Hidrológiai Közlöny 1958 (38. évfolyam)

6. szám - Kertai Ede: Vízfolyások vízerőkészletének fokozottabb kihasználása

JfOJf Hidrológiai Közlöny 1958. 6. sz. Kertai E.: Vízfolyások vizerőkészletének kihasználása 3. A vízerőkészlet hasznosítását befolyásoló tényezők Fontos számhoz jutunk, ha a gazdaságosan hasznosítható vízerőkészletet az elméleti vízerőkészlethez viszonyítjuk. Ez a szám megmutatja, hogy az adott műszaki és gazdasági körülmények között az elméleti vízerőkészletnek mekkora hányada hasznosítható. Régebben az átlagos elméleti vízerőkészletet vették alapul, logikusabbnak tartom azonban, ha ezt az összehasonlítást az elméleti teljes vízerőkészletre végezzük el. Az E kifejezést a hasznosítás fokának nevezhetjük. A vízerőkészlet hasznosítását befolyásoló tényezőkről, valamint a hasznosítás fokának alakulásáról a 4. ábra nyújt áttekintést. Bár az ábrát a nagymarosi vízerőmű adatainak felhasználásával szerkesztettem meg, az csak qualitatív megállapításokra szolgálhat. Az ábra alapján érzékelhetjük az egyes veszteségek nagyságrendjét és egymáshoz való viszonyukat. Valamely kihasználandó folyószakasz hasznosítási foka az alábbi tényezőkből tevődik össze r/

H = a folyószakasz esésének hasznosítási foka t]Q — a vízerőmű hidrológiai hatásfoka r]

h = a vízerőmű hidraulikai hatásfoka Tj

t — a turbina hatásfoka 'q

g = a generátor hatásfoka e = önfogyasztási tényező (%). Az ábrán a v = 100 (1 — Tj) összefüggés szerinti veszteségtényezőket ábrázoltam %-ban. A folyószakasz hasznosítási fokát közelítően az V ~ Vn'VQ-Vh-'nt-Vg-i

1 —

e) összefüggés fejezi ki. Ellenőrzésképpen kiszámítottam a nagymarosi vízerőmű hasznosítási fokát : 1. közelítő részhatásfokok alapján V = VE'VQ-Tlh-Vt-Vg-i

1 — e) = = 0,60-0,90-0,90-0,90-0,92-0,995 = 0,40 2. vízerőgazdálkodási terv alapján kapott tényleges érték E 905 millió kWó n = —- = = () 3Q 1 E

t 2312 millió kWó ' A felsorolt tényezők közül a folyószakasz esésének hasznosítási fokával, val Dr. Mosonyi Emil foglalkozott [13]. Elméleti fejtegetéssel igazolta, hogy a folyószakasz teljes eséséből folyócsatornázás esetén mintegy 00%, üzemvízosatornás hasznosítás esetén 50—90%, míg völgyzárógáttal való hasznosítás révén esetleg 90%-nál több is kihasználható. A veszteség a víz továbbvezetéséhez szükséges esés révén jelentkezik. Csökkentése gazdaságossági kérdés. Valamely vízerőmű hidrológiai hatásfokán azt a számot értem, amely megmutatja, hogy az adott kiépítési vízhozam esetében az összes vízmennyiség hasznosítása révén számítható energiamennyiségnek mekkora hányadát hasznosíthatjuk. Megfordítva hidrológiai veszteségnek nevezem azt az energiamennyiséget, amelyet a kiépítési vízhozamon felüli vízhozamokkal lehetne termelni. Ennek egy részét az ún esésnövelő berendezésekkel meg lehet nyerni. A vízerőmű hidraulikai hatásfoka fejezi ki mindazokat a veszteségeket, amelyek az üzemvíznek a vízerőtelephez való hozzá és elvezetése során áramlási okok miatt lépnek fel. A gépi hatásfokokkal és az önfogyasztással ennek a tanulmánynak a keretén belül nem foglalkozom. A 4. ábra világosan mutatja, hogy a hasznosítás foka elsősorban az esés hasznosítási fokától és a hidrológiai hatásfoktól függ, de a hidraulikai veszteségek is számottevőek és felérnek az energia átalakítás együttes veszteségével. A folyószakasz hasznosítási fokát, a veszteségek csökkentése révén növelhetjük. Mindenek előtt fel kell tételeznünk a gazdaságosságnak egy rögzített mérőszámát pl. valamilyen k fill/kWó termelési egységköltséget. Állandónak vett k mellett az lesz a jobb megoldás, amelynél az Ti = =- hasznosítási fok nagyobb. Et Nyomatékosan rá kell mutatnom arra, hogy egy folyószakasz maximális hasznosításáról csak akkor beszélhetünk, ha a hasznosítás'során kimerítettük a gazdaságossági kritérium nyújtotta összes lehetőséget. Azt tehát, hogy egyik vagy másik folyónkon létesítendő vízerőmű közül melyik a gazdaságosabb, nem a gazdaságossági mutatók eltéréséből kell lemérni, hanem azon keresztül, hogy azonos vagy közel azonos gazdaságossági mutatók mellett melyiknek a hasznosítási foka nagyobb. Vizsgálatainkban egyszerűség kedvéért nem foglalkozom a folyószakasz esésének hasznosítási kérdéseivel, hanem feltételezem, hogy a duzzasztási szintet előzetes vizsgálatok már rögzítették. Nem veszek figyelembe tározást sem. Ezek figyelembevételével az ri = haszno1 sítási fokot úgy növelhetjük, ha 1. a folyószakasz többcélú hasznosításával, korszerűbb műszaki megoldásokkal csökkentjük a beruházási és üzemi költségeket s az így felszabaduló összegeket a kiépítési vízhozam növelésére fordítjuk (hidrológiai hatásfok javítása). 2. Csökkentjük a hidraulikai veszteségeket (hidraulikai hatásfok javítása), az energiaátalakítás veszteségeit és az önfogyasztást. Mindkét mód a termelhető energia mennyiségét emeli. Mielőtt ezeket a kérdéseket tárgyalnám, szükségesnek tartom a többcélú hasznosítás beruházási költségeinek megosztásával, valamint a kiépítési vízhozam meghatározásával behatóbban foglalkozni. Ezek főleg gazdasági vonatkozású feladatok. A műszaki jellegű vizsgálataimról egy következő tanulmányomban számolok be. 4. Több feladatú vízgazdálkodási létesítmények beruházási költségeinek megosztása Amikor a gazdaságosan hasznosítható vízerőkészletet, vagy egyes létesítendő vízerőmű gazdaságosságát akarjuk megállapítani, egyik alapvető feltétel a beruházás összegének helyes meghatározása. Különösen fontos ún. komplex létesítmé-