Małe elektrownie wodne - MEW

W ostatnich latach z różnych powodów wzrosło zainteresowanie Małymi Elektrowniami Wodnymi.

Zalety MEW:

• nie zanieczyszczają środowiska i mogą być instalowane w licznych miejscach na małych ciekach wodnych
• mogą być zaprojektowane i wybudowane w ciągu 1-2 lat, wyposażenie jest dostępne powszechnie, a technologia dobrze opanowana
• prostota techniczna powoduje wysoką niezawodność i długą żywotność
• wymagają nielicznego personelu i mogą być sterowanie zdalnie
• rozproszenia w terenie skraca odległości przesyłu energii i zmniejsza związane z tym koszty

Klasyfikacja MEW

Jeśli chodzi o klasyfikację małej energetyki wodnej, nie jest ona tak oczywista i jednoznaczna. Najczęściej jest stosowany następujący podział:

• mikroenergetyka wodna, do której zalicza się obiekty o mocy zainstalowanej do 50 kW
• minienergetyka wodna obejmująca obiekty o mocy 50 kW do 1 MW
• mała energetyka wodna, z mocą zainstalowaną od 1 MW do 15 MW

Występujące różnice w podziale zależą od stopnia rozwoju poszczególnych krajów.

Elektrownie te dzieli się ponadto w zależności od wysokości spadu na trzy kategorie:

• niskospadowe 2-20 m
• sredniospadowe 20-150 m
• wysokospadowe powyżej 150 m

MEW mogą wykorzystywać potencjał niewielkich rzek, rolniczych zbiorników retencyjnych, systemów nawadniających, wodociągowych, kanalizacyjnych, kanałów przerzutowych. Konstrukcja urządzeń hydrotechnicznych w MEW jest zawsze nieskomplikowana. Również budynki małych elektrowni mają niewielkie gabaryty. Całość wyglądem niczym nie różni się od zwykłych budynków gospodarczych.

Obecne tendencje są aby nie ograniczać wyposażenia elektrycznego, które stanowi tylko 3-10% całkowitych kosztów inwestycyjnych, a wręcz tak je rozbudowywać, aby obiekt mógł być całkowicie zautomatyzowany.

Zasada działania MEW

Na początku woda w ujęciu zostaje pozbawiona wszystkich zbędnych rzeczy z nią płynących, jak np. patyki, liście, papiery. W specjalnym zbiorniku umieszczonym pod ziemią woda musi się ustać. Tam cały piach i mniejsze śmieci, które nie zostały usunięte przy ujęciu opadają na dno. Zbiornik automatycznie oczyszcza się co pewien czas z nagromadzonego materiału rzecznego. Drugie zadanie tego zbiornika to magazynowanie wody. Pozwala on na pracę elektrowni bez dostarczania wody przez strumień przez czas od jednej do kilku godzin w zależności od mocy zainstalowanej i wielkości zbiornika.

Dalej woda spływa kanałem. Jest on również zakopany pod ziemią i zazwyczaj ciągnie się wzdłuż rzeki lub strumienia, choć nie zawsze. Po kilkunastu lub kilkudziesięciu metrach woda dostaje się do budynku elektrowni. Turbiny wraz z generatorami zwykle są pod powierzchnią ziemi. Woda uderzając w łopatki turbiny napędza ją, ta z kolei napędza generator wytwarzający energię elektryczną. Po tym procesie woda jest doprowadzona do ujścia i trafia do strumienia, z którego została pobrana.

Często zdarza się, że MEW mają na swoim wyposażeniu dwa generatory różnej mocy. Udogodnienie to stosuje się w celu lepszego wykorzystania energii zawartej w wodzie. Gdy spływająca woda ma małą masę załączany jest hydrozespół o mniejszej mocy, gdyż ten drugi miałby o wiele mniejszą sprawność.

Mankamenty MEW

Trudności techniczne związane z realizacją małej energetyki wodnej są spowodowane zazwyczaj:

• złym stanem technicznym obiektów hydrotechnicznych, zwłaszcza zamuleniem, zarośnięciem zbiorników i kanałów dopływowych lub odpływowych, uszkodzeniem zapór, urządzeń piętrzących i upustowych, dewastacją budynków lub ich całkowitą ruiną, podmyciem budynku, a także znacznym zużyciem lub brakiem wyposażenia mechanicznego i elektrycznego
• brakiem możliwości nabycia na krajowym rynku odpowiedniego wyposażenia, zwłaszcza takich podstawowych elementów turbozespołu, jak: turbin (praktycznie jedynie dostępnym typem turbin jest turbina Banki, inne możliwości to remont starych turbin, już nie eksploatowanych), układów regulacyjnych i niektórych typów prądnic
• brakiem wyspecjalizowanych przedsiębiorstw przystosowanych do wykonywania robót hydrotechnicznych i mechaniczno-montażowych w małych elektrowniach wodnych

W Polsce działa ok. 700 elektrowni wodnych. Największe z nich należą do PGE, Energi i Tauronu. Każda z tych firm ma od kilkunastu do kilkudziesięciu dużych (od kilkudziesięciu do kilkuset MW) elektrowni wodnych. Prawie całą resztę stanowią małe elektrownie wodne należące do prywatnych inwestorów (o mocy blisko 100 kW).

Źródło: Internetowy Serwer Elektryków -

Zapoznaj się także z materiałem "Małe elektrownie wodne. Jak odpowiednio przygotować się do realizacji inwestycji" autorstwa Macieja Noskowiaka z Management & Consulting Group Sp. z o. o.