Tema: Resursele de energie hidraulicăTema: Resursele de energie hidraulică

• 1. Noţiune. Factorii care determină potenţialul energetic.

• Energia hidraulică reprezintă o energie mecanică, formată din energia potențială a apei dată de diferența de nivel între lacul de acumulare și centrală, respectiv din energia cinetică a apei în mișcare.

• Exploatarea acestei energii se poate face la morile de apă sau la centralele hidroelectrice (CHE), care transformă energia potențială a apei în energie cinetică, pe care apoi o captează cu ajutorul unor turbine hidraulice care acționează generatoare electrice care o transformă în energie electrică.

• Potenţialul energetic al râurilor este determinat de mai mulţi factori:

1)Debitul râului; cu cât debitul este mai mare cu atât creşte potenţialul energetic.

2)Căderea râului sau energia reliefului; cu cât căderea râului este mai mare cu atât potenţialul energetic creşte. Căderea râului variază de la un sector la altul.

3)Condiţiile climatice - influenţează regimul râului (oscilaţiile debitului pe parcursul anului) şi regimul de îngheţ / dezgheţ.

4)Specificul văii râului; condiţii mai favorabile prezintă văile înguste (chei, canioane, defilee), comparativ cu văile largi care oferă condiţii mai dificile sau improprii pentru CHE. În plus, cu cât barajul e mai lat şi valea e mai puţin adâncă, cu atât lacul de acumulare inundează un teritoriu mai vast, ceea ce este nedorit (nerentabil economic).

5) Proprietăţile stratelor de roci din valea râului: cu cât rocile sunt mai dure cu atât condiţiile sunt mai favorabile pentru construcţia CHE şi invers, rocile uşor erodabile creează dezavantaje, inclusiv prin colmatarea lacului de acumulare.

6) Factorul economic, care determină rentabilitatea exploatării; cu cât regiunea din culoarul râului este mai populată şi mai dezvoltată economic (cu prezenţa aşezărilor umane, a terenurilor agricole valoroase, a căilor de transport etc.), cu atât este mai nerentabil de a valorifica energia, iar inundarea acestor terenuri este neraţională. Din acest punct de vedere mai favorabile sunt regiunile slab populate.

Modelul schematic al unei CHEModelul schematic al unei CHE

2. Moduri de exploatare a energiei hidraulice

• A) Roțile hidraulice utilizează energia râurilor sau a unor torente de apă deviate pentru a produce direct lucru mecanic.

În acest scop se folosesc roți pe care sunt montate cupe, iar aducțiunea apei se face în partea de sus a roții. La debite mari se exploatează în principal energia cinetică a apei. În acest scop se folosesc roți pe care sunt montate palete, iar aducțiunea apei se face în partea de jos a roții, apa împingând paletele. Adesea, pentru a accelera curgerea apei în dreptul roții, înaintea ei se plasează un stăvilar deversor, care ridică nivelul apei (căderea) și transformă energia potențială a acestei căderi în energie cinetică suplimentară, viteza rezultată prin deversare adăugându-se la viteza de curgere normală a râului.

Roţi hidraulice cu aducţiune inferioară la Hama, Siria.

Roată hidraulică cu aducţiune superioară la Mazonovo, Spania

B) Hidrocentrale• O hidrocentrală utilizează amenajări ale

râurilor sub formă de baraje, în scopul producerii energiei electrice.

• Potențialul unei exploatări hidroelectrice depinde atât de cădere, cât și de debitul de apă disponibil. Cu cât căderea și debitul disponibile sunt mai mari, cu atât se poate obține mai multă energie electrică. Energia hidraulică este captată cu turbine.

3. Potenţialul hidroenergetic şi 3. Potenţialul hidroenergetic şi

categoriile acestuiacategoriile acestuia • Se disting 3 categorii de potenţial hidroenergetic:• Total – numit şi potenţial teoretic, adică include

totalitatea scurgerii apei. Totalul mondial constituie 54,2 trln kwh/an, însă acesta nu poate fi folosit în totalitate.

• Tehnic-amenajabil – adică acea parte care poate fi valorificată din punct de vedere tehnic. Pe glob acesta este estimat la 21,3 trln kwh/an, însă şi acesta nu este rentabil economic de a fi folosit peste tot.

• Economic-amenajabil – adică acea parte care poate fi valorificată în condiţii de rentabilitate economică şi exclude sectoarele improprii pentru utilizarea energetică. Volumul hidroenergetic mondial economic-amenajabil este de circa 7,3 trln kwh/an.

3. Distribuţia spaţială a potenţialului de 3. Distribuţia spaţială a potenţialului de energie hidraulică energie hidraulică

• Este relativ uniformă, dar totuşi având unele concentrări spaţiale.

• A) Pe râuri se remarcă: Congo (Zair) – traversează o regiune nu prea fragmentată, dar din roci dure, formând numeroase cascade, cataracte. Ianţzî (China), Enisei (Rusia), cu afluenţii lui de dreapta (Angara ş.a.), Parana (Podişul Braziliei) etc.

• B) Pe state se remarcă: Rusia şi R. D. Congo, care au un potenţial hidroenergetic aproape egal, urmate de China (pe Ianţzî, Huagnhe ş.a.), SUA (pe fluviile Columbia, Colorado ş.a.), Brazilia, Canada.

Cele mai importante hidrocentraleCele mai importante hidrocentrale

• Cea mai mare hidrocentrală din lume este Itaipu, pe râul Parana, la graniţa dintre Brazilia şi Paraguai, cu o capacitate de aproximativ 12 mil. kw.

• Ex: Actualmente în China pe fluviul Ianţzî (Chang Jiang) se construieşte un sistem de hidrocentrale, cel mai mare după capacitate – numit Sinsia („3 Defilee”) - Găcijouba . Aceasta va avea o capacitate de aproximativ 20 mil. kw. Lacul de acumulare va inunda un teritoriu unde locuiesc 3 mil. de oameni.

CHE ItaipuCHE Itaipu

CHE ItaipuCHE Itaipu

• Construită între anii 1975 şi 1991 de către cele două state.

• Denumirea în traducere din limba indienilor băştinaşi - “pietre cântătoare".

CHE ItaipuCHE Itaipu

„„3 Defilee”3 Defilee”

„„3 Defilee”3 Defilee”• Ичан, 7 февраля /Синьхуа/ -- В январе 2009 года ежедневная выработка

электроэнергии каскада ГЭС Санься - Гэчжоуба достиг 155 млн кВт/ч•

Об этом сообщили корр. агентства Синьхуа в Китайской генеральной компании по сооружению гидроузла "Санься" /"Три ущелья"/.

в первом месяце этого года совокупный объем выработки электроэнергии ГЭС Санься и ГЭС Гэчжоуба достиг рекордных 4,67 млрд кВт/ч, что на 1,04 млрд кВт/ч больше против аналогичного показателя прошлого года. При этом объем выработки электроэнергии на ГЭС Санься составил 3,81 млрд кВт/ч, увеличившись на 910 млн кВт/ч, на ГЭС Гэчжоуба -- 860 млн кВт/ч при увеличении на 130 млн кВт/ч.

В настоящее время установочная мощность всех сданных в эксплуатацию энергоблоков ГЭС Санься достигла 18,3 млн кВт, энергоблоков ГЭС Гэчжоуба -- 2,8 млн кВт. По итогам 2008 года годовая выработка электроэнергии каскада Санься -- Гэчжоуба достигла 97,8 млрд кВт/ч.