходимой потребителям и промышленности. Более того, русловые гидроэлектростанции не имеют водохранилищ, что исключает выбросы метана и углекислого газа, вызванные разложением органических веществ в водохранилище традиционной гидроэлектростанции.[11] Это особое преимущество в тропических странах, где образование метана может быть проблемой.

Меньше затопления

Без водохранилища не происходит затопления верхней части реки. В результате люди продолжают жить у реки или рядом с ней, а существующие места обитания не затопляются. Любая ранее существовавшая картина затопления будет продолжаться без изменений, что представляет риск затопления для объекта и участков ниже по течению.

Недостатки

«Неутвержденная» власть

Электроэнергия в русловых водах считается «незыблемым» источником энергии: в русловых проектах мало или совсем нет емкости для хранения энергии.[12] и поэтому не может координировать выработку электроэнергии для удовлетворения потребительского спроса. Таким образом, он вырабатывает гораздо больше энергии, когда сезонный речной сток высокий (весеннее половодье),[13] и, в зависимости от местоположения, намного меньше в более засушливые летние месяцы или морозные зимние месяцы.

Доступность сайтов

Пороги могут обеспечить достаточный гидравлический напор

Потенциальная мощность на сайте является результатом голова и поток воды. Возводя реку плотиной, ее голова может вырабатывать электроэнергию на поверхности плотины. Плотина может создавать водохранилище длиной в сотни километров, но в русле реки напор обычно доставляется по каналу, трубе или туннелю, проложенному выше по течению от здания ГЭС. Стоимость строительства выше по течению делает желательным крутой спуск, такой как водопад или порог.

Воздействие на окружающую среду

Небольшие, хорошо расположенные русловые проекты можно разрабатывать с минимальным воздействием на окружающую среду.[3] В более крупных проектах больше проблем с окружающей средой. Для рыбоводных рек может потребоваться лестница, а растворенные газы ниже по течению могут повлиять на рыбу.

В британская Колумбия, гористая местность и обилие больших рек сделали его глобальным испытательным полигоном для Русловая технология мощностью 10–50 МВт. По состоянию на март 2010 года в стадии рассмотрения находилось 628 заявок на получение новых лицензий на водопользование исключительно для выработки электроэнергии, что представляет собой более 750 потенциальных точек отвода рек.[14]

Обеспокоенность

  • Отвод большого количества речной воды снижает речной сток, влияя на скорость и глубину воды, снижая качество среды обитания рыб и водных организмов; уменьшение стока может привести к чрезмерно теплой воде для лосося и другой рыбы летом.[3]
  • В неосвоенных районах новые подъездные пути и линии электропередач могут вызвать фрагментация среды обитания, позволяя интродукцию инвазивных видов.[3]
  • Отсутствие резервуара для хранения может привести к прерывистой работе, что снизит жизнеспособность проекта.

Основные примеры

Основная статья: Перечень русловых гидроэлектростанций

Смотрите также

Примечания

  1. ^ а б Двиведи, А. Раджа, Амит Пракаш Шривастава, Маниш (2006). Электростанция. Нью-Дели: New Age International. п. 354. ISBN  81-224-1831-7.
  2. ^ Рагхунатх, Х. (2009). Гидрология: принципы, анализ и дизайн (Ред. 2-е изд.). Нью-Дели: New Age International. п. 288. ISBN  81-224-1825-2.
  3. ^ а б c d е ж Дуглас Т., Брумхолл П., Орр С. (2007). Речной гидроэлектростанции в Британской Колумбии: Руководство для граждан по получению разрешений, влиянию и устойчивости независимых энергетических проектов В архиве 2008-08-28 на Wayback Machine. Часы водораздела.
  4. ^ Knight Piesold Consulting. Plutonic Hydro Inc., Проект Бьют-Инлет. Сводка проектных параметров всасывания и турбины. Knight Piesold Consulting.
  5. ^ Hydromax Energy Limited. Веб-сайт Hydromax Energy Limited
  6. ^ «Описание гидромоделирования (PDF)» (PDF). www.entsoe.eu. Получено 10 августа 2020.
  7. ^ а б Партха Дж. Дас, Нирадж Ваголикар. "Запрудить Северо-Восточную Индию" (PDF). Калпаврикш, Аараньяк и ActionAid India. стр. 4–5. Получено 11 июля 2011.
  8. ^ Плутоническая сила (2008). Пересмотренное описание проекта требований к гидроэлектростанциям на входе в Бьют. P1. Плутоническая сила.
  9. ^ «Гидроэлектростанции - Hydro-Québec Production». www.hydroquebec.com.
  10. ^ ORF Новости. Strom aus Bojen serienreif. Немецкий. Проверено 30 ноября 2019 года.
  11. ^ «Выбросы из пласта». Международные реки. Получено 8 февраля 2017.
  12. ^ Дуглас, Т. (2007). «Зеленая» гидроэнергетика: понимание воздействия, утверждения и устойчивость проектов автономной энергетики в русле реки в Британской Колумбии. Часы водораздела.
  13. ^ Комитет по дикой природе. Комментарии Комитета по охране дикой природы к проекту технического задания, Проект частной гидроэлектростанции Бьют-Инлет. Письмо Кэти Эйхенбергер, помощнику директора проекта. P1. Комитет по дикой природе.
  14. ^ Сайт IPPwatch.com. IPPwatch.com В архиве 2011-01-13 на Wayback Machine.
  15. ^ Производство Hydro-Québec (2012 г.), Гидроэлектростанции (по состоянию на 31 декабря 2010 г.), Hydro-Québec, получено 2011-05-17
  16. ^ «Проект гидроэлектростанции Натпа - Джакри, Химачал-Прадеш, Индия» (PDF). Геологическая служба Индии. Архивировано из оригинал (PDF) 2 октября 2011 г.. Получено 7 августа 2011.

Рекомендации

  • Фридман Б., 2007, Наука об окружающей среде: канадская перспектива; 4-е издание, Pearson Education Canada, Торонто, стр. 226 394.