Proizvodnja:
Hidroelektrarne in prožnost

Hidroelektrarne in prožnost

Hidroelektrarne so osrednjega pomena za zagotavljanje prožne proizvodnje v Sloveniji.

Glede na konfiguracijo slovenskega elektroenergetskega sistema zagotavljajo največ prožnosti hidroelektrarne.

Z večanjem deleža razpršenih obnovljivih virov energije (še posebej energija sonca in vetra) postaja načrtovanje prožnosti pri proizvodnji in odjemu električne energije vse bolj pomembno. Glede na konfiguracijo slovenskega elektroenergetskega sistema zagotavljajo v Sloveniji danes največ prožnosti hidroelektrarne.

Pri tem je še posebej pomembna veriga osmih hidroelektrarn na reki Dravi. S skoraj 20 odstotki celotne proizvedene električne energije so Dravske elektrarne Maribor pomemben člen pri zagotavljanju neprekinjenega napajanja porabnikov v Republiki Sloveniji.

V prihodnje se bo potreba po prožnosti še precej povečevala. Mikro enote za proizvodnjo in odjem električne energije bo treba podpreti z ustreznimi tehnološkimi rešitvami. Poudarek bo na gradnji digitalnih platform pametnih omrežij v kombinaciji z dodatnimi enotami za shranjevanje energije.

Prožnost zagotavljajo predvsem akumulacijska jezera.

Ko govorimo o prožnosti, imamo v mislih sposobnost sistema, da razporedi svoje vire kot odgovor na spremembe obremenitev v elektroenergetskem sistemu. Te spremembe so lahko pozitivne ali negativne.

Elektroenergetski sistemi z velikim deležem vodne energije v proizvodnji električne energije zaradi prožnosti tega vira energije omogočajo lažje vključevanje razpršenih obnovljivih virov energije v omrežje.

Pri proizvodnji električne energije iz vodne energije zagotavljajo prožnost predvsem akumulacijska jezera in nihanja gladine na rekah. Hidroelektrarna je zmožna v relativno kratkem času zagnati ali zaustaviti posamezen agregat, zato je pomemben člen v verigi prožnosti.

Med mehanizmi za zagotavljanje prožnosti je tudi zmožnost hidroelektrarne, da prelije vodo čez zaporna polja, vendar je ta ukrep zaradi čistih izgub najmanj priljubljen in nezaželen.

Obratovalne in okoljske omejitve prožnosti proizvodnje iz hidroelektrarn.

Pri ovrednotenju potenciala vodne energije za zagotavljanje prožnosti proizvodnje je treba upoštevati obratovalne in okoljske omejitve ter hidrološki cikel. Vodni vir je tisti, ki je v celoti odvisen od okoljskih vplivov. To so predvsem padavine v obliki dežja ali v zimskem času v obliki snega.

Vključevanje hidroenergetskih virov v prožne energetske sisteme od elektroenergetskih strokovnjakov zahteva mnogo znanja, izkušenj in obilico zgodovinskih podatkov. Eno od meril, ki jih morajo zagotavljati proizvajalci električne energije iz rek, so ekološko sprejemljivi pretoki vode, imenovani biološki minimumi, ki zagotavljajo nemoteno življenje živih organizmov v rekah.

Vrste hidroelektrarn in prožnost

Električna energija, proizvedena iz vodne energije, nastane z izkoriščanjem naravne sile vode oziroma njene kinetične energije. Z uporabo turbin in generatorjev vodno energijo pretvarjamo v električno energijo. Vodno energijo uvrščamo med obnovljive vire energije. Ti so okolju prijazni, saj pri svoji transformaciji v električno energijo v ozračje ne izpuščajo toplogrednih plinov.

Ločimo naslednje vrste vodnih elektrarn:

  1. Akumulacijske elektrarne za svoje delovanje vodo akumulirajo v akumulacijskih jezerih. Ta so lahko naravna ali umetna. Takšna jezera v večini primerov pomenijo velik vpliv na okolje. Hkrati imajo kot sistemski hranilnik energije velik pomen pri zagotavljanju prožnosti proizvodnje električne energije.
    Največji svetovni jez so zgradili na Kitajskem ob reki Jangce in ga poimenovali po treh soteskah. Jez je visok 181 metrov, električno energijo pa proizvaja s 34 agregati skupne moči 22,5 GW.
  2. Pretočno-akumulacijske elektrarne so kombinacija pretočnih in akumulacijskih elektrarn. V slovenskem prostoru so najpogostejša vrsta hidroelektrarne. Ponavadi jih gradimo v verigi.
    Največja veriga v Sloveniji so elektrarne na reki Dravi, ki energetsko izkoriščajo 148,3 metra padca med zgornjo (HE Dravograd) in spodnjo koto (HE Formin). S svojo konfiguracijo 22 velikih agregatov in ob upoštevanju vseh okoljskih zahtev so za slovenske razmere velik potencial pri zagotavljanju prožnosti proizvodnje električne energije.
  3. Črpalne hidroelektrarne so tiste elektrarne, ki vodo črpajo v višje ležeče akumulacijsko jezero takrat, ko so cene črpanja najnižje. Z izkoriščanjem velikega padca proizvajajo električno energijo takrat, ko je potreba po energiji največja in so posledično tudi cene energije najvišje.
    S svojo akumulacijo so črpalne elektrarne velik hranilnik energije. V prihodnjih porazdeljenih pametnih omrežjih bodo imele pomembno vlogo.
    Največja črpalna elektrarna na svetu je Bath County. Nekateri jo imenujejo tudi največja »baterija« na svetu, saj premore rezervoar z zmogljivostjo 43 milijonov kubičnih metrov vode in šest generatorjev s skupno močjo 3003 MW.
Hidroelektrarna Mariborski otok

HE Mariborski Otok
Foto: Arhiv Dravske elektrarne Maribor

Hidroelektrarna Fala

HE Fala
Foto: Arhiv Dravske elektrarne Maribor

Koristi
Slovenija
Svet
Izzivi
Projekt
Pri pripravi vsebine Proizvodnja: Hidroelektrarne in prožnost je sodeloval/a:
Samo Fekonja
Samo Fekonja
vodja projektov, Dravske elektrarne Maribor, d.o.o

Samo Fekonja je strokovnjak pri vodenju razvojnih energetskih projektov v Dravskih elektrarnah Maribor in Skupini HSE. Odgovoren je za umeščanje novih tehnologij, predvsem pametnih omrežij in električne mobilnosti, v poslovne strukture Skupine HSE.

Vodi nekatere evropske projekte in išče nove priložnosti znotraj finančnih perspektiv EU. Je tudi strokovnjak za informacijsko varnost in certificiran presojevalec sistemov upravljanja varovanja informacij.

V iEnergiji sodeluje pri temi Hidroelektrarne in prožnost

Vsebino nenehno dopolnjujemo in osvežujemo. Zagotovi si redno obveščanje, prijavi se na e-novičnik.

e-novičnik