Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

© Ministerstwo Zasobów Naturalnych Kanady 2001–2006. Szkolenie w zakresie oceny projektów Czystej Energii Zdjęcia: SNC-Lavalin Małe Elektrownie Wodne Ocena.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "© Ministerstwo Zasobów Naturalnych Kanady 2001–2006. Szkolenie w zakresie oceny projektów Czystej Energii Zdjęcia: SNC-Lavalin Małe Elektrownie Wodne Ocena."— Zapis prezentacji:

1 © Ministerstwo Zasobów Naturalnych Kanady 2001–2006. Szkolenie w zakresie oceny projektów Czystej Energii Zdjęcia: SNC-Lavalin Małe Elektrownie Wodne Ocena projektu Mała Elektrownia Wodna przepływowa, Kanada

2 Zagadnienia Podstawy systemów Małych Elektrowni Wodnych (MEW) Podstawy systemów Małych Elektrowni Wodnych (MEW) Prezentacja kluczowych kwestii w analizie projektów MEW Prezentacja kluczowych kwestii w analizie projektów MEW Wprowadzenie do modułu MEW programu RETScreen ® Wprowadzenie do modułu MEW programu RETScreen ® © Ministerstwo Zasobów Naturalnych Kanady 2001–2006.

3 Energia elektryczna dla Energia elektryczna dla Centralnej sieci elektroen. Sieci wydzielonej Zasilania urządzeń zdalnych …ale również… Niezawodność Bardzo niskie koszty eksploatacyjne Zmniejszenie uzależnienia od zmieniających się cen energii Co zapewniają systemy MEW? Zdjęcie: Robin Hughes/ PNS © Ministerstwo Zasobów Naturalnych Kanady 2001–2006.

4 Układ Małej Elektrowni Wodnej Przepływ (m 3 /s) Spad (m) Moc w kW 7 x Spad x Przepływ Tama i przelew Zbiornik górny Krata Linie przesyłowe Turbina Generator Rurociąg Budynek elektrowni Kanał odpływowy Rera ssąca Transformator Stacja rozdzielcza

5 Małe nie jest określeniem jednoznacznym Małe nie jest określeniem jednoznacznym Wielkość elektrowni nie zależy jedynie od mocy elektrycznej ale również od wielkości przepływu i spadku wody Małe Elektrownie Wodne > 0,8 m> 12,8 m 3 /s1 to 50 MW Małe 0,3 to 0,8 m0,4 to 12,8 m 3 /s 100 to kW Mini < 0,3 m< 0,4 m 3 /s< 100 kW Micro RETScreen ® Średnica wirnika RETScreen ® Przepływ Typowa Moc © Ministerstwo Zasobów Naturalnych Kanady 2001–2006.

6 Typy MEW Typ sieci Typ sieci Centralna sieć elektroenergetyczna Sieć wydzielona lub praca poza siecią Typ prac hydrotechnicznych Typ prac hydrotechnicznych Elektrownia przepływowa Bez magazynowania wody Moc uzależniona od aktualnego przepływu wody w rzece: mniej stabilna wydajność Elektrownia zbiornikowa Większa stabilność pracy w ciągu roku Zwykle wymagana budowa zapory Zdjęcie: Frontier Technology/ Low Impact Hydropower Institute Zdjęcie: PG&E National Energy Group/ Low Impact Hydropower Institute 17,6 MW Elektrownia przepływowa, Massachusetts, USA 4,3 MW Elektrownia przepływowa, Oregon, USA © Ministerstwo Zasobów Naturalnych Kanady 2001–2006.

7 Elementy MEW: Prace hydrotechniczne Zwykle stanowią 60% kosztów początkowych Zwykle stanowią 60% kosztów początkowych Tama wodna lub jaz Tama wodna lub jaz Niskie zapory o prostej konstrukcji Betonowe, drewniane, murowane Sam koszt zapory może być przeszkodą w realizacji projektu Kanał wodny Kanał wodny Ujęcie wody z kratą i zasuwą; kanał odpływowy na wyjściu z elektrowni Kanał, tunel podziemny i/lub rurociąg zasilający Zawory/zasuwy odcinające na wejściu i wyjściu turbiny, umożliwiające jej konserwację Hala maszyn Hala maszyn Turbiny, wyposażenie techniczne i elektryczne Zdjęcie: Ottawa Engineering © Ministerstwo Zasobów Naturalnych Kanady 2001–2006.

8 Elementy MEW: Turbina Mniejsze wersje modeli dużych turbin wodnych Mniejsze wersje modeli dużych turbin wodnych Osiągalna sprawność na poziomie 90% Osiągalna sprawność na poziomie 90% W elektrowniach przepływowych przepływ jest zmienny W elektrowniach przepływowych przepływ jest zmienny Turbina powinna dobrze funkcjonować przy różnym zakresie natężenia przepływu lub należy zastosować układ turbin Reakcyjne: Francisa, z kierownicą stałą, Kaplana Reakcyjne: Francisa, z kierownicą stałą, Kaplana Dla zastosowań przy małym i średnim spadku wody Turbiny zanurzone wykorzystują ciśnienie wody i energię kinetyczną Akcyjne: Peltona, Turgo, krzyżowa Akcyjne: Peltona, Turgo, krzyżowa Dla dużych spadków Wykorzystują energię kinetyczną strumienia wody o dużej prędkości Turbina Francisa Zdjęcie: PO Sjöman Hydrotech Consulting Turbina Peltona © Ministerstwo Zasobów Naturalnych Kanady 2001–2006.

9 Elementy: Urządzenia elektryczne i inne Generator Generator Asynchroniczny Musi być połączony z innymi generatorami Używany do zasilania dużych sieci Synchroniczny Może pracować niezależnie od innych generatorów Stosowany w systemach samodzielnych i w sieci wydzielonej Pozostałe wyposażenie Pozostałe wyposażenie Przekładnia łącząca turbinę z generatorem Zawory, elektronika, urządzenia zabezpieczające Transformator © Ministerstwo Zasobów Naturalnych Kanady 2001–2006.

10 Wodne zasoby światowe Bilans opadów na kontynentach jest dodatni Bilans opadów na kontynentach jest dodatni Dla równowagi woda opadowa trafia do rzek, które z kolei wpływają do mórz i oceanów Dla równowagi woda opadowa trafia do rzek, które z kolei wpływają do mórz i oceanów 19200Australia i Oceania oraz część Azji Europa 9350Ameryka Centralna Ameryka Południowa 55970Ameryka Północna Kraje byłego Związku Radzieckiego Chiny Południowa Azja i Bliski Wschód Afryka Wykorzystanie%Potencjał techniczny (TWh/rok) Źródło: Renewable Energy: Sources for Fuels and Electricity, 1993, Island Press. © Ministerstwo Zasobów Naturalnych Kanady 2001–2006.

11 Loklane zasoby wodne Duża specyfika miejscowa: konieczne jest określenie warunków hydrologicznych rzeki! Duża specyfika miejscowa: konieczne jest określenie warunków hydrologicznych rzeki! Zmiana poziomu rzeki na krótkim odcinku (spadek) Dopuszczalne zmiany przepływu w czasie: krzywa przepływów charakterystycznych Przepływ nienaruszalny zmniejsza przepływ do produkcji energii Krzywa okresowa przepływów 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50, Procent czasu występowania przepływu wymaganego lub wyższego (%) Przepływ (m 3 /s) Wyznaczanie krzywej przepływów bazuje na Wyznaczanie krzywej przepływów bazuje na Pomiarach przepływu w okresach czasu Rozmiar zlewni, specyfika odpływu oraz kształt krzywej okresowej przepływów © Ministerstwo Zasobów Naturalnych Kanady 2001–2006.

12 Koszty MEW Koszty MEW w 75% zależą od specyfiki terenu Koszty MEW w 75% zależą od specyfiki terenu Wysokie koszty początkowe Wysokie koszty początkowe Jednak budowle wodne i urządzenia mogą służyć nawet powyżej 50 lat Bardzo niskie koszty pracy i konserwacji Bardzo niskie koszty pracy i konserwacji Zwykle wystarcza jeden niepełnoetatowy pracownik Okresowa konserwacja podstawowych urządzeń, zlecana jest na zewnątrz Rozwój elektrowni o dużym spadku prowadzi do obniżenia kosztów Rozwój elektrowni o dużym spadku prowadzi do obniżenia kosztów Typowy przedział: $ do $ za kW mocy zainstalowanej Typowy przedział: $ do $ za kW mocy zainstalowanej Zdjęcie: Ottawa Engineering © Ministerstwo Zasobów Naturalnych Kanady 2001–2006.

13 Uwarunkowania systemów MEW Utrzymanie niskiego poziomu kosztów dzięki prostej konstrukcji, nieskomplikowana budowa Utrzymanie niskiego poziomu kosztów dzięki prostej konstrukcji, nieskomplikowana budowa Możliwość wykorzystania istniejących zapór, jazów i innych budowli wodnych Możliwość wykorzystania istniejących zapór, jazów i innych budowli wodnych Czas wdrożenia projektu od 2 do 5 lat Czas wdrożenia projektu od 2 do 5 lat Badania hydrologiczne i środowiskowe: zezwolenia Cztery etapy projektowania: Cztery etapy projektowania: Wstępne pomiary/badania hydrauliczne Studium celowości Studium wykonalności Planowanie systemu i inżynieria projektu Zdjęcia: Ottawa Engineering © Ministerstwo Zasobów Naturalnych Kanady 2001–2006.

14 MEW Uwarunkowania środowiskowe Rozwój MEW może powodować zmiany w Rozwój MEW może powodować zmiany w Środowisku naturalnym ryb Krajobrazie Rekreacji i żegludze Wpływ na środowisko i wymagania środowiskowe zależą od lokalizacji i typu elektrowni: Wpływ na środowisko i wymagania środowiskowe zależą od lokalizacji i typu elektrowni: Elektrownia przepływowa na istniejącej zaporze : relatywnie mniejsze Elektrownia przepływowa w terenie niezagospodarowanym: zapora/jaz/przelew Zbiornik wodny: im projekt o większej skali tym mocniejszy wpływ na środowisko © Ministerstwo Zasobów Naturalnych Kanady 2001–2006.

15 Przykłady: Słowacja, Kanada i USA MEW pracujące na sieć centralną Elektrownie przepływowe będą zasilały sieć przy odpowiednim przepływie wody Elektrownie przepływowe będą zasilały sieć przy odpowiednim przepływie wody Przedsiębiorstwo energetyczne lub niezależny producent energii z długoterminową umową na sprzedaż energii elektrycznej Przedsiębiorstwo energetyczne lub niezależny producent energii z długoterminową umową na sprzedaż energii elektrycznej Zdjęcie: Emil Bedi (Foundation for Alternative Energy)/ Inforse Zdjęcie: CHI Energy 2,3 MW, 2 Turbiny, Jasenie, Słowacja Budowa MEW, Newfoundland, Kanada Mała Elektrownia Wodna, Southeastern, USA © Ministerstwo Zasobów Naturalnych Kanady 2001–2006.

16 Przykłady: USA i Chiny MEW w sieci wydzielonej Odosobnione zgrupowania ludzkie Odosobnione zgrupowania ludzkie Odseparowane budynki mieszkalne i przemysłowe Odseparowane budynki mieszkalne i przemysłowe Zdjęcie: Duane Hippe/ NREL Pix Zdjęcie: International Network on Small Hydro Power Generatory w MEW, Chiny MEW King Cove o mocy 800 kW, Miasteczko z 700 mieszkańcami Wysoka cena energii elektrycznej Wysoka cena energii elektrycznej Elektrownie przepływowe z jednej strony wymagają zapasowego źródła energii natomiast okresowe przyrosty przepływu nie przynoszą korzyści Elektrownie przepływowe z jednej strony wymagają zapasowego źródła energii natomiast okresowe przyrosty przepływu nie przynoszą korzyści © Ministerstwo Zasobów Naturalnych Kanady 2001–2006.

17 RETScreen ® Moduł MEW Analiza produkcji energii w dowolnym miejscu na świecie, koszt w okresie żywotności i redukcja emisji gazów cieplarnianych Analiza produkcji energii w dowolnym miejscu na świecie, koszt w okresie żywotności i redukcja emisji gazów cieplarnianych Sieć centralna, wydzielona i poza siecią Od pojedynczych mikro turbin w mikro elektrowni wodnej do układów turbin w małych elektrowniach wodnych Formuła metoda kalkulacji kosztów Obecnie model nie ma zastosowania dla: Obecnie model nie ma zastosowania dla: Pracy na sieć wydzieloną uwzględniającej sezonowe zmiany obciążenia Zmiany spadku w systemach zbiornikowych (wartość średnia zdefiniowana przez użytkownika) © Ministerstwo Zasobów Naturalnych Kanady 2001–2006.

18 RETScreen ® MEW Obliczenia Energetyczne Sprawdź e-Podręcznik Ocena projektów w zakresie Czystej Energii: RETScreen ® Projektowanie i Przykłady Rozdział: Małe Elektrownie Wodne Krzywa okresowa przepływów Wyznaczenie krzywej sprawności turbiny Obliczenie wydajności elektrowni Wyznaczenie krzywej okresowej mocy Obliczenie możliwej do wykorzystania energii wody Krzywa okresowa obciążenia Obliczenie ilości dostarczonej energii (sieć wydzielona i poza siecią) Obliczenie ilości dostarczonej energii (sieć centralna)

19 Przykład weryfikacji modelu RETScreen ® Małe Elektrownie Wodne Sprawność turbiny Sprawność turbiny Porównano z danymi producenckimi dla 7 MW turbiny GEC Alsthom Francis Zdolność produkcyjna i moc wyjściowa Zdolność produkcyjna i moc wyjściowa Porównano z HydrA dla terenów Szkocji Rozbieżność wyników 6,5% Metoda kalkulacji kosztów - Formuła Metoda kalkulacji kosztów - Formuła Porównano z RETScreen ®, czego wynikiem jest 11% różnica w oszacowaniu dokładnego kosztu dla elektrowni o mocy 6 MW w Nowej Funlandii 0% 20% 40% 60% 80% 100% 0%20%40%60%80%100% Procent natężenia przepływu Sprawność (%) Krzywa sprawności turbiny: RETScreen a Dane producenta RETScreen Producent © Ministerstwo Zasobów Naturalnych Kanady 2001–2006.

20 Wnioski Małe Elektrownie Wodne (do 50 MW) mogą dostarczać energię elektryczną do centralnej sieci elektroenergetycznej, sieci wydzielonej czy zasilać osobne urządzenia Małe Elektrownie Wodne (do 50 MW) mogą dostarczać energię elektryczną do centralnej sieci elektroenergetycznej, sieci wydzielonej czy zasilać osobne urządzenia Elektrownie przepływowe: Elektrownie przepływowe: Niższy koszt i mniejsze oddziaływanie na środowisko Ale wymagane zapasowe źródło energii przy pracy w sieci wydzielonej W porównaniu do pozostałych OZE koszty początkowe są wyższe i w 75% zależą od specyfiki terenu W porównaniu do pozostałych OZE koszty początkowe są wyższe i w 75% zależą od specyfiki terenu RETScreen ® oszacowuje wydajność, moc gwarantowaną, wyjściową i koszty w oparciu o charakterystykę lokalizacji terenu jak krzywa przepływów charakterystycznych i spad RETScreen ® oszacowuje wydajność, moc gwarantowaną, wyjściową i koszty w oparciu o charakterystykę lokalizacji terenu jak krzywa przepływów charakterystycznych i spad RETScreen ® znacznie obniża koszty opracowania wstępnego studium wykonalności RETScreen ® znacznie obniża koszty opracowania wstępnego studium wykonalności © Ministerstwo Zasobów Naturalnych Kanady 2001–2006.

21 Małe Elektrownie Wodne RETScreen ® International Ocena projektów Czystej Energii Dla uzyskania dodatkowych informacji zapraszamy do odwiedzenia strony Pytania? © Ministerstwo Zasobów Naturalnych Kanady 2001–2006.


Pobierz ppt "© Ministerstwo Zasobów Naturalnych Kanady 2001–2006. Szkolenie w zakresie oceny projektów Czystej Energii Zdjęcia: SNC-Lavalin Małe Elektrownie Wodne Ocena."

Podobne prezentacje


Reklamy Google