Malá vodní - Small hydro

Malá elektrárna Licq-Athérey (Pyrénées-Atlantiques, Francie).
1895 vodní elektrárna blízko Telluride, Colorado.

Malá vodní je vývoj vodní energie v měřítku vhodném pro místní komunitu a průmysl, nebo k tomu přispívat distribuovaná generace v regionální elektrické síti.[1] Přesné definice se liší, ale „malý vodní“ projekt je menší než 50 megawattů (MW) a lze jej dále rozdělit podle měřítka na „mini“ (<1MW),mikro "(<100 kW),"pico „(<10 kW). Naproti tomu mnoho vodních elektráren má enormní velikost, například elektrárna na Přehrada Tři soutěsky na 22 500 megawattů nebo obrovské množství projektů Tennessee Valley Authority.

Malé vodní projekty mohou být postaveny v izolovaných oblastech, které by byly neekonomické, aby sloužily z národní elektrické sítě, nebo v oblastech, kde národní síť neexistuje.

Popis

Používání pojmu „malá vodní elektrárna“ se na celém světě značně liší, maximální limit je obvykle někde mezi 10 a 30 MW. I když minimální limit není obvykle stanoven, Americká národní asociace pro vodní energii stanoví minimální limit 5 MW.[2] v Kalifornie „vodní elektrárny s maximální kapacitou menší než 30 MW jsou klasifikovány jako malé a jsou způsobilé pro zařazení do státních standard portfolia obnovitelných zdrojů, zatímco vodní elektrárny s vyšší kapacitou jsou klasifikovány jako velké a nejsou považovány za obnovitelné.[3] Popis „malý hydro“ lze rozšířit až na 50 MW ve Spojených státech, Kanadě a Číně.[4] V Indii byly vodní projekty do kapacity 25 MW stanic zařazeny do kategorie malých vodních elektráren (SHP).[5]

Malý vodní systém lze dále rozdělit na mini vodní, obvykle definovaný jako 100 až 1 000 kilowattů (kW) a mikro hydro což je 5 až 100 kW. Micro hydro je obvykle použití vodní energie dimenzované pro menší komunity, jednotlivé rodiny nebo malé podniky. Nejmenší instalace jsou pico hydro, pod 5 kW.

Vzhledem k tomu, že malé vodní projekty mají obvykle odpovídající malé stavební práce a malou nebo žádnou nádrž, je vidět, že mají relativně nízký dopad na životní prostředí ve srovnání s velkými vodními.

Růst

Podle zprávy REN21 během roku 2008 vzrostla malá vodní zařízení o 28% oproti roku 2005, aby se zvýšila celková světová malá vodní kapacita na 85 gigawattů (GW). Více než 70% z toho bylo v Číně (s 65 GW), následovalo Japonsko (3,5 GW), Spojené státy americké (3 GW) a Indie (2 GW).[6] Očekává se, že celosvětový růst bude 2,8% ročně až do poloviny 20. let 20. století, kdy kapacita bude přibližně 150 gigawattů.[7]

Čína plánovala elektrifikovat v letech 2005 až 2010 dalších 10 000 vesnic China Village Electrification Program, včetně dalších investic do malých vodních a vodních elektráren fotovoltaika.[6] Do roku 2010 měla Čína 45 000 malých vodních zařízení, zejména ve venkovských oblastech, kde se ročně vyrobilo 160 TWh.[8] Více než 50% potenciální malé vodní energie na světě bylo nalezeno v Asii; zpráva však uvádí: „Je možné, že v budoucnu bude na africkém i americkém kontinentu identifikován větší potenciál vodní energie.“[9][10][11]

V horách a deštných lesích Britská Kolumbie V Kanadě existuje mnoho lokalit vhodných pro vodní rozvoj. Avšak obavy o životní prostředí vůči velkým nádržím po 80. letech zastavily novou stavbu přehrad. Řešením řešení zvýšené poptávky bylo nabídnout smlouvy společnosti nezávislí výrobci energie, kteří postavili 100 běh řeky projekty do 50 MW. Výroba energie bez rezervoárů se dramaticky liší, ale starší konvenční přehrady zadržují nebo uvolňují vodu, aby průměrně těžily v průběhu roku. V roce 2014 tito nezávislí výrobci vyprodukovali 18 000 GWh z kapacity 4500 MW.[12]

Generace

Hlavní článek: hydroelektřina
Historický Ottenbach Small Hydro s původním vybavením z roku 1920 v Ottenbach, Švýcarsko, stále běží na prohlídky s průvodcem
Elektrárna Hongping ve městě Hongping, Shennongjia, má design typický pro malé vodní stanice v západní části Číny Hubei Provincie. Voda pochází z hory za stanicí černou trubkou na fotografii

Hydroelektrická energie je výroba elektrické energie z pohybu vody. Vodní zařízení vyžaduje spolehlivý tok vody a přiměřenou výšku, aby voda mohla spadnout, tzv hlava. V typickém zařízení je voda přiváděna ze zásobníku potrubím do a turbína. Voda protékající turbínou způsobí elektrický generátor otáčet se a přeměňovat pohyb na elektrickou energii.

Malá vodní energie se může vyvinout výstavbou nových zařízení nebo přestavbou stávajících přehrad, jejichž primárním účelem je protipovodňová ochrana nebo zavlažování. Mohou být znovu vyvinuty staré vodní elektrárny, které někdy mohou zachránit značné investice do instalace, jako jsou spádové potrubí a turbíny, nebo jen znovu použít práva na vodu spojená s opuštěným místem. Kterákoli z těchto výhod úspory nákladů může návratnost investic do malého hydroenergetického areálu vyplatit za použití stávajících lokalit.

Návrh projektu

Mnoho společností nabízí standardizované balíčky turbínových generátorů v přibližném rozsahu velikostí od 200 kW do 10 MW. Tyto balíčky „voda na drát“ zjednodušují plánování a vývoj lokality, protože jeden prodejce se stará o většinu dodávek zařízení. Protože jsou minimalizovány jednorázové technické náklady a náklady na vývoj jsou rozloženy do více jednotek, náklady na takové balíkové systémy jsou sníženy. I když se často používají synchronní generátory schopné izolovaného provozu elektrárny, malé vodní elektrárny připojené k systému elektrické sítě mohou využívat hospodárně indukční generátory dále snížit náklady na instalaci a zjednodušit ovládání a provoz.

Malý "běh řeky" projekty nemají konvenční přehradu s rezervoárem, pouze a jez vytvořit vodojem pro odvádění vstupní vody do turbíny. Nepoužitá voda jednoduše teče přes hráz a ústředí může být schopné uskladnit pouze jeden den, což nestačí na suchá léta nebo zamrzlou zimu, kdy se generace může zastavit. Upřednostňovaným scénářem je vstup do stávajícího jezera.

Modulární „mikrohydrokinetické“ systémy byly vyvinuty pro zavlažovací kanály.[13] "Zavlažovací okresy v USA nainstalovali elektrárny v bodech odklonu a kapky v kanálech, které se tradičně používají pro měření průtoku, ke stabilizaci předřazených hlav a k rozptýlení energie tam, kde dochází k významné změně výšky v celém systému kanálu. “[14]

Země jako Indie a Čína mají politiku ve prospěch malých vodních elektráren a regulační proces umožňuje stavět přehrady a nádrže. V Severní Americe a Evropě je regulační proces příliš dlouhý a nákladný na to, aby bylo možné uvažovat o přehradě a nádrži pro malý projekt.

Malé vodní projekty mají obvykle rychlejší environmentální a licenční postupy, a protože zařízení je obvykle v sériové výrobě, standardizováno a zjednodušeno a je také omezena výstavba staveb, lze projekty rozvíjet velmi rychle. Fyzicky menší velikost zařízení usnadňuje přepravu do vzdálených oblastí bez dobrého přístupu na silnici nebo železnici.

Jedno opatření sníženého dopadu na životní prostředí u jezer a nádrží závisí na rovnováze mezi tokem proudu a výrobou energie. Snížení odklonu vody pomáhá říčnímu ekosystému, ale snižuje vodní systém návratnost investic (ROI). Návrh vodní soustavy musí dosáhnout rovnováhy, aby udržel zdraví proudu i ekonomiku.

Ukázkový seznam malých instalací po celém světě

Afrika

Asie

Evropa

Severní Amerika

Viz také

Reference

  1. ^ Crettenand, N. (2012). „Usnadnění malé a malé vodní energie ve Švýcarsku: utváření institucionálního rámce. Se zvláštním zaměřením na systémy skladování a přečerpávání“. Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL). Disertační práce č. 5356. Infoscience.epfl.ch.
  2. ^ http://www.iea.org/publications/freepublications/publication/2012_Hydropower_Roadmap.pdf str.17
  3. ^ „Hydroelectric Power in California“. www.energy.ca.gov. Citováno 2019-04-07.
  4. ^ „Energetický sektor“ (PDF). Mezinárodní agentura pro energii z obnovitelných zdrojů. Červen 2012. Citováno 2018-12-16.
  5. ^ https://mnre.gov.in/small-hydro
  6. ^ A b Aktualizace Globální zpráva o stavu obnovitelných zdrojů z roku 2006 Archivováno 14. 06. 2007 na Wayback Machine, REN21, publikováno 2006, přístup 2007-05-16
  7. ^ http://www.digitaljournal.com/pr/3572050
  8. ^ https://www.irena.org/DocumentDownloads/Publications/RE_Technologies_Cost_Analysis-HYDROPOWER.pdf str.12
  9. ^ „Zpráva o vývoji malé vodní elektrárny za rok 2016“. ICSHP. Citováno 29. dubna 2015.
  10. ^ „UNIDO, ICSHP spouští malý portál pro sdílení znalostí o vodní energii“. Udržitelná energetická politika a praxe. Citováno 29. dubna 2015.
  11. ^ „Malá vodní energie, slibná technologie pro elektrifikaci na venkově“. www.energias-renovables.com. Citováno 29. dubna 2015.
  12. ^ „O nezávislých energetických projektech“. Archivovány od originál dne 6. února 2016. Citováno 9. března 2017.
  13. ^ Poledne, Chris (05.09.2019). „Canal Plus: Tyto malé turbíny mohou přeměnit umělé vodní cesty na elektrárny“. Zprávy GE. Citováno 2019-09-28.
  14. ^ „Zachycení nevyužitého potenciálu: Malá vodní plocha v zavlažovacích kanálech“. Hydro recenze. 2017-10-01. Citováno 2019-09-28.
  15. ^ „Meenvallam Power Project's Revenue Touches Rs 3,24-cr“. Citováno 9. března 2017.
  16. ^ „IRTC - Malý vodní projekt Meenvallom“. Citováno 9. března 2017.
  17. ^ "Bario Asal Micro Hydro .. 4 roky dál a stále silný". Citováno 9. března 2017.
  18. ^ „Minihydrocentrála Ifugao Ambangal“. Co děláme. Globální partnerství pro udržitelnou elektřinu. Citováno 22. července 2020.
  19. ^ Colina, Antonio (6. října 2019). „Japonská firma postaví v Butuanu projekt na výrobu biomasy“. MindaNews. Citováno 22. července 2020.
  20. ^ „Mini vodní elektrárna Balongbong“. Malá skupina energetických nástrojů, National Power Corporation. 7. srpna 2018. Citováno 22. července 2020.
  21. ^ „Zpráva o úspěchu za rok 2013“ (PDF). Small Power Utilities Group, National Power Corporation. Archivovány od originál (PDF) dne 4. března 2016. Citováno 15. září 2015.
  22. ^ „JICA, DOE zahájil provozování malé vodní elektrárny na podporu elektřiny v Ifugao, úsilí o zachování rýžových teras“. Japonská agentura pro mezinárodní spolupráci. 14. července 2015. Citováno 22. července 2020.
  23. ^ „Zahajovací komise vodní elektrárny o výkonu 2,4 MW na euro“. Euro Hydro Power (Asia) Holdings, Inc.. Citováno 22. července 2020.
  24. ^ Lectura, Lenie (3. února 2016). „Epower k rehabilitaci malé vodní elektrárny v Auroře“. BusinessMirror. Citováno 22. července 2020.
  25. ^ Ulgado, Andresito. „Vodní mapa“ (PDF). Úřad pro správu obnovitelné energie, Ministerstvo energetiky. Citováno 22. července 2020.
  26. ^ „Zelená údolí -“. Thegreenvalleys.org. 7. 4. 2013. Citováno 2013-10-16.
  27. ^ „Velká Británie | Wales | Střední Wales | Zelený projekt majáků nabere 20 000 liber“. BBC novinky. 17. 10. 2008. Citováno 2013-10-16.
  28. ^ „biggreenchallenge.org.uk“. biggreenchallenge.org.uk. Archivovány od originál dne 03.10.2013. Citováno 2013-10-16.