60146540 Obnovljivi Izvori Energije Damir Maric

7/22/2019 60146540 Obnovljivi Izvori Energije Damir Maric

1/67

- 1 -

SVEUILITE U ZAGREBU

RUDARSKO-GEOLOKO-NAFTNI FAKULTET

Studij naftnog rudarstva

OBNOVLJIVI IZVORI ENERGIJE

Seminarski rad

Damir Mari

N 2609

Zagreb, 2007.


2/67

- 2 -

SADRAJ

1. UVOD 1

2. REZERVE PRIRODNIH NOSITELJA ENERGIJE 1

2.1. REZERVE NEOBNOVLJIVIH IZVORA ENERGIJE 2

2. 2. POTENCIJALI OBNOVLJIVIH VRSTA ENERGIJE 2

2.2.1. VODNE SNAGE 3

2.2.2. ENERGIJA MORA 3

2.2.3. ENERGIJA SUNEVA ZRAENJA 3

2.2.4. ENERGIJA VJETRA 4

2.2.5. GEOTERMALNA ENERGIJA 42.2.6. BIOMASA 4

2.2.7. VODIK KAO GORIVO BUDUNOSTI 4

3. OBNOVLJIVI IZVORI 6

3.1. HIDROENERGIJA ENERGIJA VODENIH TOKOVA 6

3.1.1. HIDROELEKTRANE 7

3.1.2. OSNOVNI DIJELOVI HIDROELEKTRANA 14

3.1.3. KARAKTERISTIKE HIDROELEKTRANA 17

3.1.3.1 HIDROLOKE KARAKTERISTIKE 17

3.1.3.2. KARAKTERISTIKE AKUMULACIJE I PADA 17

3.1.3.3. ENERGETSKE KARAKTERISTIKE HIDROELEKTRANA 18

3.1.3.4. GOSPODARSKE KARAKTERISTIKE HIDROELEKTRANA 18

3.1.4. PODIJELA HIDROELEKTRANA 19

3.1.5. HIDROENERGETSKI POTENCIJAL U SVIJETU I HR 22

3.2. ENERGIJA SUNCA 24

3.2.1. FOTONAPONSKI SUSTAVI 253.2.2. SOLARNE ELEKTRANE 29

3.2.3. SOLARNI SUSTAVI ZA GRIJANJE I PRIPREMU POTRONE TOPLE VODE 30

3.2.4. HLAENJE NA SUNEVU ENERGIJU 32

3.2.5. PASIVNA PRIMJENA SUNEVE ENERGIJE 33

3.3. ENERGIJA VJETRA 35

3.3.1. VRSTE VJETROELEKTRANA I NJIHOVA PRIMJENA 36

3.3.2. DIJELOVI VJETROELEKTRANE 37


3/67

- 3 -

3.3.3. RAZVOJ VJETROENERGETIKE 41

3.4. GEOTERMALNA ENERGIJA 47

3.4.1. GEOTERMALNI IZVORI 48

3.4.2. KLASIFIKACIJA PREMA TEMPERATURI FLUIDA 49

3.4.3 PROIZVODNJA ELEKTRINE IZ GEOTERMALNE ENERGIJE 50

3.5. ENERGIJA IZ BIOMASE 53

3.5.1. DRVNA MASA 53

3.5.2. NEDRVNA MASA 54

3.5.3. BIOPLIN 54

3.5.4. BIODIZEL 54

3.5.5. ALKOHOLNA GORIVA 55

4. ZAKLJUAK 58


4/67

- 4 -

POPIS SLIKA

Slika 3-1-1-1. Shema i izvedba hidroelektrane 10

Slika 3-1-1-2. Elektrana koja iskoritava energiju plime i oseke 11

Slika 3-1-1-3. Princip iskoritavanja energije valova 12

Slika 3-1-4. Shema i izvedba ispitinog postrojenja HE na morske struje 13

Slika 3-1-5. Prikaz budueg podmorskog hidroenergetskog parka 13

Slika 3-1-4-1. RHE Velebit (Presjek kroz tlani cjevovod, strojarnicu i odvodni tunel RHE Velebit) 20

Slika 3-1-5-1. Proizvodnja HE po zemljama 1998. 22

Slika 3-1-5-2. Prostorni razmjetaj hidroelektrana u Hrvatskoj 23

Slika 3-2-2-1. Izvedbe solarnih elektrana prema nainu prikupljanja Sunevih zraka 29Slika 3-2-3-1. Dvije osnovne izvedbe kolektora 31

Slika 3-2-4-1. Shema rashladnog ureaja na Sunevu energiju 33

Slika 3-3-2-1. Osnovni dijelovi turbine okomitog vratila 37

Slika 3-3-2-2. Izvedbe stupova 40

Slika 3-3-3-1. Brzina vjetra na osovini rotora 41

Slika 3-3-3-2. Utjecaj buke od osnovice stupa 41

Slika 3-3-3-3.. Rast instaliranih vjetroenergetskih kapaciteta u svijetu 46

Slika 3-4-1. Presjek unutranjosti Zemljine kugle 47

Slika 3-4-3-1. Shema binarnog postrojenja za pretvorbu geotermalne u elektrinu 50

Slika 3-4-2. Lindalov temperaturni dijagram koritenja GTE 51

Slika 4-1. HE Three Gorges (Tri klisure) 58


5/67

- 5 -

POPIS TABLICA

Tablica 3-1-4. Instalirana snaga i hidropotencijal na svjetskoj razini 21

Tablica 3-4-1. Svjetski geotermalni potencijal (podaci iz 2001. godine, prema Svjetskojgeotermalnoj udruzi)

48

Tablica 3-4-3. Ukupna upotreba GTE u svijetu 2000. 52

Tablica 3-4-4. Pregled direktne upotrebe GTE u svijetu po kategorijama sausporedbom 1995. i 2000.god. 52

Tablica 3-5-5. Usporedba svojstava alkoholnih goriva i benzina 56


6/67

- 6 -

1. UVOD

Energija je po svojoj prirodi uzrok i pokretapromjena. Adekvatno upotrebljena, nositeljje uspona ovjeka i njegova progresa. Potrebe za energijom na odreen nain odraavajupoloaj ovjeka i drutva u cjelini, te je kretanje ovjekovih potreba za energijom ilo

paralelno s razvojem drutva.

Energiju kojom raspolaemo dobivamo od Sunca, Zemlje i gravitacijskih sila Sunca,Mjeseca i Zemlje. Prirodne vrste energije su one iji su potencijali ili nositelji u prirodi.Mogu se podijeliti na dvije osnovne skupine:

-prirodne vrste koje se ne obnavljaju neobnovljivi izvori energije

-prirodne vrste koje se obnavljaju obnovljivi izvori energije.

Izmeu obnovljivih i neobnovljivih izvora energije postoje razlike u konstantnosti,

mogunosti uskladitenja i transporta, ali i glede potrebanih ulaganja za gradnju postrojenjaza njihovo koritenje, te trokova za njihov rad i odravanje. Za praktino koritenjeprirodnih potencijala ili nositelja energije bitna je tehnika mogunost i ekonomskaopravdanost njihova iskoritavanja.

U posljednjih nekoliko desetljea, a posebice danas, na poetku novog tisuljea, obnovljiviizvori imaju sve veu ulogu u svjetskoj proizvodnji energije. Iako su neki od njih poznati ikoriste se jo od davnina (npr. energija vjetra u vjetrenjaama ili energija vode u vodenicamaobnovljivi izvori energije svoje 'mjesto pod suncem' dobivaju u vrijeme prvih tzv.energetskih kriza, sedamdesetih godina prolog stoljea. Sve je manje nafte, ugljena i ostaliheksploatiranih dobara, ija je cijena usporedo s tom injenicom sve vea i vea. Uz to,posljednjih godina ovjeku je sve vie oito kako je prevelikim iskoritavanjem fosilnihgoriva znaajno i najvjerojatnije nepopravljivo otetio ivotni okoli, ne samo sebe, ve isvih vrsta na Zemlji.

Sasvim prirodno, namee se zakljuak da koritenjem sunca i vjetra tedimo materijalnasredstva za postizanje istog cilja koji bismo postigli upotrebom tradicionalnih sredstava uzmnogo vee trokove.

2. REZERVE PRIRODNIH NOSITELJA ENERGIJE

Stanje rezervi neobnovljivih izvora energije vaan je imbenik za traenje novih izvoraenergije, a meu njima i za vei udjel koritenja obnovljivih izvora energije. to su te rezervekraeg vremenskog dosega nuno je intenzivnije traiti zamjenu za njih.

Rezerve kao i proizvodnja pojedinih energenata su veliine koje se mijenjaju s vremenom.Uobiajeno je pokazati omjer "dokazanih" rezervi i proizvodnje pojedinih energenata, kojipokazuje koliko e "dokazane" rezerve trajati uz sadanji tempo koritenja. Nova otkriapojedinih energenata produljuju vijek trajanja rezervi.

Rezultati procjena mogu biti obojeni razliitim politikim ili ekonomskim interesima. Stogase mora voditi rauna o riziku ulaganja u daljnja istraivanja pojedinih resursa, o gradnji

pojedinih energetskih objekata na zalihama niskog stupnja istraenosti, te o nedovoljno


7/67

- 7 -

pouzdanim podacima o mogunostima opskrbe energentima sa svjetskog trita. Nadalje,rezerve energenata kao i tehnologija njihova koritenja neravnomjerno su rasporeene upojedinim dijelovima svijeta, predmet su razliitih interesa pojedinih zemalja i esto uzroknjihovog sukobljavanja.

Vjerojatno e u dogledno vrijeme klasini izvori energije (fosilna goriva) biti sve teedostupni ili iscrpljeni te stoga za budunost treba traiti nova rjeenja. Kod planiranja uenergetici treba voditi rauna i o tome to e biti "prekosutra" (za 20-50 godina).

Zacijelo e rjeenje trebati traiti:

- u obnovljivim izvorima energije,

- u procesu fuzije - spajanju laganih atomskih jezgri u tee pri vrlo visokim temperaturama itlakovima u kojemu procesu dolazi do pretvorbe mase u energiju i

- vodiku kao zamjeni za naftu ili plin.

2.1. REZERVE NEOBNOVLJIVIH IZVORA ENERGIJE

Procjenjuje se da bi uz sadanju potronju primarnih energenata, poznate - "dokazane"rezerve fosilnih i mineralnih energenata mogle trajati: ugljen vie od 200 godina, nafta oko40, plin oko 60, uran u klasinim reaktorima oko 95, a u reaktorima napredne tehnologije(oplodni - s brzim neutronima) oko 6000 godina. Obino su novootkrivene rezerve energenatasve tee dostupne i sve skuplje.

2. 2. POTENCIJALI OBNOVLJIVIH VRSTA ENERGIJE

Kod obnovljivih vrsta energije ne govori se o rezervama nego o potencijalima energije.

Potencijalne mogunosti obnovljivih vrsta energije nisu konstantne nego se mijenjaju ufunkciji vremena. Te promjene mogu biti vrlo brze ili sasvim spore. Statistikim praenjempromjena potencijala mogue je utvrditi prosjene raspoloive koliine u godini (brzinastrujanja vjetra, vodne koliine, Sunevo zraenje). Poznato je da se veina obnovljivih vrstaenergije ne moe nagomilati u obliku u kojem se pojavljuje. To su samo vodne snage, i to kad

je mogua i ekonomski opravdana gradnja akumulacijskih jezera. Isto tako poznato je da se tevrste energije ne mogu transportirati u obliku u kojem se pojavljuju.


8/67

- 8 -

2.2.1. VODNE SNAGE

Vodne su snage jedan od obnovljivih izvora energije. Godinje se sa Zemlje ispari oko4001012 m3 vode. Najvei se dio te vode na Zemlju vraa kao padalina. Na kopno padneotprilike 1001012 m3 , od toga se 63 % ponovno ispari, a ostatak protjee vodotocima u

more. Kontinenti imaju prosjenu nadmorsku visinu 800 m, pa ukupna energija koja segodinje moe dobiti je oko 80103 TWh. Od toga je tehniki iskoristivo oko 20103TWh.Dosad je iskoriteno samo 18 % vodne snage, u Europi oko 40 %, Africi 2%, a u Hrvatskojoko 58 %.

2.2.2. ENERGIJA MORA

Energija mora je energija plime i oseke, energija morskih struja i valova, te energija koja jeposljedica termikih razlika i razliitog saliniteta. Koritenje energije plime i oseke je veoma

staro. Prvi mlin na plimu i oseku radio je ve u XI. stoljeu. Procjenjuje se da je ukupnaenergija plime i oseke oko 23000 TWh godinje. Meutim, ona se praktino malo iskoritava.Naime, potrebne su amplitude vee od osam metara.

U nekim zonama oceana s jakim vjetrom stvaraju se veliki morski valovi. Valovi serazlikuju visinom, dubinom i brzinom, pa je i njihova energija ovisna o tim veliinama. Toznai da valovi imaju potencijalnu i kinetiku energiju. Snaga valova procjenjuje se priblinona 2109 kW. Neke zemlje, npr. Japan, Velika Britanija i Danska, dosta ulau u ispitivanjakoritenja energije valova.

Oceanske struje su snane struje s golemim koliinama vode. One, preko morske povrinei razlike u temperaturi uvelike djeluju na klimu. Smatra se da su protoci morskih struja veinego protoci svih rijeka na zemlji.

Toplinska energija mora izazov je jo od 1881. godine, kada je napravljena prva toplinskacrpka. Koliinu toplinske energije mora teko je procijeniti zbog dubinskih strujanja, koliinetih strujanja te njihove brzine. Osim toga u moru je neprestan radioaktivni raspad.

2.2.3. ENERGIJA SUNEVA ZRAENJA

Koliina energije Suneva zraenja na povrini Zemlje ovisi o geografskoj irini,

godinjem dobu i duini dana. Intenzitet Suneva zraenja mijenja se tjekom godine. Iako jeenergija Sunca golema, njezine oscilacije, nemogunost skladitenja i cijena limitirajui suimbenik za veu iskoritenost. Zasad se koristi za dobivanje tople vode, grijanje prostrojenjai proizvodnju elektrine energije. Solarne elektrane pomou fotonaponskih elija pretvarajusolarnu energiju u elektrinu energiju. Solarne elije proizvode napone od 0,5 do 0,7 V i

jakosti struje do 20 mA/cm2. Povrina svake elije je od 5 do 10 cm2. elije se mogu spajatiserijski i paralelno, pa se dobiju moduli solarnih elija. Cijena elektrinoj energiji dobivenojfotonaponskim elijama je dosta visoka, ali se ipak koristi (sateliti, svjetionici, izoliranaplaninska podruja, otoci, itd.).


9/67

- 9 -

2.2.4. ENERGIJA VJETRA

Vjetar je posljedica razliito zagrijavane atmosfere i Zemljine povrine Sunevimzraenjem. Dva su razliita gibanja zraka: vertikalno i horizontalno. Energija vjetra jekinetika energija, pa je vrlo vano poznavati brzinu vjetra. Brzina vjetra se neprestano

mjenja, to podsustav regulacije vjetroturbinskog agregata ini sloenim. Teorijski koliineenergije vjetra procjenjuju se na priblino 2,51012 TWh godinje, a od toga bi se moglokoristiti oko 104TWh godinje.

2.2.5. GEOTERMALNA ENERGIJA

Geotermalna energija obuhvaa samo onaj dio energije koji se moe pridobiti iz Zemljineunutranjosti i koristiti u energetske svrhe. Za mogunost iskoritavanja topline iz Zemljebitan je toplinski (geotermalni) gradijent. Geotermalnim izvorima zovemo izvore vrele vode

ili vodene pare. Takvi su izvori najee u tektonski aktivnom podrujima ( Tihi ocean, NoviZeland, Island i Juna Europa). Veliki dio vruih izvora ima preniske temperature zaproizvodnju vodene pare, pa se koristi za grijanje prostora upotrebom toplinskih pumpi isline namjene. Procjenjuje se da od svih geotermalnih izvora samo 4 % mogu osigurati paruza pogon parnih turbina.

2.2.6. BIOMASA

Biomasa se moe definirati kao svi tipovi ivotinjskih i biljnih materijala koji se mogupretvoriti u energiju. To ukljuuje drvee i grmlje, travu, alge, vodene biljke, poljoprivredne iumske ostatke, te sve oblike otpadaka. Procjenjuje se da se biomasom moe podmiriti od 5do 13 % potreba u energiji. Meu zemljama u razvoju biomasa je najvaniji izvor energije,poglavito u kuanstvima. Biomasa ili organska tvar, koja je polazna toka za procesepretvorbe energije, dobiva se na pet naina: prirodnom vegetacijom, specifinim energetskimprirodom uzgojnim samo zbog energetskog sadraja, umama koje brzo rastu, otpacima izagroindustrijskih procesa ili ostacima iz poljoprivrede, te algama iz mora ili uzgojenima u

jezerima. U svijetu se biomasa upotrebljava za dobivanje toplinske i elektrine energije. Unaoj zemlji se iskoritava u malim koliinama, ali se planira mnogo vee dobivanje energijeiz biomase.

2.2.7. VODIK KAO GORIVO BUDUNOSTI

Zbog sve skuplje nafte u mnogim se zemljama trae mogunosti njezine zamjene. Razlozisu ekonomski i politiki. Ekonomski je razlog visoka cijena, a politiki ovisnost o mogunostinabave. Vodik je najjednostavniji i najlaki kemijski element. Smjesa vodika i kisika dovoljnozagrijana eksplodira uz razvijanje velike koliine topline. Smjesa vodika i klora eksplodiraim se izvrgne svjetlu, a smjesa vodika i floura eksplodira i u mraku. Vodik moe bitikemijska osnova za industriju, a moe biti pogonsko gorivo za elektrane i prijevozna sredstva.

Vodik se lako moe transportirati. U prirodi ga ima dosta, ali u razliitim spojevima. Razlog


10/67

- 10 -

to nije zamijenio naftu je visoka cijena njegova dobivanja. Do sada su poznate ove metodedobivanja vodika:

-rastvaranjem vodene pare usijanim ugljikom

-elektrolizom vode

-izdvajanjem vodika iz koksnog plina

- rastvaranjem vodene pare usijanim eljezom

-djelovanjem kiselina na cink

-rastvaranjem tekueg amonijaka

-dobivanje vodika strujom iz solarnih elija


11/67

- 11 -

3. OBNOVLJIVI IZVORI

Sunevo zraenje osnovni je izvor obnovljivih izvora energije na Zemlji. I sva fosilnagoriva, po organskoj teoriji njihova nastanka, rezultat su dugotrajne pretvorbe biomase koja jetakoer nastala djelovanjem Suneva zraenja, a ta goriva se danas mnogo bre troe nego to

procesima u Zemlji nastaju.

Osim Sunevog energetskog toka izvor energije na Zemlji je i geotermika energija, dakako uznatno manjem udjelu i gravitacija planeta u jo manjem. Oko 30% energetskog toka Suncana Zemlju reflektira se izravno u Svemir, a preostalih oko 70% te energije sudjeluje urazliitim procesima konverzije na Zemlji i oslobaa se kao energetski tok Zemlje. Oko 45%ukupnog energetskog toka pretvara se u toplinu okoline, koja ponovno zavri u Svemiru. Oko22,5% Suneva toka troi se na isparavanje i padaline na Zemlji. Vjetar, valovi i morske strujeine oko 2,5% toga toka. Cjelokupna bioprodukcija na zemlji ini tek 0,1% energetskog tokaSunca na Zemlju i dijelom sudjeluje u proizvodnji fosilnih goriva. Tekue vode ine samo0.003% tog energetskog potencijala i dijelom ine potronju primarnih energenata

(hidroenergija). Radi usporedbe vrijedno je istaknuti da cjelokupna godinja svjetskapotronja (bilannih - komercijalnih) primarnih energenata ini tek oko 0.007% energetskogtoka Sunca na Zemlju.

irok je spektar mogunosti dobivanja razliitih vrsta energije obnovljivim izvorima.

Postoje brojne mogunosti koritenja i pretvorbe obnovljivih izvora u druge oblike energijeprikladne za koritenje. Treba ih koristiti, ako zadovoljavaju odreene uvjete.

Oito je da je veoma velik - nepresuan energetski potencijal obnovljivih izvora energije naZemlji (oko 14 tisua puta vie energije doe na Zemlju u godini dana nego to je ukupnapotronja primarnih energenata u svijetu u istom razdoblju). Stoga ne prijeti energetska krizana Zemlji sa iscrpljivanjem neobnovljivih izvora energije.

3.1. HIDROENERGIJA ENERGIJA VODENIH TOKOVA

Hidroenergija potjee od nekoliko izvora. Suneva je energija uzrok kretanja vode uprirodi, to daje energiju vodotokova (rijeka i potoka) i valova, koja se stoljeima koristila zadobivanje mehanikog rada u vodenicama, a danas se najee koristi za dobivanje elektrine

energije u hidroelektranama raznih izvedbi.

Pod pojmom hidroenergije obuhvaene su sve mogunosti za dobivanje energije iz strujanjavode u prirodi:

iz kopnenih vodotokova (rijeka, potoka, kanala i sl) iz morskih mijena: plime i oseke iz morskih valova.

Kopneni vodotokovi potjeu od kruenja vode u prirodi pa njihova energija, zapravo, potjeeod Suneve. Morski valovi, barem oni koji su uzrokovani vremenskim prilikama zbog ega su

prilino pravilni i mogu se iskoritavati, takoer potjeu od Suneve energije. Osim njih,


12/67

- 12 -

postoje jo i valovi koji nastaju zbog djelovanja Zemljine kore, primjerice vulkana ili potresa,ali zbog razornog djelovanja nisu prikladni za koritenje. Za razliku od njih, energija morskihmijena potjee od meudjelovanja Mjeseca i Zemlje.

3.1.1. HIDROELEKTRANE

Hidroelektrane su energetska postrojenja koja energiju vodotoka pretvaraju u elektrinuenergiju. Ukupna instalirana snaga svih svjetskih hidroelektrana iznosi 670 000 MW, to jeekvivalentno s 3,6 milijuna toe. 1991. godine ukupna svjetska instalirana snaga hidroelektrana

je iznosila 2210 TWh, a pretpostavlja se da e do 2010. taj broj iznositi 3800 TWh.Hidroelektrane su najbrojniji predstavnik energana obnovljivih izvora energije. Energija vodeu vodotoku je energija tlaka, energija poloaja i kinetika energija, a one se preko turbinepretvaraju u mehaniku energiju.

Mehaniku snagu koju daje voda koja pada znali su iskoristiti jo i u davnoj Grkoj i Rimuprije 2000 godina, gdje je ta snaga koritena za pokretanje vodenih mlinova za mljevenje itaili kukuruza. U 18. stoljeu dolazi do renesanse hidroenergije i masovno se poinju graditirazni mlinovi, pumpni mehanizmi, dizalice, itd. Moderna hidroenergija svoj razvoj dugujebritanskom graevinaru Johnu Smeatonu, koji je izradio prvi vodeni kota iz lijevanogeljeza.

Hidroenergija je imala znaajan utjecaj na Industrijsku revoluciju kao glavni uzronik razvojai poveanja proizvodnje tekstilnih i slinih industrija, iako je parni stroj ve bio izumljen.Takoer je potakla razvitak europskih i amerikih gradova u ranoj fazi industrijalizacije, i bila

jedan od primarnih energenata za probijanja morskih kanala (Sueski kanal, Panamski kanal)kojima je sredinom 19. st. dovoen jeftini ugljen u industrijske zone.

Prva hidroelektrana izgraena je 1880. godine u Northumberlandu, najsjevernijem engleskomgradu. Nakon masovne i gotovo ekskluzivne uporabe ugljena kao primarnog energenta, zapreporod hidro energije je kriv razvoj elektrinog generatora, usavravanje vodenih turbina, iporast potranje za energijom na prijelazu u 20. stoljee. Zemlje u kojima je danashidroenergija glavni izvor za proizvodnju elektrine energije su Norveka sa udjelom od 99%,Zair sa 97% i Brazil sa 96% energije dobivene iz hidroelektrana od ukupno proizvedeneenergije.

Iskoritavanje energije vodnog potencijala ekonomski je konkurentno proizvodnji elektrineenergije iz fosilnih i nuklearnog goriva, zato je hidroenergija najznaajniji obnovljivi izvorenergije. U zadnjih trideset godina proizvodnja u hidroelektranama je utrostruena, a njenudio povean je za 50 %, za to je vrijeme proizvodnja u nuklearnim elektranama poveana za100 puta, a udio oko 80 puta. Ti podaci pokazuju da se proizvodnja u hidroelektranama brzopoveava, ali znaajno zaostaje za proizvodnjom u nuklearnim (ali i termoelektranama).Razlog takvom stanju lei u injenici da iskoritavanje hidroenergije ima bitna tehnika iprirodna ogranienja. Glavno ogranienje jest zahtjev za postojanjem obilnog izvora vodekroz cijelu godinu jer je skladitenje el. energije skupo i vrlo tetno za okoli, osim toga naodreenim lokacijama je za ponitavanje utjecaja oscilacija vodostaja potrebno izgraditi branei akumulacije. Njihovom izgradnjom znaajno se poveava investicija, utjecaji na okoli,

potrebna je zatita od potresa, a u zadnje vrijeme postoje i znaajne teroristike prijetnje.


13/67

- 13 -

Utjecaji na okoli dijele sa na:

fizike faktore: koliina vode i kvalitet povrinskih voda, klimatski faktori, kvalitetzraka, geologija i seizmologija, erozija, promjena pejzaa

bioloke: riblji fond, biljni i ivotinjski svijet, vodni i eko sistemi socioekonomske faktore: ljudske aktivnosti (vodoopskrba, poljoprivreda, kontrolapoplava, transport-putevi), koritenje zemljita, zdravstvo te arheoloki i historijski

U veini sluajeva potapa se kvalitetno zemljite, a u zamjenu se dobiva manje kvalitetnozemljite, u nekim sluajevima postoji nunost iseljavanja lokalnog stanovnitva, unitava sezdrava uma, nestaje vegetacija, svi postojei objekti na mjestu potapanja uklanjaju se iliostaju potopljeni.

Danas je u svijetu iskoriteno oko 25 % raspoloivog vodnog potencijala, a neiskoritenaveina nalazi se u nerazvijenim zemljama. Takavo stanje je s jedne strane dobro jer se ubudunosti najvei porast potronje oekuje upravo u nerazvijenim zemljama. Hidroelektrane

se znaajno koriste u proizvodnji elektrine energije iz vie razloga:

Nema trokova goriva, voda je besplatna, pod uvjetom da je ima u dovoljnoj koliini.Putanje hidroelektrane u pogon vrlo je brzo, te se koriste za pokrivanje naglihpoveanja potronje

Moderne hidroelektrane mogu do 90% energije vode pretvoriti u elektrinu energiju. Ne postoji utjecaj poveanja cijene goriva, a svjedoci smo velikih poveanja u zadnjih

nekoliko godina Neovisnost o uvozu goriva Hidroenergija je glavni izvor obnovljive energije i predstavlja 97% energije

proizvedene svim obnovljim izvorima elektrine energije. Hidroenergija je ista, nema otpada. Postoje doprinosi efektu staklenika (unitavanje

vegetacije, truljenje), ali su u veini sluajeva zanemarivi u odnosu na termoelektranei sl.

Umjetna jezera nastala izgradnjom hidroelektrana lokalno doprinose ekonomiji iomoguavaju navodnjavanje, vodoopskrbu, turizam i rekreaciju

Snaga postrojenja i proizvedena energija ovise o:

1. Raspoloivom vodenom padu. Visina pada ovisi o visini brane, to je pad vei, postojivei energetski potencijal. Energetski potencijal je direktno proporcionalan visini

pada, tako da ista koliina vode, ukoliko pada sa dva puta vee visine proizvodi duplovie elektrine energije.2. Raspoloivom protoku vode. Elektrina snaga i energija takoer su direktno

proporcionalni koliini vode koja prolazi kroz turbinu. Dva puta vea koliina vodeproizvest e dva puta vie elektrine energije kod iste visine vodenog pada.

Ovisnost snage o navedenim veliinama izraena je sljedeim izrazom:P = * Q * h * w* g

P - Snaga [W]

- stupanj iskoristivosti postrojenja


14/67

- 14 -

Q - raspoloivi protok vode [m3/s]h - raspoloivi vodeni pad [m]w- gustoa vode [kg/m3]g - ubrzanje sile tee [m/s2]

Voda u akumulacijskom jezeru je zapravo uskladitena energija. Kada se zaslon na braniotvori voda potee kroz cjevovod poveavajui svoju kinetiku energiju. Koliina generiraneelektrine energije se odreuje s nekoliko faktora. Dva najvanija faktora su maseni protokvode i raspoloivi vodeni pad. Raspoloivi vodeni pad je parametar koji oznaava udaljenostod povrine vode do turbina. Kako raspoloivi vodeni pad i maseni protok vode rastu, takoraste i koliina proizvedene struje. Raspoloivi pad je u veini sluajeva ovisan o koliinivode u akumulacijskom jezeru.

Hidroelektrane su uinkovitija postrojenja od termoelektrana. Kao to je prethodnospomenuto, predstavljaju energane obnovljivih izvora energije. S tim u vezi, i s obzirom da jehidroenergija jedini obnovljivi izvor energije iz kojeg je mogue dobiti vee snage, u interesu

je graditi to vie hidroelektrana. Meutim, postoje odreene prepreke. Veina pogodnihlokacija za izgradnju hidroelektrana je veiskoritena i ostaju samo manje pogodne lokacijena kojima je smanjena uikovitost elektrane i za iju je gradnju potrebno raditi i veepromjene u okoliu. Jo uvijek je dovoljno projekata malih hidroelektrana, kod kojih su riziciloeg utjecaja na okoli mnogo manji, a energetske potrebe i sigurnost investicije mnogo vei.Tako su u razvoju mnogi projekti u zemljama u razvoju, posebno u Brazilu.

Hidroenergija se tradicionalno smatra istom i ekolokom. Proizvodnja elektrine energije uhidroelektranama ne zagauje atmosferu, ne pridonosi stvaranju kiselih kia i ne uzrokujestvaranje otrovnog otpada. Ipak, gradnja hidroelektrana uzrokuje promjene u ekosustavurijenih tokova na kojima se grade. Uinci koje hidroelektrana moe imati na ekosustavzavise o ova 4 imbenika:

1. Veliina i brzina protoka rijeke ili sl. na kojoj je hidroelektrana locirana2. Klimatski uvjeti i oblik sredine prije gradnje elektrane3. Vrsta, veliina i konstrukcija elektrane i nain na koji je pogonski voena4. Ako postoji vie od jedne elektrana na istoj rijeci, i ako nisu relativno blizu jedna

drugojoj, mogue je da uinci na ekosustav jedne elektrane su zavisni o uincimadruge elektrane

imbenici 1 i 2 zavise od spektra kompleksnih geolokih, zemljopisnih i meterolokih uvjeta.Ova dva imbenika su najbitniiji faktor pri odreivanju veliine, vrste, konstrukcije i nainana koji e budua elektrana raditi.

Loe posljedice koje gradnja hidroelektrane moe imati na okoli su sljedee:

Usporenje toka rijeke radi stvaranja akumulacijskih jezera i poveanje prosjenetemperature vode

Poveanje udjela duika u rjenoj vodi Sedimentacija i erozija Poplave Klimatske promjene


15/67

- 15 -

Potencijalno poveanje tektonske aktivnosti podruja Potencijalno izumiranje nekih biljnih ili ivotinjskih vrsta Poremeenje migracija ribljih vrsta

Hidroelektranu u irem smislu ine i sve graevine i postrojenja koje slue za prikupljanje

(akumuliranje), dovoenje i odvoenje vode (brana, zahvati, dovodni i odvodni kanali,cjevovodi itd), pretvorbu energije (turbine, generatori), transformaciju i razvod elektrineenergije (rasklopna postrojenja, dalekovodi) te za smjetaj i upravljanje cijelim sustavom(strojarnica i sl).

Slika 3-1-1-1. Shema i izvedba hidroelektrane

zahvat

vode

bran

akumulacijsko

odvod

vode

strojarnica

dalekovodi

generator

transformatori

kontroln

a vrata dovod turbina


16/67

- 16 -

Hidroelektrane na plimu i oseku

Plima i oseka se odavno iskoritavajukao energetski izvor. Hidroelektrane kojese koriste energijom plime i oseke posebne

su izvedbe. Osim toga potreban je, uzamplitudu izmeu 4 i 12 m, pogodanzaljev koji se moe lako pregraditi, ime sedobiva dovoljno velik akumulacijskibazen. Strojarnica se ugrauje u samubranu. Prema nainu koritenja vode dvijesu izvedbe:

-postrojenja s jednostrukimiskoritenjem vode

-postrojenja s dvostrukim iskoritenjemvode.

Postrojenja s jednostrukim iskoritavanjem vode imaju jedan akumulacijski bazen i turbinekoje rade samo u jednom smjeru. Bazen se puni za vrijeme plime. Tada se otvaraju zapornice,a turbine ne rade. Korisni pad, nastao zbog razine vode u bazenu i morske vode, koristi sesamo za vrijeme oseke. U takvu su pogonu etri faze rada. U prvoj fazi, za vrijeme plime,akumulacijski se bazen puni dok se ne postigne maksimalna razina vode. U drugoj se fazizatvaraju zapornice, i bazen je pun dok ne pone oseka. U treoj se fazi pokreu turbine, ivoda iz bazena otjee u more sve dok se ne postigne maksimalni pad. U etvrtoj se faziturbine zaustave i eka se izjednaenje razine u moru i bazenu, a onda ponovno poinjepunjenje bazena i tako redom. U takvim se postrojenjima more moe crpsti u bazen. Crpljenjepoinje kada je razina vode u bazenu najvea. Ono poveava energetsku vrijednostpostrojenja, jer se voda crpi pri malim razlikama razina, a koristi se veim, tj. pri veem padu.Jednostruka postrojenja mogu raditi u turbinskim pogonima i za vrijeme plime, a bazen seprazni za oseke kroz zapornice. Meutim, vei se pad ostvaruje u prvom primjeru.

Postrojenja s dvostrukim iskoritavanjem vode imaju bazen i turbine, a energiju vode koristeu oba smjera, tj. za vrijeme plime i za vrijeme oseke. Time se vrijeme iskoritavanjapostrojenja produljuje. No konstrukcija tih hidroelektrana je mnogo sloenija i skuplja.Istodobno, dvostrukim koritenjem vode ne postie maksimum plime kao kod jednostrukog

pogona. Da bi se uklonio taj nedostatak, turbine se koriste i kao crpke. Turbine poinju raditikao crpke u trenutku kada je razina vode u moru i bazenu izjednaena. Crpljenje se odvija dounaprijed odreene razine, koja ne mora biti jednaka maksimumu plime. Crpsti se moe i prioseki, meutim, tada turbine moraju raditi kao dvosmjerne turbine i kao dvosmjerne crpke.

Zbog stalnog variranja veliine pada vode, koji se ovdje koristi u oba sluaja, snaga tihpostrojenja nije stalna, tj. varira izmeu maksimalne i minimalne. Mogua proizvodnjaelektrine energije u takvim HE izravno je proporcionalna povrini bazena koji nastajepregradnjom zaljeva i kvadratu amplitude plime. Ako su plime dovoljno velike, gradnjatakvih elektrana je ekonomina. Naime, pri gradnji elektrane najskuplja je pregradnja,odnosno brana. Za takve HE povoljne su zapadne obale Francuske i obale Engleske, gdje su

Slika 3-1-1-2. Elektrana koja iskoritava

energiju plime i oseke


17/67

- 17 -

plime oko 12 m. Na uu rijeke La Rance u Francuskoj je 1966. godine podignuta prvahidroelektrana na plimu i oseku u svijetu.

Hidroelektrane na energiju valova

Energija valova je oblik transformiraneSuneve energije koja stvara stalne vjetrovena nekim dijelovima Zemlje. Ti vjetroviuzrokuju stalnu valovitost na odreenimpodrujima i to su mjesta na kojima je mogueiskoritavanje njihove energije. Velikiproblem kod takvog iskoritavanja energije jeda elektrane treba graditi na puini jer ublizini obale valovi slabe. To znatno poveavacijenu gradnje, ali nastaju i problemi prijenosate energije do korisnika. Rezultati u trenutnoj

fazi dospjeli su tek do prototipova idemonstracijskih ureaja. Na slici se vidiprincip pretvorbe energije valova u elektrinu energiju. Prema slici se vidi da se energijavalova prvo pretvara u strujanje zraka, u posebno izvedenim kanalima dolazi do velikogstrujanja zraka koje pokree turbinu. Amplituda valova mora biti velika da bi pretvorba bilauinkovitija.

Iskoritavanje morskih struja nastalih uslijed plime i oseke

Da bi se smanjili veliki kapitalni trokovi razvijene su turbine koje rade na istom naelu kaovjetroelektrane , ali koristei energiju morskih struja izazvanih plimom i osekom u kanalima.Njihova prednost je u pouzdanoj periodinosti morskih struja iju energiju koriste. Dva suprojekta financirana od energetrskog programa europske komisije: Devon i Kvasalund.

Devon

Prva elektrana koja koristi energiju gibanja morskih struja podignuta je tek nedavno. Tonijereeno,radi se o ispitnom postrojenju pod nazivom Seaflow koje je smjeteno 2 km od obaleDevona u Velikoj Britaniji i njime se ele istraiti mogunosti i ocijeniti isplativost takvognaina proizvodnje elektrine energije. Pri tome treba napomenuti da se elektrana se sastoji odnosive eline konstrukcije visine 42 m, debljine 2 m i mase 80 t, rotora turbine promjera 11

m koji se posebnim mehanizmom sputa na dubinu 2,5 m iznad morskog dna te, dakako, sveostale potrebne opreme .

Slika 3-1-1-3. Princip iskoritavanja energije

valova


18/67

- 18 -

Slika 3-1-4. Shema i izvedba ispitinog postrojenja HE na morske struje

Mali broj okretaja ne ugoava populaciju riba. Ureaj je konstruiran da se moe izvaditi izvode tako da se popravci mogu obavljati na suhom.Podaci za prosjenu i maksimalnu brzinustruje nisu poznati. Za sada je osnovni cilj projekta do 2006. godine razviti prototipdvorotorskog postrojenja nazivne snage 1,2 MW koji e uinkovito proizvoditi elektrinuenergiju. Nakon toga se moe oekivati izgradnja podvodnog hidroenergetskog parkasukupno 20 turbina koji e se po proizvodnji moi mjeriti sa zasada najveim svjetskimmorskim vjetroparkom Horsrev u Danskoj.

Slika 3-1-5. Prikaz budueg podmorskog hidroenergetskog parka

Kvalsundski kanal

Brzina struje u kanalu iznosi 2,5 m/s (najvia brzina periodike prirode). Treba je bitiugraena prototipna turbina snage 300 kW ukupnih procjenjenih trokva od US $11 milliona.Turbina ima podesive lopatice radiusa 10 m pri emu se ugrauje na dubinu od 50m sacentrom rotacije 20m od morskog dna. Ukupna masa ureaja je 200 T. Zbog spore rotacije

razinamora

morskodno

rotor

generator

reduktor


19/67

- 19 -

lopatica pretpostavlja se da nema negativan utjecaj na migraciju riba , velika dubinaomoguava nesmetan prolazak brodova iznad turbine. Postoji objektivni problem odravanjazbog potrebe obavljanja svih poslova pod vodom.

3.1.2. OSNOVNI DIJELOVI HIDROELEKTRANE

U osnovne dijelove hidroelektrane ubrajaju se:

-brana ili pregrada na vodotoku

-zahvat vode

-dovod vode

-vodostan ili vodena komora

-tlani cjevovod

-obilazni cjevovod

-turbina

-sustav zatite od hidraulikog udara

-generator

-strojarnica

-rasklopno postrojenje

-odvod vode.

Svi dijelovi koji su pri tome u neposrednom doticaju s vodom, odnosno slue za njezinoprikupljanje, dovoenje i odvoenje te pretvorbu njezine energije nazivaju se zajedinikimimenom hidrotehniki sustav.

Brana ili pregrada osnovni je dio hidrotehnikog sustava pa i cijelog postrojenja HE (nerijetkose cijelo hidroenergetsko postrojenje jednostavno naziva branom') i ima trostruku ulogu:

skretanje vode s prirodnog toka prema zahvatu povienje razine vode kako bi se poveao pad ostvarenje akumulacije.

S obzirom na visinu, brane mogu biti visoke i niske, a s obzirom na izradu masivne (npr.betonske) ili nasute (npr. zemljane, kamene). Niske se brane nazivaju i pragovima, to je estsluaj kod malih vodotokova, odnosno kod malih hidroelektrana.


20/67

- 20 -

Zahvat vode prima i usmjerava vodu zadranu u akumulaciji prema dovodu, odnosno turbini.Moe se izvesti na povrini vode ili ispod nje. Kada je pregrada niska i razina vode gotovokonstantna izvodi se na povrini, dok se ispod povrine i to na najnioj moguoj razini izvodiu sluaju kada se razina vode tijekom godine znaajno mijenja. Prolaz vode kroz zahvat seregulira zapornicama.

Dovod vode je dio hidrotehnikog sustava koji spaja zahvat s vodostanom, odnosno svodenom komorom. Ovisno o izgledu okolnog tla i pogonskim zahtjevima, moe biti:

otvoren (kanal) zatvoren (tunel), koji moe biti gravitacijski ili tlani.

Gravitacijski tunel nije posve ispunjen vodom pa za promjenu protoka vode valja reguliratizahvat, dok kod tlanog tunela voda ispunjava cijeli popreni presjek i za promjenu protokane treba utjecati na zahvat. S gledita elastinosti pogona (mogunosti odgovaranja napromjene u elektroenergetskom sustavu) tlani su kanali povoljniji jer bolje mogu pratiti

promjenu optereenja.

Vodostan ili vodena komora predstavlja zadnji dio dovoda, a slui za odgovaranje napromjene optereenja. Kada je dovod izveden kao gravitacijski tunel, mora imati odgovarajuivolumen kako se u njemu mogle pohraniti vee koliine vode, a kada je tunel tlani, njegovedimenzije moraju biti takve da tlak u dovodu ne poraste preko doputene granice ili da razinavode ne padne ispod visine ulaza u tlani cjevovod.

Tlani cjevovod dovodi vodu od vodostana do turbina. Izrauje se o elika ili betona (kodmanjih padova), a prema smjetaju moe biti na povrini ili u tunelu. Na ulazu u njegaobvezno se nalazi zaporni organ kojim se sprjeava daljnje protjecanje vode u sluaju pucanjacijevi. Ispred glavnog zapornog organa redovito se postavlja i pomoni, koji omoguava bilokakve radove na glavnom bez potrebe za pranjenjem sustava. Obilazni cjevovod je smjetenna poetku tlanog i slui za njegovo postupno punjenje te za izjednaavanje tlaka ispred i izazapornog organa.

Vodene turbine ili hidroturbine predstavljaju sredinji dio sustava jer slue za pretvaranjekinetike energije strujanja vode u mehaniku energiju vrtnje vratila turbine, odnosnogeneratora. Ovisno o nainu prijenosa energije vodotoka na njih turbine mogu biti:

impulsne

reakcijske koje mogu biti radijalne i aksijalne.Turbine se esto dijele i prema izvedbi, u pravilu prema imenu konstruktora ili proizvoaa papostoje Francisove, Peltonove, Kaplanove, Bankijeve, Ossbergerove itd.

Sustav zatite od hidraulikog udara slui za sprjeavanje poveanja tlaka preko doputenegranice, odnosno vodenog (hidraulikog) udara u tlanom cjevovodu. Visina tlaka pri tomeovisi o vremenu potrebnom za zatvaranje zapora na dnu cjevovoda.

Generator je ureaj u kojem se mehanika energija vrtnje vratila pretvara u elektrinu. Moebiti postavljen okomito (kod velikih hidroelektrana) ili vodoravno (kod manjih ili kada su

dvije turbine spojene na jedan generator). U osnovi proces se sastoji od rotacije serija magneta


21/67

- 21 -

unutar namotaja ica. Ovime se ubrzavaju elektroni, koji proizvode elektrini naboj. Brojgeneratora zavisi od elektrane do elektrane.

Osnovni djelovi svakog generatora su:

Osovina Uzbudni namot Rotor Stator

Kako se turbina okree uzbudni namot alje elektrini napon rotoru. Rotor prestavlja serijuvelikih elektromagneta koji se okreu unutar gustih namotaja bakrenih ica, koje prestavljajustator. Magnetsko polje izmeu magneta i ianih namotaja stvara elektrini napon. Kodcrpno-akumulacijskih hidroelektrana uz turbinu i generator se na istom vratilu nalazi i crpkapa generator moe raditi i kao motor.

Transformator na izlazu iz elektrane poveava napon izmjenine struje (smanjujui jakoststruje) da bi se smanjili gubici prijenosa energije.

Strojarnica je graevina u kojoj su smjetene turbine, vratila, generatori te svi potrebniupravljaki i razni pomoni ureaji. Moe biti izgraena na otvorenom, kao samostojeazgrada ili ukopana, u tunelu.

Rasklopno postrojenje predstavlja vezu hidroelektrane i elektroenergetskog sustava. Izvodi seu neposrednoj blizini strojarnice, a tek iznimno (ako je to uvjetovano okolnim tlom) dalje odnje.

Dalekovodi iz svake elektrane vode dalekovodi, koji osim stupa dalekovoda redovito imaju i4 vodia. Tri nose struju napona koja izlazi iz transformatora, istog iznosa i meusobnopomaknutih u fazi za 120 stupnjeva, dok etvrta prestavlja nul-vodi.

Odvod vode je zavrni dio hidrotehnikog sustava, a moe biti izveden kao kanal ili kao tunel.Slui za vraanje vode iskoritene u turbini natrag u korito vodotoka ili za dovod vode dozahvata sljedee elektrane.


22/67

- 22 -

3.1.3. KARAKTERISTIKE HIDROELEKTRANA

Osnovne karakteristike hidroelektrana su hidroloke karakteristike, akumulacije i pada, teenergetske i ekonomske karakteristike.

3.1.3.1 HIDROLOKE KARAKTERISTIKE

Da bi se mogla odrediti potencijalna energija vodotoka, potrebno je znati kolika je koliinavode u vodotoku. Koliina vode u vodotoku i njezin vremenski raspored ovisi o nizu faktora,od kojih su najvaniji: koliina oborina, sastav i topografija terena, biljni i ivotinjski svijet,temperatura okolia i slino. Koliina vode mijenja se iz dana u dan. Visina vode vodotokazove se vodostaj. Da bi se dobila priblina slika o tzv. srednjem vodostaju, vodostaj se moramjeriti svaki dan. Na osnovi dnevnih vodostaja mogu se dobiti tjedni, mjeseni i godinji.Meutim, kako se godine po padalinama razlikuju, za ocjenu vodostaja mjerodavno je

viegodinje razdoblje, najee etrdesetogodinje. Rijeni su tokovi veoma podloniutjecaju klime. Znaajke dotoka vode ovisne su o kinim jesenskim razdobljima, kinimproljeima i topljenju snijega, te dugim sunim ljetima.

Protok vode se odreuje na osnovi praenja vodostaja u odreenom vremenu. Protok vodeini volumen vode koja protee vodotokom u jedinici vremena. Godinji protok se dobijeslaganjem dnevnih protoka. Promjene protoka tijekom godine pokazuje krivulja dijagramagodinjeg protoka. Godinji protok moe se prikazati i krivuljom trajanja protoka, koja sedobije iskazivanjem koliine protoka u jednogodinjem trajanju. Protok se kree izmeuminimalnog imaksimalnog. Meutim, iskoritavanje snage vode ogranieno je veliinomizgradnje hidroelektrane. Veliinom izgradnje zove se najvei protok koji se moe iskoristiti uhidroelektrani, i prema njemu su dimenzionirani svi dijelovi HE.

3.1.3.2. KARAKTERISTIKE AKUMULACIJE I PADA

Akumulacijsko jezero ima svoj volumen, a to je ukupna koliina vode koja moe u njegastati. Taj se volumen zove geometrijski volumen vode. Meutim, zbog vie razloga, sva sevoda ne moe iskoristiti. Volumen vode koji se moe iskoristiti u normalnom pogonu zove sekorisni volumen vode.

Minimalno vrijeme potrebno da korisni volumen istee kroz turbine, a da nema dotoka, zove

se vrijeme pranjenja akumulacijskog jezera. Iskoritavanje vode iz akumulacijskog jezera uelektroenergetskom sustavu ovisi o prilikama u sustavu i o hidrolokim prilikama uodreenom razdoblju. Akumulacijska jezera za razliite tipove HE imaju razliite uloge zbogpromjenjivog naina rada tijekom dana, tjedna ili sezone. Radi regulacije protokaakumulacijska jezera imaju odreene funkcije, odnosno odreene veliine. Dnevna regulacijaprotoka potrebna je radi to vee varijabilne energije tijekom dana. Kako je dotok tijekomdana priblino stalan, a potronja vode promjenjiva, voda se mora akumulirati za za vrijemenonog slabijeg optereenja. Tijekom tjedna, zbog radnih i neradnih dana, optereenje semijenja. Ako na odreenom vodotoku nema veih akumulacijskih jezera, potrebno jenapraviti tjedne akumulacije kako bi se voda sauvala za radne dane. Mnogo vanija oddnevne i tjedne regulacije je godinja i viegodinja regulacija protoka. To je potrebno zbog

sunog i vlanog razdoblja. U HE se definiraju razliite vrijednosti pada. Razlika gornje


23/67

- 23 -

dotone razine vode i donje razine odvodne vode zove se statikim padom. Ukupni pad HEzove se bruto-pad. Taj je pad zapravo statiki pad povean za kinetiku energiju ulazne masevode umanjen za kinetiku energiju vode na odvodu. Promjene razine gornje vode mogunastati zbog preljeva velikih voda preko brane, to se dogaa kad se sva suvina voda ne moepropustiti kroz ispuste. Promjena razine donje vode ovisi o koliini vode koja protjee

koritom rijeke na kraju odvoda, bez obzira na to dotjee li voda koritom mimo HE ili krozturbine HE. Razina donje vode raste poveanjem protoka. Bruto-pad je najvei u dobanajmanjih protoka. Promjena pada ima velik utjecaj na snagu i moguu proizvodnju HE spadom do 50 m, a za vee padove utjecaj promjene pada je beznaajan.

3.1.3.3. ENERGETSKE KARAKTERISTIKE HIDROELEKTRANA

Energija vode koju rijeka ima na svom izvoru iscrpljuje se u prirodnom toku do njezinogua u more ili jezero. Prirodni tokovi mogu biti razliiti. Korisna energija HE prosjena jeenergija koju HE moe dati.Zbog toga se definira mogua dnevna ili godinja proizvodnja HEkao ona koliina energije koju bi HE mogla proizvesti s obzirom na stvarni protok, pad i

stupanj korisnosti. Osim toga, HE se karakterizira moguom srednjom godinjomproizvodnjom koja je odreena kao aritmetika sredina moguih viegodinjih proizvodnji.Stvarna proizvodnja HE redovito je uvijek manja od mogue. U HE se esto odreuje i srednjienergetski ekvivalent. Definira se kao utroak vode za proizvodnju 1 kWh elektrine energije.Srednji energetski ekvivalent ovisi o padu i o stupnju korisnosti.

3.1.3.4. GOSPODARSKE KARAKTERISTIKE HIDROELEKTRANA

Gospodarske karakteristike hidroelektrana odreuju trokovi gradnje i cijena proizvedeneelektrine energije.

Trokovi gradnje su razliiti za svaku hidroelekranu. U njih pripadaju sva ulaganja od gradnjebrane do odvoda vode, trokovi za eventualno poplavljeno zemljite i naselja, premjetanjeprometnica, omoguavanje plovidbe, osiguranje vode za nizvodna naselja ako se mijenja tok isl. Ti dodatni trokovi ovise o veliini akumulacije te o konfiguraciji terena. Ponekad sezahvatima pri gradnji HE, a posebno akumulacijskih jezera, rjeavaju problemi glede poplavai podzemnih voda. Trokovi gradnje najvie ovise o veliini i tipu HE. Tu se prvenstvenomisli na veliinu dovoda, odvoda, brane, tlanog cjevovoda i ostaloga. Radi usporeivanjatrokova gradnje definiraju se specifine investicije po jedinici energije i specifine investicijepo jedinici snage. Proizvodna cijena elektrinoj energiji ovisna je o specifinim investicijama.Na proizvodnu cijenu e utjecati ponaanje HE u elektroenergetskom sustavu, odnosno, da li

e HE tijekom godine proizvesti moguu energiju.


24/67

- 24 -

3.1.4. PODIJELA HIDROELEKTRANA

Hidroelektrane se mogu podijeliti prema njihovom smjetaju, padu vodotoka, nainukoritenja vode, volumenu akumulacijskog bazena, smjetaju strojarnice, ulozi uelektroenergetskom sustavu, snazi itd.

Prema smjetaju samih postrojenja, odnosno prema vodenom toku iju energiju iskoritavaju,hidroelektrane mogu biti:

"klasine", na kopnenim vodotokovima: rijekama, potocima, kanalima i sl. na morske valove na morske mijene: plimu i oseku.

Prema padu vodotoka, odnosno visinskoj razlici izmeu zahvata i ispusta vode (klasine)hidroelektrane se mogu podijeliti na:

niskotlane, s padom do 25 m srednjotlane, s padom izmeu 25 i 200 m visokotlane, s padom veim od 200 m.

Prema nainu koritenja vode, odnosno regulacije protoka hidroelektrane se dijele na:

Protone hidroelektrane su one ija se uzvodna akumulacija moe isprazniti za manjeod dva sata rada kod nazivne snage ili takva akumulacija uope ne postoji. Kinetikaenergija vode se skoro direktno koristi za pokretanje turbina. Vrlo su jednostavne zaizvoenje, nema dizanja razine vodostaja, imaju vrlo mali utjecaj na okoli, ali su ivrlo ovisne o trenutno raspoloivom vodenom toku.

Akumulacijske, kod kojih se dio vode prikuplja (akumulira) kako bi se mogao koristitikada je potrebnije. Akumulacijske hidroelektrane mogu biti pribranske i derivacijske.Pribranske hidroelektrane smjetene su ispod same brane, dok su derivacijskesmjetene puno nie i spojene su cjevovodima s akumulacijom. Akumulacijske sunajee hidroelektrane, dobra strana je mogunost akumuklacije jeftinog izvoraenergije kad je ima u izobilju i planiranje potronje po potrebi. Nedostaci su oteanpogon ili potpuni zastoji ljeti zbog smanjenih vodenih tokova.

crpno-akumulacijske ili reverzibilne, kod kojih se dio vode koji nije potreban pomouvika struje u sustavu crpi na veu visinu, odakle se puta kada je potrebnije.

Kod klasinih hidroelektrana voda iz akumulacijskog jezera protjee kroz postrojenje inastavlja dalje svojim prirodnim tokom. Postoji i druga vrsta hidroelektrana, tkz. reverzibilnehidroelektrana (eng.: pumped-storage plant), koja ima dva "skladita" vodene mase. To su:

Gornja akumulacija. Istovjetana je akumulacijskom jezeru klasinih hidroelektrana.Gradnjom brane osigurava se akumulacija vode, koja protie kroz postrojenje irezultira proizvodnjom elektrine energije.

Donja akumulacija. Voda koja izlazi iz hidroelektrane ulijeva se u drugo, donje,akumulacijsko jezero, umjesto da se vraa u osnovni tok rijeke.

Reverzibilnim turbinama voda se iz donjeg akumulacijskog jezera pumpa natrag u gornje

akumulacijsko jezero. Taj proces se odvija u satima u kojima nije vrno optereenje, radi


25/67

- 25 -

utede energije i radi raspoloivosti potrojenja u vrnim satima. Principijelno, donjaakumulacija slui za punjenje gornje akumulacije. Iako pumpanje vode zahtjeva utroakenergije, korisnost se oituje u tome to hidroelektrana raspolae sa vie vodenog potencijalaza vrijeme vrnih optereenja. Osnovna primjena je pokrivanje vrnih optereenja.

Slika 3-1-4-1. RHE Velebit (Presjek kroz tlani cjevovod, strojarnicu i odvodni tunel RHE Velebit)

Prema nainu punjenja, odnosno veliini akumulacijskog bazena hidroelektrane mogu biti:

s dnevnom akumulacijom, kod kojih se akumulacija puni po noi, a prazni po danu sa sezonskom akumulacijom, kod kojih se akumulacija puni tijekom kinog, a prazni

tijekom sunog razdoblja godine s godinjom akumulacijom, kod kojih se akumulacija puni tijekom kinih, a prazni

tijekom sunih godina.

Prema udaljenosti strojarnice od brane hidroektrane se dijele na:

pribranske, ija je strojarnica smjetena neposredno uz branu, najee podno nje derivacijske, ija je strojarnica smjetena podalje od brane.

Prema smjetaju strojarnice hidroektrane se dijele na:

nadzemne, kod kojih je strojarnica smjetena iznad razine tla podzemne, kod kojih je strojarnica smjetena ispod razine tla.

Prema njihovoj ulozi u elektroenergetskom sustavu hidroelektrane se mogu podijeliti na:

temeljne, koje rade cijelo vrijeme ili veinu vremena vrne, koje se ukljuuju kada se za to pokae potreba, npr. za pokrivanje vrnepotronje.

Prema instaliranoj snazi (uinu) hidroelektrane mogu biti:

velike male.


26/67

- 26 -

Male hidroelektrane

Pojam male hidroelektrane se moe promatrati sa razliitih toaka gledita i razlikuje se odzemlje do zemlje, zavisno o njezinom standardu, hidrolokim, meteorolokim, topografskim imorfolokim karakteristikama lokacije, te o stupnju tehnolokog razvoja i ekonomskom

standardu zemlje. Generalno, klasifikacija hidroelektrana na velike i male se vri premainstaliranoj snazi, klasifikacija se vri od strane nacionalnih energetskih odbora. Malehidroelektrane se esto dalje kategoriziraju u male, mini i mikro hidroelektrane. Malehidroelektrane predstavljaju kombinaciju prednosti proizvodnje elektrine energije iz energijehidropotencijala i decentralizirane proizvodnje elektrine energije, dok istovremeno nepokazuju negativan utjecaj na okoli kao velike hidroelektrane.

Instalirana snagahidroelektrana

Instalirana snaga malihhidroelektrana

680 GW 47GW

Hidroenergetskipotencijal

Hidroenergetski potencijal za malehidroelektrane

Svjetski

izvori

3000 GW 180 GW

Tablica 3-1-4. Instalirana snaga i hidropotencijal na svjetskoj razini

U usporedbi sa velikim neke od prednosti malih hidroelektrana su sljedee:

gotovo da nemaju nedostataka nema troka distribucije elektrine energije nema negativnog utjecaja na ekosustav kao kod velikih hidroelektrana jeftino odravanje

Glavni djelovi malih hidroelektrana su sljedee strukture i ureaji:

graevinski objekti hidromehanika oprema elektrostrojarska oprema prikljuak na dalekovodnu mreu

Tehnika rjeenja malih hidroelektrana u cilju zatite okolia

Da bi se hidroelektrana smatrala malom hidroelektranom, sa ciljem zatite okolia, podsamim pojmom se kategoriziraju energetski objekti koji iskoritavaju hidropotencijal, aistovremeno imaju sljedea svojstva:

karakterizira ih protoni rad ili iznimno mala akumulacija (minimiziran utjecaj navodotok)

paralelan rad sa mreom i ugradnja asinkronih generatora kod objekata sa instaliranom snagom manjom od 100 kW nema gradnje trafostanice

vese predvia izvedba transformatora na stupu postorojenje se sastoji od brane (niskog preljevnog praga), dovodnog kanala i/ili

cjevovoda, zgrade strojarnice i odvodnog kanala


27/67

- 27 -

preljevni prag slui samo zato da uspori vodotok prije ulaska u dovodni kanal umjesto niskog preljevnog kanala moe se upotrijebiti tkz. tirolski zahvat dovodni kanal zatvorenog tipa predvien je samo za voenje zahvaene vode po

strmim obroncima i veim dijelom je ukopan (moe biti i potpuno ukopan) dovodni kanal otvorenog tipa predvien je za vee koliine vode i u pravilu se nalazi

na manje strmim terenima tlani cjevovod treba biti to manjih dimenzija i predvien je da vodu najkraim putem

dovede do strojarnice zgrada strojarnice je to manjih gabarita i operacija je u potpunosti automatizirana odvodni kanal je otvoren i kratak i njime se voda vraa iz strojarnice u vodotok (ova

voda je gotovo redovito jako obogaena kisikom, tako da se ribe rado zadravaju uovom podruju)

Ako se pri kategorizaciji i projektiranju malih hidroelektrana dri ovih naela utjecaji naokoli su svedeni na minimum.

3.1.5. HIDROENERGETSKI POTENCIJAL U SVIJETU I HR

Hidroenergetski potencijali nisu beskrajni. Procjenjuje se da je iskoriteno oko 25 %svjetskog potencijala, dakle proizvodnja se moe poveati oko 4 puta. Veina neiskoritenogpotencijala nalazi se u nerazvijenim zemljama, to je povoljno jer se u njima oekuje znatanporast poronje energije. Najvei projekti, planirani ili zapoeti, odnose se na Kinu, Indiju,Maleziju, Vijetnam, Brazil, Peru....

Najvei proizvoai hidroenergije u ukupnoj proizvodnji u svijetu su Kanada sa ueem

13,8%, SAD 13,8%, Brazil 10,4%, Kina 7,2%, Rusija 6,1% i Norveka 4,1%. Rezerve zaproizvodnju hidroenergije rasporeene su kako slijedi: Kina 17,7%, Bivi SSSR 11,8%,Indonezija 10,1%, Brazil 9,0%, Indija 7,9% i Peru 5,5%.

Slika 3-1-5-1. Proizvodnja HE po zemljama 1998.


28/67

- 28 -

Hidroelektrane u Hrvatskoj

U strukturi elektroenergetskog sustava Hrvatske, vie od polovice izvora inehidroelektrane. U pogonu je 25 hidroelektrana koje su podijeljene na 15 pogona, a koji surasporeeni na tri teritorijalna podruja (sjever, zapad, jug) i samostalni pogon HE Dubrovnik.

Sve hidroelektrane u sklopu HEP-a posjeduju "Certifikat za proizvodnju elektrine energije izobnovljivih izvora".

Slika 3-1-5-2. Prostorni razmjetaj hidroelektrana u Hrvatskoj


29/67

- 29 -

3.2. ENERGIJA SUNCA

Iskoritavanje energije Sunca jedno je od podruja istraivanja koja su, osobito posljednjihgodina, prisutna u svijetu znanosti, tehnologije i primjene. to znamo o Suncu ? Sunce jezvijezda. Tvar od koje je graeno u stanju je plazme (neutralni ionizirani plin). Zbog visokih

temperatura i visokog tlaka (107

K; 1014

Pa) na Suncu se neprestano odvija nuklearna fuzijavodika. Posljedica toga je oslobaanje golemih koliina energije. Suneva energija jeobnovljiv i neogranien izvor energije od kojeg, izravno ili neizravno, potjee najvei diodrugih izvora energije na Zemlji. Sunce je izuzetno bogat izvor energije. Meutim, da bipraktino iskoritavanje bilo vee traga se za efikasnijim tehnikim rjeenjima. Vaneznaajke su mala gustoa energetskog toka, zatim oscilacije intenziteta Suneva zraenjaovisno o dobu dana, godinjem dobu ili pak klimatskim uvijetima. Dananje tehnologijeuporabe energije Sunca ukljuuju najrazliitije primjene, od solarne vrtne rasvjete doautomobila na solarni pogon. Suneva se energija u svojem izvornom obliku najee koristiza pretvorbu u toplinsku energiju za sustave pripreme potrone tople vode i grijanja (ueuropskim zemljama uglavnom kao dodatni energent) te u solarnim elektranama, za pretvorbu

u elektrinu energiju koriste fotonaponski sustavi. Suvremeno drutvo prepoznalo je brojneprednosti uporabe energije Sunca: smanjenje ovisnosti o fosilnim gorivima, poboljanjekakvoe zraka i smanjenje emisija staklenikih plinova, dok proizvodnja i ugradnja solarnihsustava potie otvaranje novih radnih mjesta i razvoj gospodarstva.

Sunevo zraenje je kratkovalno zraenje koje Zemlja dobiva od Sunca. Izraava se u W/m2,a ovisno o njegovom upadu na plohe na Zemlji moe biti:

neposredno: zraenje Sunevih zraka difuzno zraenje neba: raspreno zraenje cijelog neba zbog pojava u atmosferi difuzno zraenje obzorja: dio difuznog zraenja koji zrai obzorje okosunevo difuzno (cirkumsolarno) zraenje: difuzno zraenje blie okolice

Sunevog diska koji se vidi sa Zemlje odbijeno zraenje: zraenje koje se odbija od okolice i pada na promatranu plohu.

Uin Sunevog zraenja iznosi oko 3,8 1026 W, od ega Zemlja dobiva 1,7 1017 W.Zemlja od Sunca godinje dobiva oko 4 1024 J energije to je nekoliko tisua puta vie negoto iznosi ukupna godinja potronja energije iz svih primarnih izvora. Prosjena jakostSunevog zraenja iznosi oko 1367 W/m2 (tzv. solarna konstanta).

Spektar Sunevog zraenja obuhvaa radio-valove, mikrovalove, infracrveno zraenje,

vidljivu svjetlost, ultraljubiasto zraenje, X-zrake i Y-zrake. Najvei dio energije pri tomepredstavlja IC zraenje (valne duljine > 760 nm), vidljiva svjetlost (valne duljine 400 - 760nm) te UV zraenje. U spektru je njihov udio sljedei: 51% ini IC zraenje, 40% UVzraenje, a 9% vidljiva svjetlost.

Pod pojmom iskoritavanja Suneve energije u uem se smislu misli samo na njezinoneposredno iskoritavanje, u izvornom obliku, to jest ne kao, primjerice, energija vjetra ilifosilnih goriva. Suneva se energija pri tome moe iskoritavati aktivno ili pasivno. Aktivnaprimjena Suneve energije podrazumijeva njezinu izravnu pretvorbu u toplinsku ili elektrinuenergiju. Pri tome se toplinska energija od Suneve dobiva pomou solarnih kolektora ilisolarnih kuhala, a elektrina pomou fotonaponskih (PV) elija. Pasivna primjena Suneve

energije znai izravno iskoritavanje dozraene Suneve topline odgovarajuom izvedbom


30/67

- 30 -

graevina (smjetajem u prostoru, primjenom odgovarajuih materijala, prikladnimrasporedom prostorija i ostakljenih ploha itd).

3.2.1. FOTONAPONSKI SUSTAVI

Solarni fotonaponski pretvornici slue za izravnu pretvorbu (Suneve) svjetlosti u elektrinuenergiju, a izvode se izvode kao fotonaponske elije. Proces pretvorbe je zasnovan nafotonaponskom efektu kojeg je otkrio Alexander Bequerel 1839 godine.

Tipovi PV elija:

silicijeve Si monokristalne, polikristalne i amorfne galij arsenidne GaAS bakar-indium-diselenidne CuInSe 2 kadmij-telurijeve CdTe

Najrairenije su silicijeve pa su graa i funkcioniranje opisani na njima.

Graa i funkcioniranje Si-PV elije

Fotonaponska elija je PN-spoj (dioda). U silicijskoj fotonaponskoj eliji na povrini ploiceP-tipa silicija difundirane su primjese npr. fosfor, tako da na tankom povrinskom slojunastane podruje N-tipa poluvodia. Da bi se skupili naboji nastali apsorpcijom fotona izSuneva zraenja, na prednjoj povrini nalazi se metalna reetka, a stranja strana jeprekrivena metalnim kontaktom. Reetkasti kontakt na prednjoj strani nainjen je tako da neprekrije vie od 5 % povrine, te on gotovo i ne utjee na apsorpciju Suneva zraenja.Prednja povrina elije moe biti prekrivena i prozirnim antirefleksijskim slojem kojismanjuje refleksiju Suneve svjetlosti i tako poveava djelotvornost elije. Kada se elijaosvijetli, kontakt na P-dijelu postaje pozitivan, a na N-dijelu negativan. Ako su kontakti elijespojeni s vanjskim troilom, potei e elektrina struja.Kada je fotonaponska elija spojena svanjskim troilom i osvijetljena, u eliji e zbog fotonapona nastajati fotostruja te e vanjskimtroilom tei struja jednaka razlici struje diode i fotostruje.

Karakteristika solarne elije

Iskoristivi napon ovisi o poluvodikim materijalima i kod Si elija je oko 0.5 V. Naponpraznog hoda je malo ovisan o Sunevom zraenju dok jakost struje raste sa porastom

osvjetljenja. Izlazna snaga elije je takoer temperaturno zavisna.Via temperatura elijeuzrokuje manju efikasnost.

PV elije iz silicija se izvode u vie morfolokih oblika kao monokristalne, polikristalne iamorfne.

Monokristalne Si elije ( radno = 14 17 %; labaratorijski = 24 % )

Ovaj tip elije moe pretvoriti 1000 W/m^2 Sunevog zraenja u 140 W elektrine energije sapovrinom elija od 1 m2


31/67

- 31 -

Za proizvodnju monokristalnih Si elija potreban je apsolutno isti poluvodiki materijal.Monokristalni tapii se izvade iz rastaljenog silicija i reu na tanke ploice.

Takav nain izrade omoguuje relativno visoki stupanj iskoristivosti.

Polikristalne Si elije ( radno = 13 15 %; labaratorijski = 18 % )

Ovaj tip elije moe pretvoriti 1000 W/m 2 Sunevog zraenja u 130 W elektrine energije sapovrinom elija od 1 m^2 .

Proizvodnja ovih elija je ekonomski efikasnija u odnosu na monokristalne . Tekui silicij seulijeva u blokove koji se zatim reu u ploe. Tijekom skruivanja materijala stvaraju sekristalne strukture razliitih veliina na ijim granicama se pojavljuju greke, zbog tog razlogasolarna elija ima manju iskoristivost.

Amorfne Si elije ( radno = 5 7 %; labaratorijski = 13 % )

Ovaj tip elije moe pretvoriti 1000 W/m 2 Sunevog zraenja u 50 W elektrine energije sapovrinom elija od1 m^2 .

Ukoliko se tanki film silicija stavi na staklo ili neku drugu podlogu to se naziva amorfna ilitankoslojna elija. Debljina sloja iznosi manje od 1 m, stoga su trokovi proizvodnje manji uskladu sa niskom cijenom materijala. Meutim iskoristivost amorfnih elija je puno nia uusporedbi s drugim tipovima elija. Prvenstveno se koristi u opremi gdje je potrebna malasnaga (satovi , depna raunala ) ili kao element fasade.

Galij arsenidne GaAs elije ( radno = 30 %)

Galij arsenid je poluvodi napravljen iz mjeavine galija Ga i arsena As. Pogodan je zaupotrebu u vieslojnim i visoko uinkovitim elijama. irina zabranjene vrpce je pogodna za

jednoslojne solarne elije. Ima visoku apsorpciju pa je potrebna debljina od samo nekolikomikrona da bi apsorbiro Suneve zrake. Relativno je neosjetljiv na toplinu u usporedbi sa Sielijama te na zraenja. Zbog visoke cijene koristi se u svemirskim programima i u sustavimasa koncentriranim zraenjem gdje se tedi na elijama . Projekti koncentriranog zraenja su

jo u fazi istraivanja . Galij indijum fosfidna / galij arsenid (GaInP)/GaAs dvoslojna elijaima iskoristivost od 30% i koristi se u komercijalne svrhe za svemirske aplikacije. Ovaj tipelije moe pretvoriti 1000 W/m 2 Sunevog zraenja u 300 W elektrine energije sa

povrinom elija od 1 m 2

Kadmij telurijeve CdTe elije ( labaratorijski = 16 % )

Ovaj tip elije moe pretvoriti 1000 W/m 2 Sunevog zraenja u 160 W elektrine energije sapovrinom elija od 1 m 2 u labaratorijskim uvjetima.

Kadmj teleurid je spoj elementa: metala kadmija i polumetala telurija.


32/67

- 32 -

Pogodan za upotrebu u tankim PV modulima zbogo fizikalnih svojstava i jeftinih tehnologijaizrade. Usprkos navedenim prednostima zbog kadmijeve otrovnosti i sumnje nakancerogenost nije u irokoj upotrebi.

Metode poveanja iskoristivosti fotonaponskih elija

Da bi se postigla to bolja iskoristivost dva su smjera razvoja koja se ne iskljuuju:

poveanje snage insolacije koncentriranjem Sunevih zraka iskoristivost to veeg dijela spektra prispjelog svjetla

Konstrukcije kojima se to postie su slaganjem razliitih tipova elija jednih na druge priemu su gornji slojevi propusni za svjetlost koje apsorbiraju donji slojevi PV kompozita.

Pojedine elije se slau i povezuju u vee cjeline s ciljem osiguranja prikladnog napona istruje za razliite aplikacije. Paralelno sloene daju veu elektrinu struju dok serijski spojeneostvaruju vii napon. Povezane elije se obino umeu u prozirni Ethyl-Vinyl-Acetate to sezatim uokviruje sa aluminijskim ili od nehrajueg elika okvirom i pokriva staklom saprednje strane. Tipine veliine snage takvih modula su izmeu 10 W i 100 W vrne snage pristandardnim uvjetima, koji su :1000 W/m2 Sunevog zraenja i temperatura elije od 25 C.

Standardna garancija proizvoaa na takve proizvode iznosi 10 ili vie godina.

Podruje primjene solarnih panela je ogranieno sa relativno malom snagom po metrukvadratnom panela. Tehnikim rjeenjima moemo oblikovati panel sa naglaskom na naponuili jakosti struje po metru kvadratnom. S obzirom na meusobnu zavisnost P = U * I postoji

idealna radna toka kada je taj umnoak najvei odnosno P max za zadano osvjetljenje, takoda postoje sustavi regulacije koji osiguravaju P max. Svoju trenutano najraireniju primjenuostvaruje kao izvor napajanja za elektroniku opremu, prvenstveno pri svemirskimistraivanjima. PV sa baterijom za skladitenje energije je jednostavan i pouzdan Stand-

Alone sistem esto najprikladniji kada su ostali izvori elektrine energije nepristupani,nepoeljni ili preskupi.

Tipine aplikacije su :

- navodnjavanja - opskrba energijom udaljenih domova i gospodarstava - aplikacije u komunikaciji napose udaljene repetitorske instalacije

elija modul matrica modula


33/67

- 33 -

- katodna zatita cjevovodaVeliine ovakvih sistema su 10 W do 10 kW vrne snage . Za ruralne sisteme od 100 W do 10kW vrne snage. Sistem od 10 kW vrne snage obino se sastoji od 100 m 2 modula .

Problem zasjenjenja PV-a

Problem koji treba rijeiti pri pojaanoj insolaciji , ( pojaanje od 10-100x definira kao malodo srednje a, pojaanje od 100-1000x kao visoko koncentrirano zraenje) je zasjenjenje.

Zasjenjenje uzrokuje da solarne elije istih radnih karakteristika zbog nejednolikeosvijetljenosti ne daju jednaki napon to moe uzrokovati promjenu smjera struje zbog pojavelokalnog izvora i ponora na panelu. (Na primjer kad padne list sa drveta na solarni panelnjegova izlazna struja i napon slabe zbog unutarnjih gubitaka).

Tehnika rjeenja kojima se rjeava taj problem su:

1. Postavljanje prozirnog materijala ispred elija radi disperzije sunevih zraka koje ondaravnomjernije osvjetljavaju povrinu

2. Prilikom usmjeravanja ne fokusira se u jednu toku nego to ravnomjernije po povrinisolarnih elija .Primjer toga su usavreni usmjerivai koji zadravaju formu elipsoida , nodiskretizirani sa ravnim povrinama radi to ravnomjernijeg zraenja po elijama .

3. Ugradnja bypassdioda radi sprjeavanja promjene smjera toka struje i pojave unutarnjihgubitaka.

Fotonaponski moduli mogu biti:

Ovisno o nainu rada, postoje dvije vrste FN sustava:

1. samostalni (autonomni), za iji rad mrea nije potrebna2. mreni, spojeni na elektrinu mreu:

o pasivni, kod kojih mrea slui (samo) kao priuvni izvoro aktivni (interaktivni), kod kojih mrea moe pokrivati manjkove, ali i

preuzimati vikove elektrine energije iz FN modula3. hibridni, koji su zapravo samostalni povezani s drugim (obnovljivim) izvorima.

Ukupna emisija tetnih tvari tijekom ukupnog ivotnog ciklusa elije

Ekoloku prihvatljivost PV-a nuno je sagledati u cjelovitom kontekstu od proizvodnje PV-ado njihovog zbrinjavanja.

Glavni utjecaji PV-a na okoli o kojima treba voditi brigu su:

utjecaj konstrukcija na lokalne ekosisteme i njihove obitavaoce (na to treba obratitipanju prilikom izgradnje postrojenja velikih snaga)

vizualni ( estetski ) utjecaj


34/67

- 34 -

utjecaj na javno zdravstvo (postoji mali ali prisutni rizik utjecaja kadmija , arsena i selenana ljudsko zdravlje)

zbrinjavanje PV nakon isteka vijeka trajanja3.2.2. SOLARNE ELEKTRANE

Solarne elektrane sastoje se od dva dijela. U jednom se energija Sunevih zraka pretvara utoplinu, a u drugom se toplina pretvara u elektrinu energiju. Ovakve termoelektrane mogubiti malih snaga (od desetak kilovata) i sluiti za opskrbu izoliranih ruralnih podrujaelektrinom energijom, pa do velikih elektrana spojenih na prijenosnu elektrinu mreu, snagei do stotinjak megavata. Glavni dijelovi solarne elektrane su: kolektori, prijamnik (apsorber),spremnik topline, ispariva, turbina i generator.

Osnovna podjela sunevih termoelektrana vri se prema nainu kako prikupljaju energijuSunevih zraka. Tako postrojenja mogu biti izvedena sa :

sredinjim tornjem okruenog zrcalima koja reflektiraju Sunevo zraenje iusmjeravaju ga ka tornju,

zakrivljenim - koritastim - zrcalima unutar kojih se nalaze cijevi s vruim fluidom, ili parabolinim zrcalima koja Suneve zrake koncentriraju i fokusiraju u spremnik

topline.

U sustavima sa zakrivljenim zrcalima i sa sredinjim tornjem pretvorba topline u elektrinuenergiju vri se pomou generatora. U postrojenju s parabolinim zrcalima, svako zrcalousmjerava zrake u individualni spremnik topline povezan s generatorom - najeeStirlingovim strojem - koji toplinsku energiju pretvara u mehaniku i konano elektrinuenergiju.

Sredinji toranj Koritasta zrcala Parabolina zrcala

Slika 3-2-2-1. Izvedbe solarnih elektrana prema nainu prikupljanja Sunevih zraka


35/67

- 35 -

3.2.3. SOLARNI SUSTAVI ZA GRIJANJE I PRIPREMU POTRONE TOPLE VODE

Solarni sustavi su izvori topline za grijanje i pripremu PTV-a koji kao osnovni izvor energijekoriste toplinu dozraenu od Sunca, odnosno Sunevu energiju. Solarni se sustavi za grijanjeu najveem broju sluajeva koriste kao dodatni izvori topline, dok kao osnovni slue plinski,

uljni ili elektrini kotlovi. Njihova je primjena kao osnovni izvori topline za sustave grijanjarijetka i ograniena na podruja s dovoljnom koliinom Sunevog zraenja tijekom cijelegodine, u kojima su ujedno i klimatski uvjeti povoljniji pa je sezona grijanja kratka. Solarni sesustavi stoga ponajvie koriste za pripremu PTV-a.

Osnovni dijelovi solarnih sustava su:

kolektor spremnik tople vode s izmjenjivaem topline solarna stanica s crpkom i regulacijom razvod s odgovarajuim radnim (solarnim) medijem.

Kolektor je osnovni dio svakog solarnog sustava i u njemu dolazi do pretvorbe Suneve utoplinsku energiju. Dozraena Suneva energija prolazi kroz prozirnu povrinu koja proputazraenje samo u jednom smjeru te se pretvara u toplinu koja se predaje prikladnomprijenosniku topline: solarnom radnom mediju (najee smjesi vode i glikola).

U njihove najvanije dijelove ubrajaju se:

kuite s odgovarajuom toplinskom izolacijom, prikljucima, sabirnim vodovima iprivrsnim elementima

apsorberske plohe koje slue za potpunu apsorpciju toplinskog (IC) dijela Sunevogzraenja i njegovu pretvorbu u korisnu toplinu

pokrov koji se izrauje od uobiajenog prozorskog ili vodenog bijelog stakla ili odpolimernih materijala ojaanih staklenim vlaknima.

Dvije osnovne izvedbe kolektora:

-ravni

-cijevni


36/67

- 36 -

Slika 3-2-3-1. Dvije osnovne izvedbe kolektora

Spremnik tople vode je dio solarnog sustava koji slui za izmjenu topline s ogrjevnimmedijem sustava grijanja ili potronom toplom vodom te za njihovu pohranu.

Dvije osnovne izvedbe spremnika:

jednostavan - samo za pripremu PTV-a kombiniran - za sustave grijanja (sastavljen od dva spremnika - jednog u drugom).

U oba sluaja, spremnik mora biti dobro izoliran.

Solarna stanica s crpkom predstavlja sredinji dio cijelog solarnog sustava jer omoguavastrujanje solarnog medija, dok automatska regulacija vodi rauna o sigurnom pogonu cijelogsustava i usklaivanju njegovog rada sa sustavom grijanja i pripreme PTV-a, odnosnouvjetima u okolici kao to su promijenjene potrebe za toplinom, iznimno niske ili visokevanjske temperature koje mogu otetiti sustav i sl. Treba napomenuti da postoje i izvedbesolarnih sustava koje ne koriste crpku (tzv. termosifonski sustavi), ve se u njima strujanjeosniva na gravitacijskom djelovanju zbog razlike temperatura, odnosno gustoe solarnogmedija.


37/67

- 37 -

Solarni medij je tvar koja struji (cirkulira) kroz sustav, odnosno cijevi razvoda solarnog krugaod kolektora do spremnika u kojemu dolazi do izmjene topline s potronom toplom vodom iliogrjevnim medijem sustava grijanja. Kao solarni medij najee slui voda, odnosno njezinasmjesa s glikolom ili drugim sredstvima za sprjeavanje smrzavanja.

Tri osnovne izvedbe solarnih sustava za grijanje:

1. Solarni sustav s dva spremnika u cijelosti omoguava odvajanje sustava grijanja ipripreme PTV-a, a osnovna mu je prednost gotovo trenutano postizanje potrebnetemperaturne razine, a time i optimalnog rada kolektora. Na alost, ugradnja dvaspremnika poveava trokove, a zahtijeva i dodatni prostor.

2. Solarni sustav s kombiniranim spremnikom predstavlja najjednostavnije i cijenovnoprihvatljivo rjeenje. Kako bi se sprijeilo pregrijavanje unutarnjeg spremnika, kodtakvih sustava treba ugraditi povratni vod grijanja poneto iznad donjeg dijelaunutarnjeg sustava, odnosno izmjenjivaa topline solarnog kruga.

3. Solarni sustav s dodatnim izmjenjivaem topline, odnosno s protonim zagrijaemomoguava zagrijavanje ogrjevnog medija ili potrone tople vode tono prema potrebi,o emu se brine dodatna crpka.

3.2.4. HLAENJE NA SUNEVU ENERGIJU

Ve se nekoliko desetljea provode istraivanja obnovljivih rjeenja za dobivanjerashladnog uina. Prvo postrojenje za dobivanje rashladnog uina koje se temelji na primjeniparnog ejektora (mlazne puhaljke) potjee jo iz 60. godina prolog stoljea i kao izvortopline koristilo je otpadnu toplinu pa se ne treba mnogo uditi zamisli o koritenju Suneveenergije u iste svrhe. Naelo rada ureaja gotovo je jednako kao kod kompresijskih rashladnihureaja. Ipak, za ostvarenje krunog procesa ne slui vie mehanika (kompresor), vetoplinska energija. Tonije reeno, radi se o dva kruna procesa: jednim s pogonskom, a drugis radnom tvari, iako je rijeo istom mediju, najee vodi. Glavni dio ureaja je ejektor kojise sastoji od pogonske sapnice, mijealita i difuzora. U sapnici dolazi do pretvorbe energijetlaka pare pogonske tvari u energiju strujanja, u mijealitu se uzima toplina iz isparivaa, doku difuzoru dolazi do ponovne pretvorbe energije strujanja smjese para pogonske i radne tvariu energiju tlaka, a potom slijedi kondenzator u kojemu smjesa kondenzira. Naravno, kao izvortopline za dobivanje potrebne toplinske energije slui uobiajeni solarni sustav s kolektorima.Istraivanja pri tome nisu sama sebi svrha, veza cilj imaju stvaranje pretpostavki za serijsku

proizvodnju jeftinog i kompaktnog solarnog klima-ureaja uina 3 - 5 kW.


38/67

- 38 -

Slika 3-2-4-1. Shema rashladnog ureaja na Sunevu energiju s krunim procesom na osnoviparnog ejektora

3.2.5. PASIVNA PRIMJENA SUNEVE ENERGIJE

Pasivna primjena Suneve energije se osniva na primjeni tako izvedenih graevinskihelementa i materijala koji trebaju biti optimalno, a ne samo estetski, oblikovani i meusobnofunkcionalno povezani. Geometrijski oblik, veliina i visina zgrade, toplinski kapacitetpojedinih zidova i prostorija, toplinska zatita zgrade i, posebice, njezinih pojedinih dijelova,ostakljenost, zatita od vjetra, kie, vlage, ali i od Sunca ljeti, fizikalna svojstva koritenihgraevinskih i konstruktivnih materijala te kvaliteta graenja u energetskom smislu znaajnoutjeu na udobnost boravka u takvim zgradama, ali i na njihovu ukupnu energetsku potronjucijele godine, uz ostale vidove potronje, ukljuujui grijanje zimi i hlaenje ljeti. U iremkontekstu, na pasivnu energetiku zgrade ne utjeu samo arhitekt i izvoa radova, ve iurbanistiki plan gradnje u naselju, raspored i meusobna udaljenost pojedinih zgrada,smjerovi glavnih prometnica u naselju u odnosu na dominantni smjer vjetra, lokalneklimatsko-meteoroloke znaajke, blizina mora, konfiguracija okolnog tla, blizina i smjer

najbliih oneiivaa okolia (npr. zastarjele industrije) i dr.


39/67

- 39 -

Naela aktivne i pasivne izvedbe zgrade mogu se podijeliti u tri skupine:

1. naela solarnog grijanja:o aktivna i pasivna pretvorba Suneve u toplinsku energijuo velik toplinski kapacitet zgradeo pohranjivanje i kasnija primjena pohranjene toplineo distribucija pohranjene topline i njezino prikupljanjeo sprjeavanje nekontroliranih gubitaka konvekcijom, ventilacijom i zraenjemo solarna priprema PTV

2. naela solarnog hlaenja:o izvoenje aktivne i pasivne zatite od Sunevog zraenja ljetio smanjenje unutarnjih toplinskih dobitaka ljetio izvoenje aktivnih i pasivnih (konstruktivnih) sustava za dobro provjetravanje i

hlaenje3. naela koritenja dnevnog svjetla danju i hladne (tedljive) rasvjete nou

o izvoenje zgrade tako da u svakoj prostoriji bude dovoljno dnevnog svijetlao izvoenje hladne energetski uinkovite none rasvjeteo primjena FN modula za pokrivanje barem jednog dijela (primjerice oko 30%)

dnevne (netoplinske) potronje elektrine energije.


40/67

- 40 -

3.3. ENERGIJA VJETRA

Pojam vjetroelektrana podrazumijeva sustav za pretvorbu gibajue zrane mase, odnosnovjetra u elektrinu energiju.

Snaga vjetra koristila se koristila se prije 2 000 godina u Perziji za mljevenje ita. Doindustrijske revolucije vjetar je uz drvo bio najvaniji izvor energije. Za dobivanje elektrineenergije vjetar se poeo koristiti poetkom prolog stoljea. Kasnije je razvojelektroenergetskih sustava potpuno potisnuo primjenu vjetra. Sedamdesetih godina zanimanjeza koritenje vjetra ponovno se naglo poveava pa se u veem broju zemalja ubrzanoistrauje. Razlog je svakako to to ima golemu i obnovljivu energiju, a s ekolokoga gleditadragocjenu. Iskoritavanje snage vjetra uvjetovano je tehnolokim mogunostima i njegovimraspoloivim potencijalima. Mala koncentracija snage jedan je od razloga za njegovuogranienu primjenu u proizvodnji elektrine energije. Na raspoloivu energiju vjetra utjeunjegove karakteristike: smjer, uestalost i brzina, te temperatura i sastav zraka.

Vjetar kao energetski resurs karakterizira promjenjivost i nemogunost uskladitenja to zasobom posljedino povlai potrebu za definiranjem uvjeta pogona (vjetroenergetskog sustavaunutar elektroenergetskog sustava). Budui da kinetika energija vjetra ovisi o kvadratubrzine, a snaga vjetroelektrane je proporcionalna povrini lopatica i treoj potenciji brzinevjetra 3vSP , promjena brzine vjetra uzrokovat e dakle promjenu aerodinamike snage,odnosno prema jednadbi gibanja promjenu elektrine snage koju generator injektira u mreu.Brzina vjetra mjeri se anemometrom. Pri analizi stabilnosti vjetroelektrane dominantan jemodel promjene brzine strujanja vjetra. Kod provoenja prorauna, uglavnom se pretpostavljada brzina vjetra u najsloenijom obliku ima 4 komponente: osnovnu komponentu brzinevjetra, komponentu linearne promjene brzine vjetra, komponentu udarne promjene brzine

vjetra i komponentu promjene brzine vjetra koja je podlona umu.Budui da do visine

200m postoje tehnika rjeenja koja kinetiku energiju gibanja zranih masa tj. vjetrapretvaraju u elektrinu energiju, mogue je koristiti naziv tehniki vjetar. Struja tog vjetraporemeena je razliitim utjecajima kao to su turbulencija (mehaniki i termikiuvjetovana lokalna nepravilna gibanja), hrapavost povrine, dnevni i noni temperaturnigradijent, topografija terena ( prepreke, uzvisine, graevine i slino) i vanjski poremeaji(silazna strujanja od oluja). Navedene prepreke na koje vjetar nastrujava na putu dovjetroturbine, dakle ometaju strujanje i openito umanjuju vjetropotencijale.

Prilikom postavljanja VE potrebno je izvriti dodatni proraun vjetropotencijala (korekcijuvjetropotencijala) na mjestima udaljenim od mjernih postaja, jer podaci o vjetropotencijalu

(dobiveni dugotrajnim mjerenjima) na jednom mjestu nisu isti i na nekom drugom mjestu aki ako je relativno mala njihova meusobna udaljenost.

Zbog turbulentnog karaktera strujanja vjetra potrebno je izvriti osrednjavanje prikupljenihpodataka o brzinama vjetra u odreenom vremenu ( u praksi klimatologije iznosi 1h, a usinoptikoj praksi 10 min). Mjerenja brzine vjetra se najee vre na visini od 10m.Viegodinji prikupljeni podaci se najbolje aproksimiraju Weibullovom funkcijom(razdiobom) koja daje vjerojatnost pojave vjetra f(v) tijekom nekog vremenskog perioda.

Uslijed utjecaja hrapavosti dolazi u graninom sloju do promjene profila brzine; brzina vjetrase mijenja po visini od 0 na tlu, do iznosa beskonane struje.


41/67

- 41 -

3.3.1. VRSTE VJETROELEKTRANA I NJIHOVA PRIMJENA

Vjetroturbina moe imatijednu ili vie elisa. Njezinim koritenjem transformira se energijavjetra u mehaniku energiju. Najee rjeenje predstavlja izvedba s tri elise ( s obziromna razinu buke i vizualni efekt).

Vjetroturbine se mogu podijeliti prema razliitim kriterijima. Tako npr. s obzirom na nekekonstrukcijske i radne znaajke postoji podjela ovisno o:

poloaju osi turbinskog kola: vjetroturbine s vodoravnom osi i okomitom osi. omjeru brzine najudaljenije toke rotora i brzine vjetra: brzohodne i sporohodne. broju lopatica: vielopatine, s nekoliko lopatica i s jednom lopaticom. veliini zakretnog momenta: visokomomentne i niskomomentne. nainu pokretanja: samokretne i nesamokretne. efikasnosti pretvorbe energije vjetra u zakretni moment: nisko i visoko efikasne. nainu okretanja rotora prema brzini vjetra: promjenjive i nepromjenjive.

Izvedbe vjetroelektrana s vodoravnim vratilom, brzohodne s dvije do etiri lopaticepredstavljaju klasine vjetroelektrane, odnosno najvee i ope prihvaene vrstevjetroturbina koje se koriste za proizvodnju elektrine energije. One se dakle najee nalazeu serijskoj proizvodnji, a i konstrukcijski su najvie napredovale dok su ostali tipoviprimjenjivi u manjem broju ( vie kao eksperimentalna postrojenja ili kao npr. vielopatinevjetrenjae koje se koriste za crpljenje vode zbog velikog torzijskog momenta koji stvaraju).


42/67

- 42 -

3.3.2. DIJELOVI VJETROTURBINSKOG GENERATORSKOG SUSTAVA INJIHOVA FUNKCIJA

Segmenti turbine okomitog vratila su slijedei:(1) rotor , (2) konice, (3) upravljaki inadzorni sustav, (4) generator, (5) zakretnik, (6) kuite, (7) stup, (8) temelj, (9)

transformator, (10) posebna oprema, (11) prijenosnik snage.

Slika 3-3-2-1. Osnovni dijelovi turbine okomitog vratila

(1) Rotor

Sastavni dijelovi rotora vjetroturbine su glavina i lopatica. Ovisno o tome kako reguliramosnagu, rotor moe biti izveden:

tako da se regulaciju napadnog kuta tijekom rada vri zakretanjem lopatice, na nainda se profil namjeta u optimalni poloaj (eng. pitch). Ovakva regulacija je sloena irotori ovakve izvedbe su skuplji, ali nuno primjenjeni za lopatice due od 25-30 m.

Takoer postoji poseban motor za zakretanje, koji mijenjajui postavni kut lopaticemijenja napadni kut struje zraka. Na taj nain se postie smanjenje snage turbine zabrzine vjetra manje od projektne, odnosno brzine vjetra iznad projektne (namjetajuina optimalnu vrijednost na poetku rada vjetroturbine).

tako da se regulacija snage vjetroturbine vri koritenjem aerodinamikog efektaporemeenog trokuta brzina (eng. stall). Dakle s promjenom brzine vjetra mijenja sena aeroprofilu napadni kut struje zraka, odnosno dolazi do poremeaja trokuta brzinate do porasta ili gubitaka uzgona (tako npr. ako brzina vjetra poraste iznad projektnevrijednosti, kut vie nije optimalan). Za ovaj sluaj izvedbe rotora lopatice nemajumogunost zakretanja. Meutim, kako je vjetroturbina projektirana za neko podrujebrzina, u ovom sluaju izvedbe lopatice imaju unaprijed namjeten kut za dotino


43/67

- 43 -

podruje brzina (to omoguuje najveu transformaciju energije vjetra u elektrinuenergiju).

Lopatice

Takoer, s obzirom na izvedbu moemo razlikovati lopatice sa zakretnim vrhovima (kaoaerodinamikim konicama) ili s krilcima. Ove druge funkcioniraju na nain da se krilcaodvajaju od povrine, smanjujui aerodinamike znaajke profila kod brzine iznad projektne.Obje izvedbe su ujedno sekundarni koioni sustavi, koji u sluaju otkaza primarnog koionogsustava (mehanika konica) stvaraju moment koenja (zakretanjem vrha lopatice ilipominom ravnom povrinom (eng. spoiler) ) te na taj nain ograniavaju brzinu vrtnjerastereenog kola. Dakle, zakretni vrh i pomina povrina sekundarnog koionog sustavanazivaju se konici, koje je mogue aktivirati sredinjim zakretnim sustavom (signali ispadaili vrtnje) ili pojedinanim neovisnim sustavom (centrifugalnom silom). Rotor za ove konicetreba biti opskrbljen posebnim polunim napravama namijenjenim za zakretanje. Kada jepostignuto smanjenje brzine vrtnje, konici se vraaju u poetni poloaj i ine radni dio

lopatice.

(2) Koioni sustav

Kada generator ispadne iz mree (pobjeg), odnosno brzina naleta vjetra prijee maksimalnuvrijednost (iskljunu vrijednost, npr. 25 m/s) dolazi do izrazitog dinamikog optereenja. Zatomora postojati koioni sustav kako bi rasteretio prijenosnik snage, odnosno zaustavio rotor.Osim toga, bitno je rei da je takoer zadatak ovog sustava odrati projektnu brzinu vrtnjekonstantnom, odnosno osigurati sustav ije je djelovanje dinamiki uravnoteeno.Disk konica - je najea izvedba koionog sustava (kojom se na suvremenim strojevimaupravlja mikroprocesorski), a smjetena je na sporookretnom vratilu kola prije prijenosnika(11) ili na brzookretnom vratilu generatora. Prilikom odabira broja koionih elemenata nadisku konice, naglasak treba staviti na izbjegavanje neuravnoteenosti obodnih sila koenja,odnosno na postizanje optereenosti turbine iskljuivo momentom koenja. Djelovanje immoe biti elektromagnetsko ili hidrauliko, a aktiviraju se signalom generatora (zbog ispada izmree, dakle prekid strujnog kruga) ili signalom ureaja kojim se mjeri brzina vrtnjegeneratora.

(3) Upravljaki i nadzorni sustav

Kao to samo ime kae, ovaj sustav je u osnovi zaduen za upravljanje i nadziranje rada

vjetroturbinsko-generatorskog sustava. Ako ovakav sustav nije u cijelosti smjeten navjetroturbinskoj jedinici (kao to moe biti sluaj), ve je jednim dijelom na nekomudaljenijem mjestu onda sustav zahtjeva i posebnu telekomunikacijsku opremu. Dakle,mikroprocesorski upravljani sustav nadzire i upravlja radnim procesima i zatitom, dajepodatke o radu, elektrikim i mehanikim stanjima, obrauje podatke, komunicira sazaduenim osobljem te izvjetava ili alarmira u sluaju nekakvog kvara, poara ili slino.

(4) Generator

Turbinski dio vjetrelektrane s rotorom, konicama i prijenosnikom snage predstavlja vaandio cjelokupnog sustava, ija je osnovna funkcija pogon generatora.


44/67

- 44 -

Za pravilno i sigurno funkcioniranje vjetroturbinsko - generatorskog sustava, generator moraispunjavati zahtjeve kao to su:

visok stupanj iskoristivosti u irokom krugu optereenja i brzine okretanja izdrljivost rotora na poveanim brojevima okretaja u sluaju otkazivanja svih

zatitnih sustava izdrljivost, odnosno postojanost konstrukcija na visokim dinamikim optereenji

Documents

60146540 Obnovljivi Izvori Energije Damir Maric