Русловая гидроэлектростанция - Run-of-the-river hydroelectricity

Дамба Чиф Джозеф рядом с Бриджпортом, Вашингтон , США, представляет собой крупную русловую станцию ​​без значительного водохранилища.
Небольшая плавучая русловая электростанция в Австрии.

Русловая гидроэлектростанция ( ROR ) или русловая гидроэлектростанция - это тип гидроэлектростанций, в которых накопление воды ограничено или отсутствует. Русловые электростанции могут вообще не иметь водохранилища или иметь ограниченный объем водохранилища, и в этом случае водохранилище называется водохранилищем . Установка без водоема подвержена сезонным речным стокам, поэтому установка будет работать как источник энергии с перебоями . Обычная гидроэнергетика использует водохранилища , которые регулируют воду для борьбы с наводнениями, распределения электроэнергии и снабжения пресной водой для сельского хозяйства .

Концепция

Электростанция Манкала на реке 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.

Небольшая плотина обычно строится для создания водоема, обеспечивающего поступление достаточного количества воды в трубы напорного трубопровода, ведущие к турбинам , расположенным на более низкой отметке. Проекты с водоемом, в отличие от проектов без водоема, могут хранить воду для ежедневных нагрузок. Как правило, в рамках проектов часть или большая часть стока реки (до 95% среднегодового расхода) отводится через трубу и / или туннель, ведущие к турбинам, вырабатывающим электричество, а затем возвращают воду обратно в реку вниз по течению.

Реальные проекты кардинально отличаются по дизайну и внешнему виду от традиционных гидроэлектростанций. Традиционные плотины гидроэлектростанций накапливают огромное количество воды в резервуарах , иногда затопляя большие участки земли. Напротив, русловые проекты не имеют недостатков, связанных с водохранилищами, и поэтому вызывают меньшее воздействие на окружающую среду.

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

Использование термина «русло реки» для энергетических проектов варьируется во всем мире. Некоторые могут рассматривать проект как «русло реки», если электроэнергия производится без хранения воды, но другие считают ограниченное хранилище «руслом реки». Разработчики могут неправильно маркировать проект «русло реки», чтобы успокоить общественное мнение о его экологических или социальных последствиях. Европейская сеть системных операторов передачи электроэнергия различает вводную из-за реки и емкость пруда или резервуар гидроэнергетических установок, которые могут удерживать достаточное количество воды , чтобы обеспечить генерацию до 24 часов (резервуар емкости / генерирующие мощности ≤ 24 часа), из водохранилищ гидроэлектростанций растений , которые выдерживают более 24 часов генерации без насосов. Бюро индийских стандартов описывают Русловую Гэс , как:

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.

Многие из крупных речных проектов были спроектированы с учетом масштабов и генерирующих мощностей, сопоставимых с некоторыми традиционными плотинами гидроэлектростанций. Например, гидроэлектростанция Богарнуа в Квебеке рассчитана на 1853 МВт. Некоторые русловые проекты расположены ниже других плотин и водохранилищ. Водохранилище не было построено в рамках проекта, но использует воду, подаваемую по нему. Примером может служить электростанция Ла Гранд-1 мощностью 1436 МВт в 1995 году . Предыдущие плотины и водохранилища, расположенные выше по течению, были частью проекта Джеймс Бэй 1980-х годов .

Существуют также небольшие и несколько подвижные формы русловых электростанций. Одним из примеров является так называемый электрический буй , небольшая плавучая гидроэлектростанция . Как и большинство буев, он прикреплен к земле, в данном случае в реке. Энергия движущейся воды приводит в движение электрогенератор и тем самым вырабатывает электричество. Прототипы коммерческих производителей генерируют электроэнергию на реке Средний Рейн в Германии и на реке Дунай в Австрии.

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. Преимущества включают:

Более чистая энергия и меньше парниковых газов

Как и вся гидроэнергетика, русло реки использует природную потенциальную энергию воды, устраняя необходимость сжигать уголь или природный 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. Это особое преимущество в тропических странах, где образование метана может быть проблемой.

Меньше затопления

Без водохранилища не может быть 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 оставаться неизменной, что представляет риск затопления для объекта и участков ниже по течению.

Недостатки

«Неутвержденная» власть

Электроэнергия в русловых водах считается «незыблемым» источником энергии: в речных проектах мало или совсем нет емкости для хранения энергии, и поэтому они не могут координировать выработку электроэнергии в соответствии с потребительским спросом. . Таким образом, он вырабатывает гораздо больше энергии, когда сезонный речной сток высокий (весеннее половодье), и, в зависимости от местоположения, гораздо меньше в более засушливые летние месяцы или холодные зимние месяцы.

У станции, вероятно, будет более низкий напор воды, чем у плотины, и, следовательно, она будет вырабатывать меньше энергии.

Доступность сайтов

Пороги могут обеспечить достаточный гидравлический напор

Потенциальная мощность на участке - это результат напора и потока воды. Возводя реку плотиной, ее голова может генерировать электроэнергию на поверхности плотины. Плотина может создать 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. 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 Британской Колумбии гористая местность и обилие больших рек сделали ее глобальным испытательным полигоном для речной технологии мощностью 10–50 МВт . По состоянию на март 2010 г. находилось 628 заявок на получение новых лицензий на водопользование исключительно для выработки электроэнергии, что составляет более 750 потенциальных точек отвода рек.

Обеспокоенность

  • Отвод большого количества речной воды уменьшает сток реки, 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.
  • В неосвоенных районах новые подъездные дороги и линии электропередач могут вызвать фрагментацию среды обитания , что приведет к интродукции инвазивных видов.
  • Отсутствие резервуара для хранения может привести к прерывистой работе, что снизит жизнеспособность проекта.

Основные примеры

Основная статья: Список русловых гидроэлектростанций

Смотрите также

Заметки

Рекомендации

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