Transcript Vízerőmű Farkas Lóránt Sándor
Vízerőmű
BME - GTK Energetika előadás prezentáció Készítette: Farkas Lóránt Sándor
• • • • • • •
Vízenergia
Napból - Földre jutó energia 23 %-a a víz körforgás fenntartása.
Ennek 99 %-a a párolgás-lecsapódás átalakulása.
Vízenergia Kb 20.000 TWh.
Kinyert kb. 2000 TWh, tehát 10 %-a.
A világ vízerőműveinek összteljesítménye mintegy 715 000 MW A Föld elektromos összteljesítményének 19%-a A megújuló energiahasznosításnak 2005-ben a 63%-a
Múlt - hasznosítás
A lulcsapott vízikerék F elülcsapott vízikerék K özépen csapott vízikerék
Jelen hasznosítás
Vízerőmű
V ízenergiát hasznosítja, elektromos áram kinyerésére.
• A vízenergia megújuló energia • Nem szennyezi a környezetet • Nem termel üvegházhatást kiváltó gázt.
Vízerőművek típusai hasznosítható esés
Kis esésű vízerőmű Esés: <15 m Vízhozam: nagy Felhasználás: alaperőmű (teljesítmény kihasználás >50%) Beépített turbinák: Kaplan-turbina, keresztáramú turbina, mint például a Bánki-turbina Közepes esésű vízerőmű Esés: 15-50 m Vízhozam: közepes-nagy Felhasználás: alaperőmű, közepes kihasználás (30-50%) Beépített turbinák: Francis-turbina, Kaplan-turbina, keresztáramú turbina Nagy esésű vízerőmű Esés: 50-2000 m Vízhozam: kicsi Felhasználás: csúcserőmű (kihasználás <30%) Beépített turbinák: Francis-turbina, Pelton-turbina
Vízerőművek típusai Beépítés szerint
•
Folyóvizes erőmű
•
Tározós erőmű
•
Földalatti erőmű
•
Szivattyús-tározós erőmű
•
Árapály erőmű
•
Tengeráramlat erőmű
•
Hullámerőmű (Portugália)
•
Ozmózis erőmű (Norvégia)
Vízturbina
A
vízturbina
egy forgó erőgép, mely a mozgó víz energiáját mechanikai munkává alakítja.
Vízturbina + Generátor
Vízturbina működési elve
A folyadék munkavégzőképességét járókerék forgatásával mechanikai munkává alakítja.
A víz a felvízből egy nyomócsövön keresztül lép be a turbinába annak nyomócsonkján keresztül.
A turbina járókerekén, energiáját átadva mechanikai energiát közöl a járókerékkel.
A szívócsövön keresztül az alvízbe ömlik.
• • • A turbinák járókerekén átáramló folyadék iránya szerint lehetnek: radiális, axiális, félaxiális.
Attól függően, hogy a járókeréken való átáramláskor a víz nyomása megváltozik, vagy sem lehet beszélni reakciós ill. szabadsugár turbinákról
Vízturbina fajtái
Reakciós turbinák: • Francis • Kaplan, propeller, cső • Tyson • Vízkerék Szabadsugár-turbinák: • Pelton • Turgo • Bánki
Francis (1849)
A Grand Coulee erőmű Francis turbinájának járókereke, mely közel egymillió LE teljesítményt ad le (szerelés alatt)
Francis
Komplett Francis Turbina Generátorral ellátva Nyitott állapot Zárt állapot
Kaplan (1913)
A Bonneville Gát Kaplan turbinája 61 év üzem után
Pelton (1879)
Turgo
Bánki
Vízturbinák alkalmazása
Vízturbina teljesítménye
P = η ρ g H Q ahol: •
P
= a teljesítmény (J/s vagy W,kW) • η = a turbina hatásfoka (kb.: 76,5 % vagy több, korszerű nagy vízturbinák mechanikai hatásfoka 90%-nál nagyobb.) • • • ρ = a víz sűrűsége (kg/m 3 )
g H
= = nehézségi gyorsulás (9,81 m/s 2 ) esés (m). • Q = az áramló mennyiség (m 3 /s)
Vízerőmű rangsor
•
Név, Legnagyobb teljesítmény, Ország
• Három-szoros gát 22 500 MW • Xiluodu gát 12 600 MW Kína Kína A világ legnagyobb erőműve. • Baihetan gát 12 000 MW Kína • Wudongde gát 7000 MW Kína • Longtan gát 6300 MW Kína • Xiangjiaba gát 6000 MW • Jirau gát 3300 MW Kína Brazília • Pati gát 3300 MW Argentína • Santo Antônio gát 3150 MW • Goupitan gát 3000 MW Kína Brazília • Boguchan gát 3000 MW • Son la gát 2400 MW Oroszország Vietnam • Alsó Subansiri gát 2000 MW India
•
Magyar vízenergia
Elméletileg a hasznosítható vízerőkészlet-teljesítményt 1060 MW ra becsülik, amely átlagos évben 4500 GWh energiatermelésnek felel meg.
• • • • •
Duna 72% Tisza 10% Dráva 9% Rába, Hernád 5% Egyéb 4%
• • •
A hazánkban működő vízerőművek száma 37, összes teljesítménye 50 MW.
E nergiatermelésük 177 GWh.
Ebből 90% a Tiszára és mellékfolyóira jut
Magyar vízerőművek
•
Hazai vízerőművek: 37 db
• • • • • • • • • Bős–nagymarosi vízlépcső Kiskörei Vízerőmű 28 000 kW Tiszai Vízerőmű (Tiszalök) 12 500 kW Ikervári Vízerőmű Kenyeri Vízerőmű Körmendi Vízerőmű Kesznyéteni Vízerőmű Felsődobszai Vízerőmű Gibárti Vízerőmű
Vízerőmű tervezése
• Esés figyelembevétele • Vízhozam figyelembevétele • Megfelelő turbina kiválasztása • Szükséges gát statikájának számolása • Tájba illő Design
Veszélyek - Problémák
• Gát teherbírásának számolása – esetleges esőzések miatt tömegnövekedés - Katasztrófa • Fagyás • Jég morajlás • Vízhozam csökkenés • Halak pusztulása • Élővilág megváltoztatása
A Jövő
Felhasznált irodalom
• www.energiaporta.hu
• www.panemsuli.hu
• www.nyf.hu
• www.wikipedia.hu
• www.origo.hu
• www.youtube.com
Köszönöm a figyelmet !!
Tegyétek fel kérdéseiteket !