Hidrológiai Közlöny 2009 (89. évfolyam)

5. szám - Tanulmányok, cikkek: - Matkovics Lívia: A bigárti vízerőmű energetikai szerepe és hatása a Hernád vízgyűjtőjére

MATK.OVICS L.: A gibárti vízerőmű energetikai szerepe és hatása a Hernád vízgyűjtőjén 35 72* 25' zsili püze m (töltés) f turbinaüzem (ürítés) 2. ábra: Az árapály erőművek üzeme /6J A hullám-erőmüvek a folytonosan süllyedő-emelkedő víz energiáját hasznosítják. „A műtárgy vízkamrájában a hullám emelkedő fázisában behatoló víz a víz feletti levegőtömeget összenyomja, amely a kamra tetején levő csapószelepen át a turbinakamrába jut. A külső légköri nyomást meghaladó nyomású levegő a légturbina megforgatása után a belső túlnyomásra nyíló csapószelepen át a légkörbe távozik. Amikor a hullám süllyedő periódusba megy át, a vízkamrában szívás lép fel, ami a vízkamra egyik szelepét zárja, a másikat pedig nyitja. A turbinakamrában így a légkörinél kisebb lesz a levegő nyomása, ezért a légköri túlnyomás miatt az egyik szelep nyit a másik zár. A beáramló levegő megforgatja a légturbinát, mely generátor segítségével elektromos áramot termel. [6] Az erőmű működési elvét a 3. és 4. ábra szemlélteti. Hullám-erőművek telepítéséhez Európában az alábbi helyszínek lennének alkalmasak: Nagy-Britannia, Spanyolország, Portugália, Írország, Norvégia, Skócia [3.5], illetve Franciaország, Hollandia, Belgium. A telepített kísérleti erőmüveket a téli viharok által keltett hullámzás tönkretette. Hátránya továbbá, hogy nem ismert az erőmű tenger élővilágára gyakorolt hatása. 3. ábra: A hullámerőművek működési elve [6] Windturbine Generator A depressziós erőmüvek olyan mély-fekvésű területeken létesíthetők, ahol jelentős a párolgás. A vizet a turbinákon át a mély-fekvésű területre vezetjük, ahonnan azt a Nap elpárologtatja, ezáltal biztosítva a megfelelő vízszint-különbséget. A tengerparttal nem rendelkező országok számára is hasznosítható a vízenergia, ha a vízfolyásaikon erőmüveket létesítenek. A folyó vagy patak vizét úgy hasznosíthatjuk, hogy duzzasztóművel, vagy üzemvíz-csatorna segítségével vízszint-különbséget hozunk létre. A kinyerhető energia mennyisége a vízfolyás vízhozamától, és a létrejött magasságkülönbségtől függ. A vízturbinákon átáramló víz energiáját elektromos generátorok alakítják villamos energiává. A vízerőmüvek több szempont szerint is csoportosíthatók. Hasznos esés szempontjából megkülönböztetünk kis- (H < 15 m), közepes- (15 m < H < 50 m), és nagy-esésü (H > 50 m) erőmüveket. A termelt energia jellege szerint beszélhetünk alap-erőművekről, melyek egyenletes üzeme közel állandó energiamennyiséget szolgáltat, ill. csúcs-erőmüvekről, melyek a mindennapi csúcsenergia igény kielégítését biztosítják. Teljesítőképesség alapján beszélhetünk törpe, kis, közepes és nagy teljesítményű vízerőművekről, A határértékeket az 1. táblázat tartalmazza. 1. táblázat: Vízerőművek csoportosítása teljesítményük alapján Ma eyarország Nemzetközi Megnevezés Teljesítmény [MW] Megnevezés Teljesítmény [MW] Törpe 0-0,1 Mikro 0-0,1 Törpe 0-0,1 Mini 0,1 - 1 Kis 0,1 - 10 Kis 1 - 15 Közepes 10- 100 Közepes 15 - 100 Nagy 100Nagy 100 Beszélhetünk átfolyós vízerőműről, melyben a folyó vizét egy rá merőleges gáttal felduzzasztják, és a víz csaknem egésze átáramlik a turbinákon. Ezen erőmüvekben termelt energia mennyisége nagymértékben függ a folyó hozamától. Ezek a kisnyomású vízerőművek állandóan üzemelnek, a régi vízimalmok is ilyen jellegűek. A tározós erőművekben szabályozható a termelt energia mennyisége, ezért alkalmasak a folyamatos energiatermelés mellett a csúcsigények kielégítésére is. A szivattyús energiatározók a csúcsenergia igény kielégítését szolgálják. A fogyasztási mélypontok idején megtermelt felesleges energia felhasználásával a vizet egy magaslaton fekvő tározóba szivattyúzzák. Csúcsidőszakban a vizet a turbinákon át visszavezetik az alsó tározóba. Ez a folyamat jelentős energiaveszteséggel jár, de gazdasági szempontból előnyös, mivel a csúcs-időszakban termelt energia bevétele bőven fedezi a veszteségeket [7]. A szivattyús energiatározó vázlatát az 5. ábra szemlélteti. Szivattyús energiatározók üzemelnek Japánban, az Egyesült Államokban, Franciaországban, Olaszországban, Ausztriában stb. A Hernád folyón Dobsinán, Szlovákiában található hidraulikus energiatározó, a Magyarországon az Aranyos-völgybe tervezett Hidegvölgyi, ill. Sima-2 szivattyús energiatározók tervét egyelőre elvetették. 4. ábra: A hullámerőművek sematikus ábrája /3.3J