Mogućnost izgradnje reverzibilne hidroelektrane na Perućkom jezeru

završni rad

• Naslov (engleski): A possiblity for construction of reversible hydro power plant at the Peruca lake
• Autor: Marko Čavar
• Mentor: Goran Krajačić (mentor)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet strojarstva i brodogradnje; Zagreb
• Datum i država obrane: 2015-03-06, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Strojarstvo; Procesno energetsko strojarstvo

Sažetak

Opskrba i potražnja za električnom energijom moraju biti uravnoteženi kako bi se postigao optimalan rad sustava. Jedan od glavnih izvora uravnoteženja u električnim mrežama u većini razvijenih zemalja su spremnici električne energije, a primjer takvog velikog uravnoteženja je i korištenje reverzibilnih hidroelektrana. Sukladno odlukama o smanjenju korištenja fosilnih goriva, tj. o dekarbonizaciji sistema električne energije, nameće se povećano iskorištavanje OIE poput vjetra i sunčeve energije. No, oni su ovisni o prirodnim uvjetima i nisu uvijek raspoloživi, što može dovesti do problema pomanjkanja kada je potreba za energijom najveća. Stoga je povećan utjecaj tj doprinos električne energije dobivene iz OIE u električnu mrežu moguć uz izgradnju reverzibilnih hidroelektrana. Tako se u velikoj mjeri smanjuje ovisnost električne mreže o prirodi navedenih OIE jer se uspijeva pohraniti energiju npr. vjetra kada je ona najveća, a potražnja, u obliku pohrane vode u gornji akumulacijski spremnik. Za rad pumpe za pohranu vode koristi se takoĎer energija vjetra što znači da se ne troši nikakva dodatna energija iz mreže za pohranu vode. Kada se situacija promijeni, tj kada je dostupnost vjetra mala, a zahtjev za električnom energijom veliki, jednostavnom promjenom režima rada iz pumpe u turbinu dobiva se iskorištavanje prethodno pohranjene vode u gornjoj akumulaciji, proizvodnju električne energije te ispunjavanje traženih zahtjeva za energijom. Na taj način se ''zatvorila'' povratnu vezu i donekle se uspjelo u namjeri da se proizvoljno kontroliraju zahtjevi električni mreže s korištenjem energije vjetra, odnosno promjenjivih OIE. Izgradnja reverzibilnih hidroelektrana se otežava činjenicom da se moraju ispuniti odreĎeni kriteriji za izgradnju tj odabir lokacije, da je sve teže pronaći povoljan položaj za izgradnju, da su investicijski troškovi jako veliki i da postoje određeni društveni problemi, odnosno prepreke. Stoga se transformacija postojećih hidroelektrana ili prirodnih rezervoara vode u reverzibilne hidroelektrane nameće kao prikladno rješenje. Transformacije ovog tipa imaju manji investicijski trošak nego izgradnja novih reverzibilnih hidroelektrana, a imaju i manji utjecaj na okoliš. Koncept reverzibilnih hidroelektrana omogućio bi integraciju dobivanja električne energije iz OIE. Gubici energije odnose se na iskoristivost pumpe pri skladištenju volumena vode u akumulaciju i efikasnost proizvodnje električne energije u postrojenu. Ovisno o vrsti postrojenja, duljini cjevovoda i drugim karakteristikama, gubici iznose 20-25%. Uz to, prednost ovakvog sustava predstavlja i moguću zamjenu elektrana na fosilna goriva u skupom pokrivanju vršnih zahtjeva za električnom energijom. Pridonosi se i kontroli, tj. zaštiti od poplava i pripomaže se navodnjavanju tla ako se gornja akumulacija izvede tako da postoji mogućnost odvoĎenja vode. Korištenjem metodologije za transformaciju postojećih hidroelektrana, postoji mogućnost za pronalazak idealne lokacije koja bi poslužila za izgradnju gornje akumulacije blizu jezera Peruće s čime bi se ostvarili uvjeti za transformaciju hidroelektrane na navedenom jezeru u reverzibilnu hidroelektranu i tako se omogući povećana penetracija OIE u elektroenergetsku mrežu RH. Odabirom lokacije i proračunavanjem mogućnosti uravnoteženja elektroenergetske mreže, dobiva se pregled mogućnosti pumpanja i vraćanja vode pomoću novoizgrađene akumulacije. Izračunom proizvodne cijene ovako dobivene električne energije, uz investicijske troškove i poznatu kamatnu stopu, može se izračunati isplativost projekta i procijeniti isplati li se izgraditi ovakvo postrojenje.

• Ključne riječi: reverzibilna hidroelektrana; kriteriji odabira lokacije gornje hidroelektrane; satna bilanca matematičkog modela; godišnja pohranjena voda; godišnja proizvedena električna energija; odbačena energija vjetra; mogućnost prihvata vode; cijena proizvodne električne energije
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:235:226661
• Studijski program: Naziv: Strojarstvo; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: preddiplomski; Akademski / stručni naziv: sveučilišni/a prvostupnik/ prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) inženjer/inženjerka strojarstva (univ. bacc. ing. mech.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2019-05-22 13:00:19