APEOR BiH

ASOCIJACIJA PROIZVOĐAČA ENERGIJA IZ OBNOVLJIVIH RESURSA

Hidroenergija

Tekuća voda proizvodi energiju koja se može pretvoriti u električnu energiju. Električna energija dobijena na ovaj način se zove hidroelektrična energija ili hidroenergija. Najčešći tip hidroelektrane je hidroelektrana koja koristi branu na rijeci da bi sačuvala vodu u rezervaru. Voda iz rezervara teče kroz turbine koje pokreću generatore električne energije. Ali hidroenergija ne znači nužno izgradnju velikih brana. Neke hidroelektrane koriste mali kanal da usmjere tok rijeke na turbinu.

Druga vrsta hidroelektrane – koja koristi pumpe za protok vode između rezervoara – može čuvati energiju. Energija iz naponske mreže pokreće generatore u suprotnom smjeru, i to pomjera vodu iz donjeg rezervoara u gornji rezervoar. Kada se gornji rezervoar napuni, voda se premješta kroz turbinu (koja se okreće u smjeru da generator proizvodi energiju) u donji rezervoar, i na taj način se proizvodi energija. Treba napomenuti da je kod ovakvih elektrana uvijek veća proizvodnja nego potrošnja energije.

Iskorišteni hidropotencijal Bosne i Hercegovine je ispod 40% iskoristivog, što je nisko u poređenju sa drugim evropskim zemljama. Što se tiče malih hidroelektrana, ovdje je iskorištenost još niža. U BiH je 1991. godine bilo 11 malih HE, čime je bilo iskorišteno 4,4 % snage malih HE, odnosno 5,7 % raspoložive energije.

U zaključno sa 2008. godinom, u Bosni i Hercegovini je operativno 14 velikih hidroelektrana (od kojih su većina hidroelektrane sa branom) i niz malih hidroelektrana koje daju ukupnu izlaznu snagu od 28,2 MW. Male hidroelektrane su po pravilu tzv. protočne hidroelektrane (ove hidro elektrane ne koriste brane nego kanalima usmjeravaju riječni tok na turbine koje pokreću generatore). Posljednjih godina u Bosni i Hercegovini prisutna je prava ekspanzija mini hidroelektrana (mHE) koje su u postupku od projektovanja, dodjele koncesije i izgradnje. Prema nepotpunim podacima u planu je realizacija oko pet stotina mHE širom BiH. Ilustracije radi samo na teritoriji općine Konjic na pritokama Neretve planira se izgradnja 40 mHE. U BiH postoje različita tumačenja o tome šta se konkretno podrazumijeva pod pojmom mini hidroelektrane (mHE). Ne postoji strogo određena definicija o klasifikaciji mHE izuzev ona koja se izražava u snazi elektrane. Prema relevantnoj literaturi, ali i prema domaćem zakonodavstvu (sa aspekta nivoa nadležne vlasti), najčešće se spominje granica do 5MW. Ispod te granice su mini hidroelektrane, a iznad ovog nivoa snage elektrane se podrazumijevaju velike hidroelektrane.

Prvi zadatak održivog razvoja energetike BiH je smanjenje energetske intenzivnosti u okviru cijelog životnog ciklusa od dobivanja primarne energije, preko procesiranja sirovina i proizvodnje, do konverzije proizvoda i finalnih oblika energije u novac i kvalitet života; ovo uključuje i korištenje otpadne toplote u drugim industrijskim pogonima, kao i u poljoprivredi. Drugi zadatak je povećanje energetske efikasnosti korištenja fosilnih goriva (mala kogeneracija energije, korištenje kondenzacionih kotlova, korištenje toplote dimnih gasova), Treći zadatak je postepeni prelazak na nekonvencionalnih izvora energije (korištenje bio mase, pasivno korištenje solarne energije, veće korištenje hidro potencijala za male hidroelektrane).

Hidroenergija

Hidroenergija spada u samoobnovljive izvore energije a sama tehnologija posjeduje ogromne potencijale. Ona ima četiri glavne prednosti:

  • obnovljiva je,
  • proizvodi zanemarive količine stakleničkih plinova -dakle, ekološki je najprihvatljivija;
  • spada u najjeftiniji način za proizvodnju i pohranjivanje velikih količina električne energije i
  • lako je prilagodjiva potrebama potrošača pa ne ostavlja previše mogućnosti za rasipanje.

Hidroenergija danas u svijetu čini oko 17% globalnih proizvodnih kapaciteta, a iz nje se proizvede oko 20% energije svake godine. Bosna i Hercegovina posjeduje veliki hidropotencijal. Stoga podatak da na hidroenergiju otpada oko trećina proizvedene el. energije svakako treba sve nas da zabrine. Tim prije što korištenje fosilnih goriva jako utiče na globalno zagađenje.

Hidroelektrana ili hidroelektrična centrala je postrojenje u kojem se potencijalna energija vode najprije pretvara u kinetičku energiju njezinog strujanja, a potom u mehaničku energiju vrtnje vratila turbine te, konačno u električnu energiju u električnom generatoru. Hidroelektranu u širem smislu čine i sve građevine i postrojenja, koje služe za prikupljanje (akumuliranje), dovođenje i odvođenje vode (brana, zahvati, dovodni i odvodni kanali, cjevovodi itd.), pretvorbu energije (vodne turbine, generatori), transformaciju i razvod električne energije (rasklopna postrojenja, dalekovodi) te za smještaj i upravljanje cijelim sustavom (strojarnica i sl).

Iskorištavanje energije vodnog potencijala ekonomski je konkurentno proizvodnji električne energije iz fosilnih i nuklearnog goriva, zato je hidroenergija najznačajniji obnovljivi izvor energije. U zadnjih trideset godina proizvodnja u hidroelektranama je utrostručena, a njen udio povećan je za 50 %, za to je vrijeme proizvodnja u nuklearnim elektranama povećana za 100 puta, a udio oko 80 puta. Ti podaci pokazuju da se proizvodnja u hidroelektranama brzo povećava, ali značajno zaostaje za proizvodnjom u nuklearnim elektranama (ali i termoelektranama). Razlog takvom stanju leži u činjenici da iskorištavanje hidroenergije ima bitna tehnička i prirodna ograničenja. Glavno ograničenje jest zahtjev za postojanjem obilnog izvora vode kroz cijelu godinu, jer je skladištenje električne energije skupo i vrlo štetno za okoliš, osim toga na određenim lokacijama je za poništavanje utjecaja oscilacija vodostaja potrebno izgraditi brane i akumulacije. Njihovom izgradnjom značajno se povećava investicija, utjecaji na okoliš, potrebna je zaštita od potresa, a u zadnje vrijeme postoje i značajne terorističke prijetnje.

Hidroelektrane se mogu podijeliti prema njihovom smještaju, padu vodotoka, načinu korištenja vode, volumenu akumulacijskog bazena, smještaju strojarnice, ulozi u elektroenergetskom sustavu, snazi itd.

Prema načinu korištenja

Prema načinu korištenja vode, odnosno regulacije protoka, hidroelektrane se dijele na:

  • akumulacijske, kod kojih se dio vode prikuplja (akumulira) kako bi se mogao koristiti kada je potrebnije
  • protočne, kod kojih se snaga vode iskorištava kako ona dotječe
  • reverzibilne ili crpno-akumulacijske, kod kojih se dio vode koji nije potreban pomoću viška struje u sustavu crpi na veću visinu, odakle se pušta kada je potrebnije.

Akumulacijske hidroelektrane

Potencijalna energija akumulacijskih hidroelektrana dolazi od akumulacionog jezera, koji ima branu, i kad je potrebno voda se dovodi do vodne turbine i električnog generatora, da bi se proizvela električna energija. Snaga ovisi o visini vodenog stupca, ili razlici visine između površine vode u akumulacionom jezeru i odvodu vode poslije vodne turbine. Velika cijev koja vodi od akumulacionog jezera do vodne turbine naziva se tlačni cjevovod.

Protočne hidroelektrane

Protočne hidroelektrane su one čija se uzvodna akumulacija može isprazniti za manje od dva sata rada kod nazivne snage ili takva akumulacija uopće ne postoji. Kinetička energija vode se skoro direktno koristi za pokretanje vodnih turbina. Vrlo su jednostavne za izvođenje, nema dizanja razine vodostaja, imaju vrlo mali utjecaj na okoliš, ali su i vrlo ovisne o trenutno raspoloživom vodenom toku.

Reverzibilne hidroelektrane

Reverzibilnim turbinama voda se iz donjeg akumulacijskog jezera pumpa natrag u gornje akumulacijsko jezero. Taj proces se dešava u satima u kojima nije vršno opterećenje, radi uštede energije i radi raspoloživosti postrojenja u vršnim satima. Principijelno, donja akumulacija služi za punjenje gornje akumulacije. Iako pumpanje vode zahtjeva utrošak energije, korisnost se očituje u tome što hidroelektrana raspolaže sa više vodenog potencijala za vrijeme vršnih opterećenja. Osnovna primjena je pokrivanje vršnih opterećenja. Energetski su neefikasne, ali su praktičnije od dodatne izgradnje termoelektrana za pokrivanje vršnih opterećenja potrošnje. Jedina reverzibilna hidroelektrana u Bosni i Hercegovini je hidroelektrana Čapljina.

Prema padu vodotoka

Prema padu vodotoka, odnosno visinskoj razlici između zahvata i ispusta vode (klasične) hidroelektrane se mogu podijeliti na:

  • niskotlačne, s padom do 25 m
  • srednjotlačne, s padom između 25 i 200 m
  • visokotlačne, s padom većim od 200 m.

Niskotlačne

Za niske padove (do približno 40 metara) koriste se takozvane Kaplanove turbine koje rade slično kao i Francisove turbine, s tim da je broj lopatica daleko manji.

Srednjotlačne hidroelektrane

Za srednje padove (do 200 metara) koriste se takozvane Francisove turbine, kod kojih provodni dio s lopaticama okružuje kotač. U provodnom dijelu ovih turbina potencijalna se energija vode samo djelomično pretvara u kinetičku, tako da s određenim pretlakom dospijeva u obrtno kolo (kotač) i njemu predaje svoju energiju.

Visokotlačne hidroelektrane

Za visoke padove (preko 200 metara) primjenjuju se takozvane Peltonove turbine kod kojih se potencijalna energija vode u provodnom dijelu potpuno pretvara u kinetičku, i u obliku vodenog mlaza pokreće lopatice turbine pretvarajući kinetičku energiju u mehaničku.

Prema načinu punjenja akumulacijskog bazena

Prema načinu punjenja, odnosno veličini akumulacijskog bazena hidroelektrane mogu biti:

  • s dnevnom akumulacijom, kod kojih se akumulacija puni po noći, a prazni po danu
  • sa sezonskom akumulacijom, kod kojih se akumulacija puni tijekom kišnog, a prazni tijekom sušnog razdoblja godine
  • s godišnjom akumulacijom, kod kojih se akumulacija puni tijekom kišnih, a prazni tijekom sušnih godina.

Prema udaljenosti strojarnice od brane

Prema udaljenosti strojare od brane, hidroektrane se dijele na:

  • pribranske, čija je strojarnica smještena neposredno uz branu, najčešće podno nje
  • derivacijske, čija je strojarnica smještena podalje od brane.

Prema smještaju strojare

Prema smještaju strojarnice hidroektrane se dijele na:

  • nadzemne, kod kojih je strojarnica smještena iznad razine tla
  • podzemne, kod kojih je strojarnica smještena ispod razine tla.

Prema ulozi u elektroenergetskom sistemu

Prema njihovoj ulozi u elektroenergetskom sistemu hidroelektrane se mogu podijeliti na:

  • bazne, koje rade cijelo vrijeme ili većinu vremena
  • vršne, koje se uključuju kada se za to pokaže potreba, npr. za pokrivanje vršne potrošnje.

Prema instaliranoj snazi

Prema instaliranoj snazi (učinku) hidroelektrane mogu biti (klasifikacija preuzeta iz Uredbe o korištenju obnovljivih izvora energije i kogeneracije):

-     mikro postrojenja: ............................................ do iuključivo 150 kW,

-     mini postrojenja: ........................................... od l50 kW do uključivo l MW,

-     mala postrojenja: .......................................... od lMW do uključivo l0 MW,

-   velika postrojenja: ........................................ preko 10MW.

 

 

Snaga dobijena u hidroelektranama

Ovisno o veličini hidroelektrane, odnosno volumnom protoku rijeke, snaga hidroelektrane se izračunava pomoću formule:

P = q ρ g h k

gdje je:

P - dobivena snaga struje i električna energija (električna snaga), W;

q - raspoloživi volumni protok vode, m3/s;

ρ - gustoća vode (uzima se približna vrijednost 1.000 kg/m3);

g - ubrzanje sile teže (gravitacijska sila), 9,81 m/s2;

h -raspoloživi vodeni pad (m);

k- koeficijent djelovanja hidroelektrane koji poprima vrijednosti između 0 i 1;

Koeficijent k ovisi isključivo o vrsti turbina ugrađenih u hidroelektrane. Što su turbine veće i modernije koeficijent, k se približava vrijednosti 1.

 

 

Hidro energija u BiH

Hidro potencijal u zemlji procjenjuje se na 8.000 MW sa tehnički ostvarivim potencijalom od 6.800 MW i ekonomski ostvarivim potencijalom od 5.800 MW. Proizvodni kapacitet trenutno postojećih elektrana iznosi 2.100 MW, što je 53% od ukupne proizvedene energije i samo 37% od ukupnog ekonomski ostvarivog   potencijala.   Sa   godišnjim   hidro energetskim potencijalom od 99,256 GWh, BiH se nalazi na 8. mjestu u Evropi. Od gore navedenog potencijala 700 MW se odnosi na male hidroelektrane. Dosadašnja iskorištenost potencijala malih hidroelektrana u BiH je 4,4% po iskorištenosti snage a 5,7 % po raspoloživoj energiji. Prednost hidroenergetskih postrojenja jest što svojim radom ne uzrokuju emisije u zrak onečišćujućih tvari kao što to čine, npr. termoenergetska postrojenja.

 

 

Izgradnja malih hidroelektrana u Bosni i Hercegovini

Ako se posmatra ekološki aspekt,dobijanje električne energije iskorištavanjem vodnih snaga prihvatljivo je za okoliš uz adekvatan izbor lokacije i tehnološkog rješenja izvedbe postrojenja te uz pravilno upravljanje resursima. Mala hidro energetska postrojenja predstavljaju važnu komponentu unutar sistema iskorištavanja i upravljanja vodnim resursima, pogotovo u sprečavanju opasnosti od poplava jer omogućavaju regulaciju vodotoka. Nije zanemariv niti doprinos takvih postrojenja razvoju privrede,pogotovo u nerazvijenim podrjima gdje mogu pozitivno utjecati na rast proizvodnje i općenito pospješiti ekonomski razvoj.

S obzirom na činjenicu da zbog nedovoljne razine istraženosti vodotoka nedostaju i podloge određene razine za sve planirane male hidroelektrane (objekti sa instaliranom snagom do 10 MW), nije moguće detaljnije analizirati potencijale malih hidroelektrana i ako oni predstavljaju najznačajniji obnovljivi izvor u BiH. To se naročito odnosi na podatke o višegodišnjim hidrološkim nizovima na istoj razini za sve potencijalne lokacije za male hidroelektrane, kao i realno ostvarivom potencijalu (koji se temelji istovremeno na ekološkoj prihvatljivosti, finansijskoj isplativosti te društvenoj prihvatljivosti projekata na lokalnoj razini). Zbog svega gore navedenog pod hitno je potrebno uvesti kontinuirani hidrološki sistem praćenja vodotoka u BiH kako bi se što prije omogućilo intenzivno iskorištavanje ovog veoma važnog potencijala.

ercegovinidsdd

Pored hidro potencijala BiH ima i značajan potencijal u drugim izvorima obnovljive energije (zelena energija) kao što su vjetar, solarna energija, biomasa i geotermalna energija. Njihov koeficijent iskoristivosti je oko 30% viši od prosjeka EU i najviši je na Balkanu .

 

 

 

 

 

 

Web Analytics