|
Uticaj hidroelektrana na energiju i okolinu
Razvoj problema sa kojim se danas susrećemo dostizao je vrhunac početkom
prošlog veka . Usled povećanja potrebe za električnom energijom u savremenom
domaćinstvu i neizdržive urbanizacije, drzave su morale tragati za najpovoljnijim
rešenjima, a u isto vreme i obraćati značajnu pažnju na očuvanje prirode
i iskorišćenje svojih prirodnih resursa.
Moderni stil života podrazumeva sve veću upotrebu energije, a trenutno
se većina energetskih potreba čovečanstva namiruje upotrebom vrlo štetnih
fosilnih goriva, ali u budućnosti će se ta goriva morati zameniti čišćim
izvorima energije u obliku obnovljivih izvora energije ili nuklearne energije,
ako želimo da sačuvamo našu Planetu.
Medjutim, ekonomska situacija u Srbiji ne ide u prilog razvoju i investiranju
u obnovljive izvore energije i to će se odraziti u budućnosti povećanim
uvozom energenata i većim zaduživanjem.
Državi treba da bude najveći interes upravo u indirektnim efektima koji
će se ogledati u smanjenju uvoza električne energije, u korišćenju obnovljivih
izvora energije radi čuvanja neobnovljivih i smanjenja zagađivanja životne
sredine, regulisanju vodotokova i zapošljavanju domaće industrije.
2. ENERGIJA
Živimo u svetu energije. Sve što nas okružuje zasnovano je na korišćenju
energije. Energija je potrebna svim živim bićima. Nama je potrebna da
bi smo se mogli kretati. Energiju dobijamo od hrane koju uzimamo. Biljke
dobijaju energiju od Sunčeve svetlosti, životinje jedu biljke ili druge
životinje. Mašine dobijaju energiju sagorevanjem goriva (nafte, uglja,
gasa i dr.).
Ali na planeti Zemlji je sve manje iskoristive energije.
Svet je došao u vreme kada treba sve više i više energije budući da potrošnja
energije znatno raste na globalnoj skali. Međutim, ne samo da svet treba
energiju, već štaviše treba energiju iz obnovljivih ekološki prihvatljivih
izvora energije koji ne uzrokuju ekološke probleme kao što su globalno
zagrevanje, zagađenje vazduha, vode, odnosno, zagadjenje životne sredine.
Očuvanje energije je od suštinske važnosti, jer prekomernim, nesmotrenim
korišćenjem energije:
- uništavamo prirodna bogatstva koja se trajno uništavaju i troše da bi
se ta energija dobila od prirodnih sirovina,
- izuzetno puno zagađujemo životnu sredinu jer se sirovina kopa, prerađuje,
transportuje, sagoreva i sve to kako bi se preradila u električnu energiju
za nas
Čuvajući energiju štitimo sebe, prirodu, životinje i biljke i prepolovljavamo
svoje troškove, tj. račune.
2.1. ENERGIJA I OKOLINA
Proizvodnja, transport i korišćenje energije u velikoj meri utiču na okolinu
i ekosisteme. Kod energije uticaj na okolinu je gotovo uvek negativan, od
direktnih ekoloških katastrofa poput izlivanja nafte, kiselih kiša i radioaktivnog
zračenja do indirektnih posledica poput globalnog zagrevanja. Budući da
će energetske potrebe čovečanstva nastaviti da rastu u idućih nekoliko vekova,
nužno su neophodne mere kojima bi se uticaj eksploatacije energije na okolinu
smanjio na najmanju moguću meru. Najopasniji izvori energije trenutno su
fosilna goriva, tj. ugalj, nafta i prirodni gas, a potencijalnu opasnost
predstavlja i iskorišćeno radioaktivno gorivo iz nuklearnih elektrana tj.
visoko radioaktivni otpad. Fosilna goriva su opasna zbog toga jer sagorevanjem
ispuštaju velike količine ugljen dioksida, a radioaktivni otpad je opasan
jer utiče loše na organizam ljudi.
Ogroman deo svetske energije još uvek se dobija iz ekološki neprihvatljivih
izvora energije, pogotovo fosilnih goriva koja su još uvek dominantan izvor
energije.
Trenutno nijedno fosilno gorivo nije sasvim pročišćeno, pa se prilikom sagorevanja
otpuštaju još neki štetni gasovi poput sumpornog dioksida ili azotnog oksida.
Ti gasovi kasnije reaguju sa vodenom parom u oblacima i formiraju kapljice
koje padaju na zemlju kao slabe sumporne i azotne kiseline, tj. kisele kiše,
a te kiše deluju izrazito štetno na čitave ekosisteme koje zahvataju. Kod
sagorevanja nekih izvora energije nastaju i sitne čestice minerala koje
kasnije stvaraju pepeo i jedan deo tih čestica odlazi u atmosferu nošen
vrtlogom dima i te čestice su takođe vrlo opasne za zdravlje.
Energetski resursi prema obnovljivosti dele se na:
• Neobnovljive izvore energije
• Obnovljive izvore energije
3. NEOBNOVLJIVI IZVORI ENERGIJE
Pod pojmom neobnovljivih izvora energije se podrazumevaju svi potencijalni
nosioci nekog vida energije koji su jednom stvoreni ali se za sada ne
mogu obnoviti. Takvi nosioci energije su fosilna goriva: ugalj, nafta
i derivati nafte, prirodni gas, kao i fisiona (nuklearna) goriva.
Problemi sa neobnovljivim izvorima energije su prvo u njihovoj količini
i rasprostranjenosti. Zalihe fosilnih goriva su ograničene i brzo nestaju,
a usled koncentracije energetskih resursa u svega nekoliko oblasti u svetu,
korišćenje neobnovljivih goriva stvorilo je sistem međuzavisnosti, tako
da se države koje zavise od uvoza fosilnih goriva nalaze u podređenim
položajima.
Drugi problem je zagađenje čovekove okoline. Sagorevanjem fosilnih goriva,
naročito onih baziranih na nafti i uglju, uzrok su globalnog zagrevanja,
dakle stvaranju tzv. efekta staklene bašte usled emisije ugljen-dioksida,
sumpornih i azotnih jedinjenja. Promena klimatskih uslova predstavlja
jednu od najozbiljnijih opasnosti za Zemljin ekološki sistem. Sa druge
strane, primena nuklearne energije, predstavlja uslovno čistu tehnologiju,
ali u slučaju katastrofa može doći do izuzetno velikih zagađenja sa ogromnim
posledicama na čoveka i životnu okolinu. Takođe, veliki problem predstavlja
i odlaganje radioaktivnog otpada.
3.1. FOSILNA GORIVA
Ugalj, nafta i prirodni gas nazivaju se fosilna goriva. Samo ime fosilna
goriva govori o njihovom nastanku. Pre mnogo miliona godina ostaci biljaka
i životinja počeli su se taložiti na dno okeana ili na tlu. S vremenom
je te ostatke prekrio sloj blata, mulja i peska. U tim uslovima razvijale
su se ogromne temperature i veliki pritisci, a to su idealni uslovi za
pretvaranje ostataka biljaka i životinja u fosilna goriva. Sagorevanjem
fosilnih goriva u atmosferu odlazi puno ugljen dioksida. To je glavni
problem iskorišćavanja fosilnih goriva gledano sa ekološkog aspekta.
3.1.1. UGALJ
Ugalj je nastao od biljaka pre 300 miliona godina. Biljke su se taložile
u močvarama i milionima godina preko tih ostataka se taložilo blato koje
je stvaralo veliku toplotu i pritisak. Danas se ugalj većinom nalazi ispod
sloja stena i blata, a da bi se došlo do njega kopaju se rudnici. Od svih
fosilnih goriva uglja ima najviše, a ima i najduži vek upotrebe. Već u
2. i 3. veku stari Rimljani u Engleskoj su koristili ugalj. Godine 1880.
ugalj je prvi put upotrebljen za proizvodnju električne energije.
3.1.2. NAFTA
Nafta je tamna tečnost koja se najčešće nalazi ispod površine Zemlje
ili morskog dna. Nafta se najviše koristi za pokretanje vozila i za dobijanje
električne energije u termoelektranama. Takođe je značajna sirovina za
mnoge proizvode.
3.1.3. PRIRODNI GAS
Prirodni gas je fosilno gorivo koje se najvećim delom (85% do 95%) sastoji
od metana (CH4), bez mirisa i ukusa. Zapaljiv je i eksplozivan. Kao fosilno
gorivo, prirodni gas ima ograničene zalihe. Procene su da bi zalihe prirodnog
gasa, uz današnji način iskorišćavanja, mogle potrajati još oko sto godina.
Gas se upotrebljava u domaćinstvu, koristi se za grejanje, u industriji
itd.
3.1.4. NUKLEARNA ENERGIJA
Nuklearna ili atomska energija je naziv za energiju koja se oslobađa
pri procesima transmutacije atomskih jezgara. U užem smislu pod nuklearnom
energijom se smatra primena kontrolisanih nuklearnih reakcija u svrhu
pokretanja različitih uređaja. Proizvodi se u nuklearnim elektranama.
Nuklearna energija danas proizvodi 17 % električne energije u svetu, odnosno
7 % globalne energije. Počela se primenjivati od 1950-ih godina.
Mada, za sada, praktično nije moguće isključiti neobnovljive izvore energije,
ali primena obnovljivih izvora energije u mnogome može smanjiti emisiju
gasova staklene bašte, a samim tim i smanjiti štetne posledice na okolinu.
4. OBNOVLJIVI IZVORI ENERGIJE
Obnovljivi izvori energije predstavljaju neiscrpan prirodni vid energije
koja se nalazi svuda oko nas. Pod pojmom obnovljivi izvori energije, podrazumevaju
se izvori energije koji se nalaze u prirodi i obnavljaju se u celosti
ili delimično Tu spadaju solarna energija, energija vetra, geotermalna
energija, energija biomase, energija plime,talasa i okeana, i energija
vode, odnosno hidroenergija.
4.1. VRSTE OBNOVLJIVIH IZVORA
4.1.1. SOLARNA ENERGIJA
Do sada nisu identifikovani značajniji negativni uticaji na životnu sredinu
korišćenja solarne energije. Ukoliko se vodi računa o površini koju pokrivaju
reflektujući materijali za prikupljanje sunčane energije (ogledala za
koncentrisanje energije sunca) - koja ukoliko se primene na vrlo velikim
površinam a mogu da dovedu do poremećaja u lokalnoj klimi - kao i uticaj
na poljoprivredno zemljište i divlju floru i faunu, korišćenje solarne
energije je ekološki održivo.
4.1.2. ENERGIJA VETRA
Korišćenje energije vetra, na mestima gde su prosečne brzine vetra veće
od 4 m/s, trenutno je jeftinija opcija od korišćenja solarne energije.
Mada elektrane na vetar imaju vrlo malu emisiju tokom svog veka postojanja,
one ipak imaju nekoliko potencijalno negativnih posledica na životnu sredinu
o kojima se mora voditi računa. Turbine na vetar su previše upadljive,
stvaraju aerodinamičnu buku od prelaska vetra preko oštrica lopatica i
mehaničku buku od pomeranja delova turbine, a svojim prisustvom mogu da
predstavljaju potencijalnu opasnost za ptice koje stradaju od sudara sa
rotirajućim lopaticama turbina.
4.1.3. GEOTERMALNA ENERGIJA
Geotermalna energija je čist obnovljivi izvor energije od kojeg se mogu
dobiti toplotna i električna energija. Toplota koja se nalazi u unutrašnjosti
Zemlje suštinski je neograničena i uz odgovarajuća tehnološka rešenja
može se direktno koristiti za geotermalno grejanje domaćinstava i plastenika
i staklenika za poljoprivredu. Geotermalna energija ima i potencijal da
obezbedi pouzdane izvore električne energije uz značajno manje nivoe emisija
od energije iz fosilnih goriva, a faktor iskorišćenja može da bude i do
90%.
Elektrane na geotermalnu energiju potencijalno predstavljaju značajnu
opasnost za spoljašnju sredinu. One mogu tokom svog rada da ispuštaju
gasove u atmosferu, pre svega ugljendioksid i vodonik sulfid, ali i amonijak,
vodonik, metan, azot, radon i drugo. Ova emisija mora da se kontroliše
striktnom regulativom i kontrolnim metodama same geotermalne tehnologije.
Takođe, upotrebljene geotermalne vode moraju da se vraćaju nazad u Zemlju
odakle potiču, i mogu zagaditi rečne i jezerske sisteme.
4.1.4. ENERGIJA BIOMASE
Biljke imaju sposobnost da u procesu fotosinteze vezuju sunčevu energiju
i da od vode i ugljendioksida sintetišu organske materije - biomasu. Ova
sposobnost osnova je opstanka života na Zemlji. Razgradnjom biomase ne
izbacuje se višak ugljendioksida u atmosferu, jer je ista količina absorbovana
prilikom rasta biljaka. Biomasa je značajan izvor energije i širom sveta
najvažnije gorivo, posle uglja, nafte i prirodnog gasa.
Biomasa se deli po sastavu na čvrstu, tečnu i gasovitu, tj. biogas.
Čvrsta biomasa: organske, nefosilne materije biološkog porekla
(drvo, drveni otpaci, pleva, slama, ljuske, životinjski otpad i drugo)
Tečna biogoriva: tečna goriva zasnovana na biljnim osnovama nastala
obradom biomase (biodizel i bioetanol)
Biogas: gasovi nastali razlaganjem biomase (metan, ugljendioksid
i drugo)
4.1.4.1. BIOGORIVA
Biogoriva predstavljaju komparativno čistu alternativu za naftu kao izvor
goriva, međutim, proizvodnja i eksploatacija biomase u energetske svrhe
vezana je sa čitavim nizom rizika za životnu sredinu. Slično kao i kod
proizvodnje hrane, proizvodnja biomase u energetske svrhe povezana je
sa uobičajenim načinom obrade zemlje i podrazumeva korišćenje velikih
površina pod jednom kulturom i intenzivne agrotehničke mere. Ovo se pokazalo
kao vrlo negativan faktor koji dovodi do smanjenja biološke raznovrsnosti
i zagađenja zemljišta i vode. Takođe, ekploatacija prirodnih izvora drveta
već je u celom svetu dovela do značajne degradacije površina pod šumama,
što ima negativne posledice na klimu, remeti režime kruženja materija
u prirodi uključujući i vode i ugrožava biološku raznovrsnost. Dalje povećanje
korišćenja drveta u energetske svrhe, čak i sa namenskih, gajenih površina
može imati katastrofalne posledice na život na Zemlji. Ekološka, na žalost
ne neophodno i ekonomska održivost biomase kao izvora energije može se
postići samo upotrebom biljnih i životinjskih ostataka, koji do sada nisu
našli svoju ekonomsku primenu i bili su odbacivani.
4.1.5. ENERGIJA OKEANA
Energija okeana je izvor energije koji se vrlo retko koristi jer trenutno
postoji mali broj elektrana koje koriste energiju oceana, a osim toga
te su elektrane još uvijek malih dimenzija tako da je deo energije koji
se odnosi na energiju okeana ustvari zanemariv na globalnoj skali. Međutim,
kako obnovljivi sektor dobija sve veće značenje sa njime bi trebalo takođe
porasti i iskorišćavanje, ovog u najmanju ruku zanimljivog izvora energije.
Postoje tri osnovna tipa koja se koriste u iskorišćavanju energije okeana.
Možemo koristiti talase, odnosno energiju talasa, energiju plime i oseke,
a osim toga možemo koristiti i temperaturnu razliku vode kako bi dobili
energiju (Ocean Thermal Energy Conversion, OTEC).
4.1.6. HIDROENERGIJA
Hidroenergija je energija čiji naziv potiče od reči (hydro), što znači voda
i (energy), energija pa odatle i njen naziv. Hidroenergija je najstariji
izvor energije koji se vekovima koristi za dobijanje mehaničke, a već duže
od sto godina i električne energije. Hidromehanički energetski potencijal
rečnih tokova predstavlja posledicu prirodnih kretanja vode pod dejstvom
toplote Sunca i gravitacione sile.
Iskorišćavanje hidroenergije ima istorijat od više hiljada godina. Na osnovu
arheoloških nalaza, poznajemo sisteme navodnjavanja stare 5000 godina. Sigurno
je da su vodenice (dakle, pretvaranje hidroenergije u mehanički rad) već
koristile velike imperije Starog veka (Egipat, Kina, Indija). Vodenice su
jednako radile i kod Rimljana i kod Grka. U prvoj polovini 19. veka, uglavnom
počev od 30-ih godina, umesto vodenica pojavile su se prve vodene turbine,
koje su bile sposobne da eksploatišu energiju reka koje karakteriše veliki
pad i veliki prinos vode.
Napokon, 1860-ih godina, Werner von Siemens je izgradio električni generator
koga je pokretala vodena turbina, kojim se mogla proizvoditi električna
energija, dok 1896. godine je angažovanjem Thomasa Alve Edisona i Nikole
Tesle izgrađena na vodopadu Nijagara prva hidroelektrana naizmenične struje.
Danas oko 20% svetske proizvodnje električne energije potiče iz hidroenergije,
u ukupnoj količini od oko 2030 TWh.
Energija dobijena korišćenjem snage vode je relativno čista, međutim, velike
hidroelektrane izazivaju velike probleme između ostalog i oko uređenja vodotokova,
narušavanja pejzaža, uticaja na floru i faunu i indirektnog oslobađanja
gasova staklene bašte (metan koji nastaje raspadanjem sedimenta u akumulacijama).
Međutim, tehnološka rešenja koja ne podrazumevaju izgradnju brane, akumulacije
ili raseljenje stanovništva, nemaju negativan efekat na ljudske potrebe
za vodom niti utiču negativno na biološku raznovrsnost područja, prihvatljiva
su i preporučljiva. Kao jedno od najisplativijih i ekološki najprihvatljivijih
rešenja počinje se sa izgradnjom hidroelektrana i iskorišćavanjem energije
vode, odnosno hidroenergije.
4.1.6.1. KARAKTERISTIKE POTENCIJALA HIDROENERGIJE
Radi proučavanja hidroenergije potrebno je poznavati nekoliko karakteristika
ovog potencijala.
Teorijski potencijal vodenih snaga je teoretski moguća snaga koju vodeni
tok može dati bez obzira na tehničku i ekonomsku stranu ostvarljivosti
postrojenja. Za račun ovog pokazatelja je potrebno poznavati visinske
razlike za data jedinična odstojanja, tj. podužni profil reka i potoka,
trajanje i učestanost snaga, raspoređenost snaga duž toka, raspodela snaga
u funkciji vremena, prosečne i maksimalne protoke.
Tehnički vodeni potencijal se određuje na osnovu razrade nekog tehničkog
rešenja kada se utvrdi realno ostvariv potencijal godišnje proizvodnje
energije.
Ekonomski potencijal je onaj deo tehnički iskoristivog potencijala čija
se eksploatacija ekonomski isplati.
5. HIDROELEKTRANE
Hidroelektrana je električno postrojenje za proizvodnju električne energije
sa pogonom na vodu. Ovaj vid elektrana se gradi na mestima gde postoji
dovoljno tekuće vode u smislu količine i visinske razlike.Takodje, hidroelektrane
se obično grade sa višim i nižim nivoom, što zapravo čini ovu tehnologiju
jako povoljnom i fleksibilnom za kontrolisanje količine proizvedene struje.
Pomoću akumulacije vode, više energije može da se proizvede u toku povećane
potrošnje, a noću kada je potrošnja smanjena se proizvodi manje struje
i stvara nova akumulacija vode.
Snaga hidroelektrane je srazmerna količini vode i visinskoj razlici. Zato
se biraju vodotokovi sa velikim protokom vode ili planinske reke sa manjim
tokom, ali velikim padovima, dok ravničarske reke sa malim visinskim razlikama
nisu povoljne. Međutim količina proizvedene energije zavisi od količine
dotoka vode i varira tokom godine.
Tehnologija hidroelektrane je pouzdana i nakon izgradnje, podrazumeva
samo troškove odražavanja i praćenja stanja konstrukcije
5.1. PRINCIP RADA HIDROELKTRANE
Potencijalna energija vode se pretvara u kinetičku energiju vode koja
se dovodi kroz kanale, odnosno cevovode. Kinetička energija vode u pokretu
sa rotacijom turbine pretvara u mehaničku energiju. Tekuća voda obrće
svojom kinetičkom energijom hidrauličnu turbinu, koja je povezana sa električnom
mašinom - generatorom električne energije. Svaki generator je sastavljen
od rotora i statora, gde se u rotoru nalaze magneti i samim okretanjem
magnetnog polja se indukuje struja u bakarnim navojima u statoru, po principu
elektromagnetne indukcije. U hidroelektranama generator ima jak elektromagnet,
odnosno rotor pa pomerananjem magnetnog polja, izaziva se pomeranje elektrona
koji "skaču" sa atoma na atom i tim se proizvodi električni
tok, odnosno struja.
5.2. SASTAVNI DELOVI HIDROELKTRANE
Brana ili pregrada je osnovni deo hidrotehničkog sistema hidroelektrane,
a funkcija joj je skretanje vode s prirodnog toka prema zahvatu, povećanje
dubine vode kako bi dobili što veći pad i ostvarivanje akumulacije vode.
Brane mogu biti masivne (armirano-betonske) i nasute (zemlja, kamenje).
Zahvat vode je struktura koja usmerava vodu prema dovodu, odnosno prema
turbini. Postoje primeri zahvata ispod i iznad površine vode. Zadatak
zahvata je da potrebnu količinu vode usmeri prema dovodu vode ili direktno
prema cevovodu, pod pritiskom a da pritom bitno ne ugrozi okolinu, i da
ne zahteva posebna održavanja. Prema današnjim ekološkim standardima zahvati
imaju sisteme za odvraćanje riba od zahvata i prolaze za ribe.
Dovod vode je deo sistema koji spaja zahvat sa vodenom komorom. Može biti
izveden kao otvoreni – kanal ili zatvoreni – tunel. Otvoreni dovod (kanal)
može biti izveden u obliku trapezoida, pravougaonika, trougla ili polukružno.
Protok kroz kanal zavisi od vrste materijala od kojeg je izrađen (zemlja,
čelik, drvo ili beton) od čistoće kanala i od oblika kanala. Zatvoreni
dovod (tunel) može biti izveden kao gravitacioni ili pritisni. Kod gravitacionih
tunela voda ne ispunjava ceo tunel, pa se protok reguliše na zahvatu,
dok kod pritisnih tunela voda ispunjava ceo poprečni presek, pa ne treba
uticati na zahvat za promenu protoka.
Vodena komora nalazi se na kraju odvoda, a služi za regulaciju prilikom
promene opterećenja. Kada je dovod izveden kao gravitacioni tunel vodena
komora mora imati odgovarajući volumen kako bi se u njoj mogla stati veća
količina vode, a kada je tunel pritisni dimenzije komore moraju biti takve
da nivo vode u dovodu ne poraste preko dopuštene granice.
Pritisni cevovod dovodi vodu do turbina iz vodene komore ili direktno
sa zahvata vode, a karakterističan je po materijalu, razmeri, debljini
i tipom spajanja pojedinih delova. Razmera se bira tako da se gubici zbog
trenja smanje na prihvatljivu meru dok se debljina bira tako da je cevovod
otporan na hidrauličke pritiske. Danas postoji širok izbor materijala
za izradu cevovoda, zavisno od pada. Za velike padove koristi se zavareni
čelik, dok je za male i srednje padove čelik manje poželjni jer se unutrašnji
i spoljašnji sloj zaštite ne smanjuje sa smanjenjem debljine ceva usled
manjeg pritiska. Zato se na manjim i srednjim padovima koriste još i polietilenski,
pvc, betonski i azbestno-betonski cevovodi. Na ulazu u pritisni cevovod
nalazi se uređaj kojim se može sprečiti dalje proticanje vode u slučaju
pucanja cevi. Ispred glavnog uređaja redovno se postavlja i pomoćni, koji
omogućava bilo kakve radove na glavnom bez potrebe za pražnjenjem sistema.
Vodene turbine pretvaraju kinetičku energiju strujanja vode u mehaničku
energiju okretanjem rotora turbine, odnosno generatora. Turbine se zavisno
od načina prenosa energije vodotoka dele na impulsne (akcione) i reakcione.
U impulsnim turbinama pritisak na ulazu u rotor vode jednak je pritisku
vode na izlazu, jer se sva potencijalna energija vode pretvara u kinetičku
energiju u statoru turbine. Glavni predstavnik impulsnih turbina je Peltonova
turbina kod koje voda sa velike visine od 400 do 600 m slobodno pada i
koristi se za male protoke.
Generator je uređaj koji mehaničku energiju okretanjem rotora pretvara
u električnu energiju. S obzirom na brzinu okretnog magnetnog polja u
odnosu na brzinu rotora generatori se dele na sinhrone i asinhrone. Sinhroni
generator ima istosmerni sistem i može raditi izolovan od mreže, dok asinhroni
generator uzima čistu energiju iz mreže, i ne može raditi ako nije povezan
na mrežu. Sinhroni generatori su skuplji od asinhronih, ali se asinhroni
mogu koristiti samo na mestima gdje je njihov doprinos u ukupnoj snazi
sistema zanemariv.
Rasklopno postrojenje predstavlja vezu između hidroelektrane i elektroenergetskog
sistema, a izvodi se u neposrednoj blizini hidroelektrane. Njegova osnovna
namena je transformacija proizvedene električne energije u skladu s parametrima
sistema i isporuka te energije u elektroenergetski sistem. Odvod vode
služi za vraćanje vode iskorišćene u turbini natrag u vodotok, a može
biti izveden kao kanal ili kao tunel.
5.4 VRSTE HIDROELKTRANA
Po količini vode i načinu konstrukcije se razlikuju sledeće vrste:
Akumulaciona hidroelektrana, koja se pravi pregrađivanjem reke i zaustavljanjem
toka (brana), što vodi stvaranju velikog akumulacionog jezera uzvodno
od brane koje sadrži velike količine vode što predstavlja rezervoar energije,
ali se može koristiti i u druge svrhe (navodnjavanje, ribolov, itd). Kod
ovakve vrste elektrane obično postoje velike godišnje varijacije u količini
dotoka vode. Akumulaciono jezero poseduje potencijalnu energiju koja je
rezultat visinske razlike gornje kote jezera i tačke montaže generatora,
a koja se pretvara u kinetičku energiju vode koja pokreće lopatice turbine.
Voda se od brane vodi tunelima koji mogu biti kilometrima dugi do mesta
gde je sagrađeno postrojenje elektrane sa turbinama i generatorima. Za
elektrane na rekama sa velikim padovima i malim protokom koriste se Peltonove
turbine, a u slučajevima kada je količina vode dovoljna koriste se Francisove
turbine.
Reverzibilna hidroelektrana je slična po konstrukciji akumulacionoj hidroelektrani,
ali ima velike pumpe koje u vreme manje potrošnje struje vraćaju vodu
u akumulaciono jezero, dok u vreme nestašice energije puštaju vodu iz
akumulacije i proizvode struju u situaciji kada je potrebnija i skuplja.
Ovakve elektrane služe uravnoteženju proizvodnje i potrošnje u električnoj
mreži.
Protočna hidroelektrana ima malu visinsku razliku ispred i iza mesta zahvatanja
vode tako da ne koristi potencijalnu energiju razlike nivoa već samo kinetičku
energiju koju poseduje vodeni tok. Stoga je snaga ovakve elektrane zavisna
od trenutne količine protoka vode. Kod ovih elektrana se za pokretanje
generatora koriste Kaplanove turbine koje su pogodne za velike protoke
vode i male padove.
5.5. PODELA HIDROELKTRANA PO NIVOU VODENOG PADA
Prema količini vode i visini vodenog pada, koji koriste, razlikuju se:
1. hidroelektrane s niskim padovima i relativno velikom količinom vode
2. hidroelektrane sa srednjim i niskim padovima i
3. hidroelektrane s visokim padovima i relativno malom količinom vode
5.6. VRSTE TURBINA KOD HIDROELKTRANA
Za visoke padove (preko 200 metara) primjenjuju se takozvane Peltonove
turbine kod kojih se potencijalna energija vode u provodnom delu potpuno
pretvara u kinetičku, i u obliku vodenog mlaza pokreće lopatice turbine
pretvarajući kinetičku energiju u mehaničku.
Za srednje padove (do 200 metara) koriste se takozvane Francisove turbine,
kod kojih provodni deo sa lopaticama okružuje tocak. U provodnom delu
ovih turbina potencijalna energija vode samo se delimično pretvara u kinetičku
tako da sa određenim pritiskom dospeva u obrtno kolo i njemu predaje svoju
energiju.
Za niske padove (do približno 40 metara) koriste se takozvane Kaplanove
turbine koje rade slično kao i Francisove turbine, s tim da je broj lopatica
daleko manji.
5.7. SNAGA HIDROELKTRANE
U zavisnosti od veličine hidroelektrane, odnosno od protoka reke, snaga
hidroelektrane se izračunava pomoću formule:
P=q ρghk
Gde je:
P-dobijena snaga struje i električna energija (električna snaga),u W;
q- protok vode, m3/s;
ρ-gustina vode (uzima se približna vrednost 1000 kg/m3);
g-ubrzanje sile teže(gravitacione sile), 9.81 m/s2;
h- dubina vodenog bazena;
k- koeficijent hidroelektrane čija je vrednost između 0 i 1;
Koeficijent k zavisi isključivo o vrsti turbina ugrađenih u hidroelektrane.
Što su turbine veće i modernije koeficijent, k se približava vrednosti
1.
6. UTICAJ HIDROELEKTRANA NA ŽIVOTNU SREDINU
Izgradnjom hidroenergetskih objekata nastaju pozitivni ali i negativni
uticaji na životnu sredinu. Karakteristike okoline, karakter i veličina
hidroenergetskog objekta određuju međusobne uticaje životne sredine na
objekat i obrnuto. Zato mogu postojati bitne razlike u karakteru i intenzitetu
uticaja pojedinih hidroelektrana na životnu sredinu.
Pozitivni uticaji se uglavnom odnose na vodosnabdevanje, navodnjavanje
ili odvodnjavanje, turizam i rekreaciju, dok negativni uticaji se odnose
na uticaj hidroenergetskih objekata na kvalitet vode, priobalje i okolna
zemljišta, a ublažavaju ili eliminišu se preduzimanjem odgovarajućih mera
zaštite u toku izgradnje objekata i njihove eksploatacije. Negativni uticaji
na životnu sredinu su blagog intenziteta ali su izuzetno kompleksni, kao
što je aktiviranje potencijalnih klizišta, padavina, promena mikroklime,
izmena fizičko-hemijskih karakteristika voda i dr.
6.1. UTICAJ HIDROELEKTRANA NA OKOLINU
6.1.1. POZITIVAN UTICAJ HIDROELEKTRANA
Ključna prednost obnovljivih izvora energije, pa tako i hidroelektrana,
je smanjena ili u potpunosti eliminisana emisija efekta staklene bašte.
Glavni razlog je što ne koriste fosilna goriva kao pokretač turbine, odnosno
električnog generatora. Time električna energija nastala u hidroelektranama
postaje rentabilnija. Hidroelektrane takođe imaju predviđen duži životni
vek nego elektrane na fosilna goriva. Ono što je bitno, u razmatranju
hidroelektrana sa ekonomskog aspekta, jeste da današnje moderne, hidroelektrane
zahtevaju vrlo mali broj osoblja, zbog velikog stepena automatizacije.
Tako da, cena investicije u izgradnji hidroelektrane se povrati u razdoblju
do desetak godina.
Emisija efakta staklene bašte je u potpunosti eliminisana, ako se isključivo
posmatra samo proces proizvodnje električne energije. Ali se ne može reći
i za celu hidroelektranu. Međutim, zanimljiva je studija koja je sprovedena
u saradnji Paul Scherrer Instituta u Štutgartu. Ona je pokazala da su,
među svim izvorima energije, hidroelektrane najmanji proizvođači emisije
gasova staklene bašte. Slede vetroelektrane, nuklearne elektrane, energija
dobijena foto naponskim ćelijama.
Hidroakumulacijska jezera hidroelektrana mogu osim svoje primarne funkcije
imati još nekoliko pozitivnih aspekata. Svojom veličinom mogu privlačiti
turiste, te se na njihovoj površini mogu odvijati razni vodeni sportovi.
Takođe velike brane mogu igrati značajnu ulogu u navodnjavanju, i u regulaciji
toka reka. Prednost primene raznih tipova hidroelektrana jeste da, s obzirom
da nema emisije ugljen-dioksida, njima se štiti životna sredina i, omogućuje
se efikasna odbrana od poplava, pošto je u interesu zaštite rečnih turbina
potrebno da se iz reke odstrani otpad, a time se smanjuje i zagađenost
reka.
Obzirom da ne koristi gorivo, pogotovo ne fosilno, hidroelektrane imaju
pozitivan uticaj na prirodu. Sledeće što je bitno da ne postoji zavisnost
cene proizvedene energije od skokova cena nafte, gasa ili drugog goriva.
Jedan kWh energije proizveden u hidroelektrani je značajno jeftiniji od
onog u termoelektrani i ima manji negativni uticaj na životnu okolinu.
Iz ovog razloga su hidroelektrane popularnije i poželjnije kao izvor energije
za jednu državu.
Električna energija koja se proizvodi putem hidroenergije jeftinija je
u poređenju sa energijom koja se proizvodi korišćenjem fosilnih goriva.
Pored toga, ona ima dve značajne kvalitativne prednosti:
(1) veoma je predvidljiva;
(2) elektrane na rečnim tokovima proizvode električnu energiju 24 sata
dnevno.
U bliskoj budućnosti ona će igrati sve važniju ulogu u kombinaciji energenata
u svetu.
Medjutim kao i svi drugi izvori energije, i hidroelektrane imaju svoj
negativan uticaj na životnu sredinu.
6.1.2. NEGATIVAN UTICAJ HIDROELEKTRANA
Ključni deo hidroelektrane je njena brana. Urušavanje brane može dovesti
do velikih katastrofa za celi ekosistem. Sam kvalitet gradnje, konstrukcije
i održavanje brane nije dovoljna garancija da je brana osigurana od oštećenja.
Evo jednog primera: hidroelektrana Brana tri kanjona u Kini. Brana tri
kanjona je najveća hidroelektrana na svetu. Hidroelektrana se nalazi na
reci Jangce. To je najveća Kineska reka, što opravdava izgradnju hidroelektrane
na njoj. Međutim, vodeni bazen, tj. hidroakumulacijsko jezero te brane,
je toliko veliko da svojom težinom opterećuje zemljinu koru. Ako se uzme
u obzir da je to područje geološki nestabilno, tj. da se nalazi na spoju
litosfernih ploča, jasno je da postoji opravdani rizik od potresa. Dok
naučnici strahuju od potresa i urušavanja brane, političari tvrde da takav
rizik ne postoji.
Reka svojim tokom nosi vodeni materijal u obliku peska i mulja. To s vremenom
dovodi do taloženja tog materijala u vodenom bazenu, a posledica toga
je smanjivanje dubine vodenog bazena. Zahvaljujući tome, vodeni bazen
gubi svoju ulogu. To se može izbeći gradnjom raznoraznih kanala koji imaju
ulogu premosnice.
Takođe negativni, aspekt prilikom gradnje brana je nužnost uništavanja
prirodnog bogatstva. Prilikom punjenja akumulacijskog jezera dolazi do
potapanja svega onoga što se našlo ispod površine jezera. Fauna tog područja
je primorana na preseljenje. Što se flore tiče, situacija je malo drugačija,
prvenstveno u tropskim područjima. U tim područjima, gde je temperature
viša, prilikom truljenja, raspadanja, biljnih ostataka zarobljenih pod
vodom, dolazi do stvaranja gasova staklene bašte. To jest nastaju ugljen
dioksid,(CO2) i metan. Stvaranje ugljen dioksida
zapravo nije toliko zabrinjavajuće. Zanimljivo je reći da je emisija CO2,
oslobođena u akumulacijskim jezerima, veća nego u elektranama u koje pokreće
fosilno gorivo, ukoliko pre punjenja bazena vodom površina nije bila u
potpunosti očišćena. Medjutim veći problem je stvaranje metana, koji je
mnogo opasniji od ugljendioksida, a odlazeći u atmosferu potpomaže stvaranju
efekta staklene bašte.
U situaciji kada je akumulaciono jezero na ravničarskoj reci, tada dolazi
do usporavanja toka uzvodno i podizanja nivoa podzemnih voda (slučaj sa
hidroelektranom Đerdap). Veliko jezero čini promenu mikroklime na jednom
manjem području povećanjem vlage, pa se dešava da ljudi za zaštitu kulturnih
vrednosti ne dozvoljavaju pravljenje akumulacija u blizini objekata sa
osetljivim fresko slikarstvom. Takođe, brane prekidaju migracione puteve
ribljih vrsta koje se mreste uzvodno, ukoliko na brani nema specijalno
predviđenih prolaza za ribe. Planinske reke koje prave kanjone i klisure
su pogodne za pravljenje akumulacija sa velikim padom i potencijalom hidroenergije,
ali uz cenu potpunog potapanja i izmene ekosistema.
Nedostatak je to što su hidroelektrane jako skupe za izgradnju, ali sa
druge strane je to najjeftiniji način da se proizvede električna energija,
jer je snaga vode besplatna i obnavlja se konstantno - padavinama snega
ili vode u ciklusu kruženja vode.
Medjutim, svaka hidroelektrana ima svoj životni vek, nakon kojeg postaje
neekonomična.
6.2. PRIMER PROGRAMA ZAŠTITE ŽIVOTNE SREDINE HIDROELKTRANE DJERDAP
Izgradnja hidroelektrana koje se nalaze u sastavu HE "HE Djerdap"
D.o.o Kladovo (HE " Djerdap 1" , HE " Djerdap 2",
HE "Pirot", i " Vlasinske HE") , neminovno je izazvala
uticaje na životnu sredinu. To se na najbolji način ogleda kroz promene
vodenog ekosistema akumulacija i ekosistema priobalja, koje su trajnog
karaktera i koje zahtevaju stalno praćenje i preduzimanje odredjenih mera
zaštite životne sredine. U akumulacijama HE odvijaju se procesi tokom
kojih dolazi do značajne degradacije kvaliteta voda, a kojima najviše
doprinose organske materije i otpad donešeni u akumulacije. Mogući uticaj
HE u sastavu " HE Djerdap" se prostire na oko 18 000 ha u priobalju.
Za zaštitu ovih površina izgradjeni su ogromni sistemi drenažnih kanala
i cevovoda, crpnih stanica i piezometara, koji zahtevaju velika materijalna
ulaganja u cilju investicionog i tekućeg održavanja. . Zbog izuzetno teških
ekonomskih uslova, poslednjih deset godina ovi sistemi nisu dobro održavani
pa značajan deo njih nije u funkciji.
EPS je uradio program zaštite priobalja svih svojih HE, koji, među ostalim,
obuhvata sanaciju i praćenje klizišta, antierozione radove, zaštitu obala,
zaštitu od poplava i sl.
Istraživanja zaštite priobalja se u " HE Djerdap" kontinualno
obavljaju kroz programe praćenja, merenja i analiza uticaja na životnu
sredinu. U okviru ovog multidisciplinarnog programa vrše se merenja i
analize kroz :
Program I – Režim površinskih voda koji se sastoji iz :
• Osmatranje i praćenje nivoa podzemnih voda
• Dopuna postojeće osmatračke mreže
• Praćenje uticaja uspora i režima rada postojećih drenažnih sistema
• Analiza hemijskog sastava podzemnih voda
• Analiza podataka osmatranja režima podzemnih voda i efekta drenažnih
sistema
• Studija režima podzemnih voda
Program II – Praćenje i analiza režima nanosa
Program III – Posmatranje, merenje i analiza leda
Program IV – Posmatranje, analize i merenja uticaja na poljoprivredu
Program V – izučavanje uticaja na šume
Program VI – Odredjivanje uticaja na stabilnost nasipa
Program VII – Praćenje i analiza kvaliteta površinskih voda i ekosistema
Program VIII – Praćenje i analiza stabilnosti padina
Navedeni programi se realizuju godišnje, a na kraju osmotrenog perioda
se rade godišnji izvestaji. Za realizaciju pojedinih programa zaduženi
su nadležni specijalizovani zavodi Instituta za vodoprivredu " Jaroslav
Černi ". U skaldu sa vodoprivrednom dozvolom, HE "Djerdap"
podnosi godišnji izveštaj o realizaciji programa, odnosno o izvršenim
aktivnostima sa interpretacijom rezultata nadležnom Ministarstvu za vodoprivredu.
Planiranje i sprovodjenje aktivnosti iz oblasti zaštite životne sredine
u HE "Djerdap" vrši centar za zaštitu životne sredine koji koordinira
ove poslove u svim organizacionim delovima.
6.3. PRIMER HIDROELKTRANE VIŠEGRAD. MERE ZAŠTITE ŽIVOTNE SREDINE PRE
GRADNJE
Kroz celo vreme konstrukcije objekta, istražnih radova, projektovanja i
izvodjenja vršene su procene uticaja kompletnog postrojenja na okolinu.
Ovo pitanje je sagledano i obradjeno kroz poseban deo projekta, pri čemu
su predložene mere sanacije svih negativnih uticaja. U toku gradnje izvedeni
su projektovani radovi za ublažavanje negativnih uticaja, a i u fazi eksplatacije
ovom pitanju se posvećuje dužna pažnja.
Pre punjenja akumulacije izvršena je procena i sagledan uticaj na priobalje
i okolinu. U cilju očuvanja faune u vodotoku planirana je izgradnja punosistemskog
mresilišta za proizvodnju pastrmki kako bi se izbegli negativni uticaji.
Korisnik elektrane je svestan da je praćenje i sanacija negativnih uticaja
na okolinu trajan proces o čemu ce sasvim sigurno voditi računa i preduzimati
potrebne aktivnosti.
6.4. UTICAJ HIDROELEKTRANA U FUNKCIJI ENERGETSKE EFIKASNOSTI
6.4.1. VAŽNOST ENERGETSKE EFIKASNOSTI
Planeta Zemlja je sa ekološkog aspekta jedinstvena, a u svom ispoljavanju
ima i neke
specifičnosti koje treba uzeti u obzir u očuvanju eko-balansa kao pretpostavke
očuvanja životne sredine. Energija je jedan od strateških resursa savremenih
država, a stalni rast cena energenata je realnost, te su nastojanja država
Evropske unije (EU) da smanje potrošnju energije trajni cilj i temelj
ekonomskog razvoja i porasta standarda stanovništva. Prirodni resursi
i energija imaju veliki značaj za održavanje života na zemlji i za razvoj
ljudske civilizacije, pa je u konceptu održivog razvoja, jedan od najznačajnijih
sektora energetska efikasnost.
Potrebno je poboljšanjem efikasnosti korišćenja krajnje energije, upravljanjem
potražnjom za energijom i promocijom proizvodnje obnovljivih izvora energije,
kao i izgradnja novih kapaciteta tako i poboljšanje prenosa i distribucije.
Stalna briga o zaštiti životne sredine, povećanje energetske efikasnosti
i korišćenje obnovljivih izvora energije jedna je od osnovnih komponenti
održivog razvoja. Nacionalni interes svake države treba da bude unapređenje
stanja životne sredine, posebno u području smanjenja emisije gasova staklene
bašte, a da se pritom ne dovede u pitanje ekonomski razvoj, konkurentnost
i kvalitet života građana. Ostvarivanje tog cilja zasniva se na primeni
obnovljivih izvora energije i povećanju energetske efikasnosti.
Inteligentna eksploatacija, transformacija i štedljivo korišćenje toplotne
i električne energije jedan je od centralnih izazova XXI veka. U mnogim
regionima sveta raste potrošnja energije izuzetnom brzinom, kako zbog
izlaska iz privredne nerazvijenosti tih regiona, tako i zbog ekonomske
zavisnosti od razvijenih zemealja. Istovremeno, industrijske zemlje se
nalaze pred zadatkom da drastično smanje svoju potrošnju energije, jer
samo tako mogu da ublaže posledice efekta staklene bašte i da svoje zemlje
učine manje zavisnim od uvoza nafte, gasa, uglja i urana. Zaštita globalne
klime, štednja dragocenih resursa i održivi razvoj u celom svetu, važni
su izazovi koji se moraju savladati u ovom veku.
Energetska efikasnost je sastavni deo direktiva razvoja svih sektora energetskog
sistema. Npr. u sektoru proizvodnje nafte, naftnih derivata i prirodnog
gasa energetska efikasnost predstavlja u modernizaciji rafinerija i korišćenju
poboljšanih tehnologija za iskorišćavanje naftnih polja i gasnih nalazišta.
U elektroenergetici energetska efikasnost podrazumijeva korišćenje efikasnijih
tehnologija kao što su: napredne tehnologije sagorevanja uglja, elektrane
na gas visokog stepena efikasnosti (do 60%) i drugo, smanjenje gubitaka
u prenosnoj i distributivnoj mreži njihovom
modernizacijom i korišćenjem informaciono-komunikacionih tehnologija u
nadzoru i upravljanju mrežom, izgradnjom elektrana što bliže mestima najveće
potrošnje i podsticanjem distribuirane proizvodnje električne energije.
Vezano uz proizvodnju toplotne energije razvoj centralizovanih toplotnih
sistema se usmerava prema povećanju efikasnosti pretvaranja energije i
smanjenju gubitaka distribucije toplotne energije, distribuiranoj proizvodnji
energije i upotrebi obnovljivih izvora energije.
Pojam energetske efikasnosti se najčešće susreće u dva moguća značenja,
od kojih se jedno odnosi na uređaje, a drugo na mere i ponašanja.
6.4.2. MERE ENERGETSKE EFIKASNOSTI
Mere energetske efikasnosti se najčešće odnose na:
• Programe upravljanja štednjom energije
Ova vrsta mera uključuje poboljašanje efikasnosti postojeće opreme i sistema,
bez izmena u bilo kom proizvodnom procesu datog postrojenja, ili u sistemu
snabdevanja eneregijom.
• Poboljšanje efikasnosti sistema za snabdevanje toplotnom i električnom
energijom uvođenjem nove opreme ili demontažom stare i zamenom novom,
energetski efikasnijom opremom.
Ovu vrstu mera karakterišu neophodna investiciona ulaganja kojima se u
kratkom roku može značajno povećati energetska efikasnost, čime se posredno,
preko ostvarenih ušteda, obezbeđuju finansijska sredstva za povraćaj investicije.
U prvu grupu mera spadaju inicijative i mere u pogledu upravljanja i smanjenje
potrošnje i gubitaka energije bez promene procesa kao i korišćenje otpadne
energije i to:
• zaustavljanje rada opreme u praznom hodu
• sniženje nepotrebno visoke temperature u tokovima procesa
• ograničenje upotrebe tople vode za čišćenje i ispiranje
• monitoring potrošnje energije
• daljinski nadzor i upravljanje potrošnjom električne energije radi izbegavanja
velikog faktora jednovremenosti i smanjenja opterećenja
• sistematsko i plansko održavanje opreme
• eliminacija curenja pare, vode, komprimovanog vazduha i vakuuma
• poboljšano planiranje operacija
• bolja izolacija toplih cevi
• automatska kontrola temperature
• uvođenje centralizovanog upravljanja sistemima klimatizacije i grejanja
• sistematsko održavanje
• instalacija visoko efkasne rasvete (zamena standardnih sijalica “štedljivim”)
• frekventno „vođenje“ velikih elektro-motornih potrošača radi poboljšanje
faktora snage elektromotora
• kompenzacija reaktivne električne energije
• pregrevanje otpadnim fluidima
• povraćaj kondenzata
• instalacija dodatnih razmenjivača toplote
Druga grupu mera se odnosi na promene u proizvodnom procesu i uvođenje
tehnoloških i tehničkih inovacija:
• zamena delova ili celog proizvodnog postrojenja savremenijim
• rekonstrukcija toplovodnih i parnih instalacija
• instalacija savremenih visoko efikasnih kotlovskih postrojenja
• zamena indirektnog sušenja grejanim vazduhom direktnim sušenjem toplim
gasovima iz procesa sagorevanja prirodnog gasa
• primena kogeneracije - spregnute proizvodnje toplotne i električne energije
iz jednog izvora čime se postiže faktor iskorišćenja primarnog goriva
preko 85%.
6.5. ULOGA HIDROELEKTRANA U SAVREMENOM SVETU
Električna energija predstavlja jedan od najčišćih oblika energije. Mogućnosti
dobijanja električne energije su raznovrsni. Najprihvatljiviji su načini
dobijanja iz obnovljivih izvora energije, kao što su hidroelektrane, vetroelektrane,
solarne elektrane. Od obnovljivih izvora energije hidroelektrane su najrasprostranjenije.
Njihov udeo među obnovljivim izvorima energije je oko 88% (podatak za
2005. godinu). Za razliku od vetra ili sunca, čiji intenzitet je nepredvidljiv
i zavisi od meteoroloških prilika, voda, odnosno njen protok, je puno
stabilniji i stalniji tokom godine. To znači da je i (opskrba) električnom
energijom pouzdanija.
Takođe, vrlo zanimljiva činjenica da su reverzibilne hidroelektrane, koje
omogućavaju dva režima rada, kao takve vrlo isplative i poželjne za izgradnju.
Procenjuje se da je 2005. godine 20% ukupne svetske potrošnje električne
energije bilo dobijeno upravo energijom iz hidroelektrana, što je približno
816 GW.
6.7. RAZVOJNE MOGUCNOSTI HIDROENERGIJE
Hidroenergija pruža velike mogućnosti za dalji razvoj. Iako su veće reke
uglavnom iskorišćene, manje reke i potoci pružaju mogućnosti za dalju
gradnju, pogotovo hidroelektrana protočnog tipa ili malih hidroelktrana.
6.7.1. MALE HIDROELKTRANE
Male hidroelektrane su postrojenja u kojima se potencijalna energija
vode najpre pretvara u kinetičku energiju u toku strujanja (u statoru
turbine), a potom u mehaničku energiju (u rotoru turbine) okretanjem turbine
te, konačno, u električnu energiju u generatoru. Svetski energetski trend
poslednjih godina je sve veći iskorak ka obnovljivim izvorima energije.
Za male hidroelektrane se smatra da nemaju nikakav štetan uticaj na okolinu,
za razliku od velikih čija se štetnost opisuje kroz velike promene ekosastava
(gradnja velikih brana), uticaji na tlo, poplavljivanje, uticaji na živi
svet, povećana emisija metana i pojava štetnih emisija u čitavom životnom
ciklusu hidroelektrane koje su uglavnom vezane za period izgradnje elektrane,
proizvodnje materijala i transport. Danas se za tehnologiju vezanu za
hidroenergiju, koja se smatra obnovljivim izvorom energije, može reći
da je tehnički najpoznatija i najrazvijenija na svetskoj skali obnovljivih
izvora sa izuzetno visokim stepenom iskorišćenja, jer 22% svetske proizvodnje
električne energije dolazi iz malih i velikih hidroelektrana.
6.7.2. PREDNOSTI MHE
- MHE su ekološki vrlo prihvatljive, proizvodnjom električne energije
nema emisije ugljen-dioksida, što je izrazito važno.
- Smanjuje se potrošnja fosilnih goriva.
- Pomažu u zaštiti od poplava, ne zahtevaju korišćenje velikih površina.
- Sigurnije i pouzdanije snabdevanje električnom energijom
- mali pogonski troškovi.
- Pozitivan društveni uticaj (zapošljavanje i sl.)
Jedan GWh električne energije proizvedene u MHE znači:
- izbegavanje emisije od 480 tona ugljen-dioksida (CO2),
- snabdevanje električnom energijom kroz jednu godinu za 250 domaćinstva
u razvijenim zemljama, a za 450 domaćinstva u zemljama u razvoju,
- uštedu 220 tona goriva ili uštedu 335 tona uglja
6.7.3. NEDOSTACI MHE
Iako u znatno manjoj meri u odnosu na velike HE (ne utiču na promene
vodotoka), ali ima uticaj na lokalnoj flori i fauni (migracije riba, kvalitet
vode i sl.) te se preduzimaju mere za zaštitu okoline kao što je:
- Rezervni tok
- Prolazi za ribe
- Skupljanje i skladištenje smeća
- Tehnologija za smanjenje buke i vibracije
- Bio-dizajn
ZAKLJUČAK
Ljudi još uvek uprkos primetnom povećanju ekološke svesti ne vide da
su sami odgovorni za očuvanje planete Zemlje jer je očito jako teško priznati
vlastite greške i nastojati ih ispraviti. Ipak nešto se mora preduzeti
da se sačuva planeta, pa su se počeli osećati ipak neki pomaci na tom
polju tako da situacija nije sasvim bezizlazna. Takođe je trenutno teško,
gotovo nerealno očekivati razvijenu ekološku svest od stanovnika siromašnih
zemalja jer je njihov primarni cilj preživljavanje, a ekologija im nije
ni na kraj pameti, a tako će ostati i dalje ukoliko se bogate zemlje budu
i dalje bavile samo svojim ekološkim problemima, a zanemarivale stanje
u siromašnim zemljama.
U stvari, za početak rešavanja ekoloških problema potrebna je jedna globalna
akcija, jer pojedinačne akcije nisu i ne mogu biti dovoljne na globalnom
planu. Da bi se uspelo u tome nije potrebna strategija ekstremnih poklonika
ekologije koji su mišljenja da bi se svet trebao vratiti na razdoblje
pre Jamesa Watta, odnosno prve industrijske revolucije, te se odreći svih
prednosti moderne tehnologije. Naprotiv moderne tehnologije bi se morale
koristiti na način koji bi omogućio sklad između ekologije i industrije
što znači da bi naglasak trebao biti na upotrebi energetskih izvora koji
najmanje zagađuju okolinu, odnosno obnovljivih izvora energije. Moderne
tehnologije mogu se pozitivno iskoristiti u sprečavanju ekoloških katastrofa,
nadzoru nad ugroženim životinjama i celokupnom razvoju ekosistema, samo
ih treba usmeriti u tim pravcima.
Krajnje je vreme da se čovečanstvo u potpunosti posveti očuvanju svog
prirodnog staništa, odnosno planete Zemlje, koja je već do te mere narušena
zagađivanjem i uništavanjem okoline da smo i sami postali svedoci negativnih
posledica od kojih je svakako najopasnija globalna promena klime koja
u zadnje vreme dobija sve više medijskog prostora. Takođe je preko potrebna
i odgovarajuća zakonska podrška koja bi trebala u stopu pratiti razvoj
novih tehnologija dopuštajući upotrebu onih tehnologija koje ili uopšte
nemaju ili imaju minimalne negativne posledice na prirodu, odnosno okolinu.
Od pasivnog posmatranja nema koristi, a i dovoljno smo se već nagledali
ekoloških katastrofa. Vreme je da se krene u akciju spašavanja naše planete,
možda čak i krajnje vreme, ako želimo da sačuvamo zemlju za bolji dom
budućih generacija.
LITERATURA
[1] http://www.izvorienergije.com/neobnovljivi_izvori_energije.html
[2] http://www.izvorienergije.com/obnovljivi_izvori_energije.html
[3] http://diurnarius.info/index.php/sr/ekonomija/6-ekonomija-opste/149-obnovljivost-energije-nije-garancija-ekoloke-odrivosti
[4] http://www.tf.ni.ac.rs/simpozijum/PDF/P27.pdf
[5] http://hr.wikipedia.org/wiki/Male_hidroelektrane
PROCITAJ
/ PREUZMI I DRUGE SEMINARSKE RADOVE IZ OBLASTI:
|
|
preuzmi
seminarski rad u wordu » » »
Besplatni Seminarski Radovi
SEMINARSKI RAD |
|