I
PREGLED MOŽNIH VRST HIDROELEKTRARN NA REKI MURI
Diplomsko delo
Študent: Jaka GRILANC
Študijski program: Univerzitetni študijski program Gospodarsko inženirstvo
Smer: Strojništvo
Mentor: red. prof. dr. Andrej PREDIN
Somentor: red. prof. dr. Duško URŠIČ
Maribor, junij 2010
II
Vložen original sklepa o potrjeni temi diplomskega dela
III
I Z J A V A Podpisani Jaka Grilanc izjavljam, da:
je bilo predloženo diplomsko delo opravljeno samostojno pod mentorstvom red. prof. dr.
Andrej Predin in somentorstvom red. prof. dr. Duško Uršič;
predloženo diplomsko delo v celoti ali v delih ni bilo predloženo za pridobitev kakršnekoli
izobrazbe na drugi fakulteti ali univerzi;
soglašam z javno dostopnostjo diplomskega dela v Knjižnici tehniških fakultet Univerze v
Mariboru.
Maribor, __________________ Podpis: ___________________________
IV
ZAHVALA Zahvaljujem se mentorju dr. Andreju Predinu in somentorju dr. Dušku Uršiču za pomoč in vodenje pri opravljanju diplomskega dela. Zahvaljujem se tudi vsem, ki so mi kakorkoli pomagali pri izdelavi diplomskega dela. Posebna zahvala velja staršem, ki so mi omogočili študij.
V
PREGLED MOŽNIH VRST HIDROELEKTRARN NA REKI MURI Ključne besede: hidroelektrarna, kaplanova turbina, turbina, ribiška stava, rečni režim, matrične turbine UDK: 621.311.2:62-824(043.2) POVZETEK
V diplomski nalogi smo proučevali možne vrste elektrarn na reki Muri. Na njej se nahaja 31
hidroelektrarn, 30 jih je v Avstriji in ena, Ceršak, v Sloveniji. Reka Mura predstavlja veliko
neizkoriščenega potenciala. V diplomski nalogi so predstavljene štiri vrste elektrarn, njihovi
stroški, prihodki ter vpliv na okolje. Poskušali smo tudi najti najboljšo kombinacijo
predstavljenih vodnih turbin za izkoriščanje vodnega potenciala na reki, ker je velik del reke
Mure pod zaščito Nature 2000 in to omejuje gradnjo velikih hidroelektrarn.
VI
HYDRO POWER PLANTS OVERVIEW AT MURA RIVER
Key words: Plant, Kaplan turbine, turbine, fishing bet, ruver regime, matrix turbine UDK: 621.311.2:62-824(043.2) ABSTRACT In our thesis, we studied the possible types of power plants on the Mura River. On the river Mur is located 31 hydroelectric plants, 30 in Austria and one, Ceršak in Slovenia. So Mura represents considerable untapped potential. The thesis presents four types of power plants, their costs, revenues, and impact on the environment. We also tried to find the best solution for the exploitation of hydropower on the river because a large part of the Mura river under the protection of Natura 2000, restricts the construction of large hydroelectric plants.
VII
KAZALO 1. UVOD ....................................................................................................................................... - 1 -
1.1 Opredelitev problema ........................................................................................................... - 2 -
1.2 Cilji diplomske naloge .......................................................................................................... - 3 -
1.3 Metode dela ......................................................................................................................... - 3 -
2. PORABA ENERGIJE V SLOVENIJI...................................................................................... - 4 -
2.1 Primerjava letne proizvodnje in porabe električne energije v Sloveniji in Avstriji leta 2005. ......................................................................................................................................... - 5 -
2.2 Reka Mura ......................................................................................................................... - 7 -
2.2 Natura 2000 ....................................................................................................................... - 8 -
2.3 Dravske elektrarne Maribor ................................................................................................ - 11 -
3 ELEKTRARNE OD SLADKEGA VRHA DO VERŽEJA ..................................................... - 15 -
3.1 Območje izvajanja koncesije in predvidena proizvodnja električne energije na delu vodnega telesa reke Mure od Sladkega Vrha do Veržeja ......................................................................... - 15 -
3.2 Ocena postavitve v okolje ................................................................................................... - 16 -
3.3 Stroški gradnje ................................................................................................................... - 18 -
4. MATRIČNE TURBINE PO CELOTNI ŠIRINI REKE MURE .............................................. - 19 -
4.1 Matrix tehnologija .............................................................................................................. - 19 -
4.2 Prva Matrix turbina ............................................................................................................ - 20 -
4.3 Napredne Matrix turbine..................................................................................................... - 21 -
4.4 Prihodnji razvoj hidro tehnologije ....................................................................................... - 22 -
4.5 Izračun moči ..................................................................................................................... - 22 -
4.6 Ocena postavitve v okolje ................................................................................................... - 24 -
5 MATRIČNA KAPLANOVA TURBINA V RIBIŠKI STAVI..................................................... - 25 -
5.1 Kaj je ribiška stava? ........................................................................................................... - 25 -
5.2 Oblikovanje ribiške stave in vgraditev matrične turbine ...................................................... - 26 -
5.4 Izračun moči ...................................................................................................................... - 31 -
5.5 Stroški materiala ................................................................................................................ - 34 -
5.6 Ocena postavitve v okolje ................................................................................................... - 35 -
6. TURBINA Z ZELO NIZKIM PADCEM (VERY LOW HEAD TURBINE GENERATOR) ... - 36 -
6.1 Predstavitev ........................................................................................................................ - 36 -
6.2 Koncept turbine VLH ......................................................................................................... - 37 -
6.3 Opis Turbine VLH ............................................................................................................. - 38 -
VIII
6.4 Prototip v Millau, Francija .................................................................................................. - 40 -
6.5 Prijaznost do rib ................................................................................................................. - 42 -
7. EKONOMSKA ANALIZA TURBIN ....................................................................................... - 44 -
7.1 Zakonodaja ........................................................................................................................ - 44 -
Sistem fiksnih zagotovljenih odkupnih cen (FIT) .................................................................. - 44 -
7.2 Višina investicije ................................................................................................................ - 45 -
7.3 Prihodki ............................................................................................................................. - 46 -
7.4 Stroški ................................................................................................................................ - 48 -
7.5 Ekonomska doba investicije ............................................................................................... - 49 -
7.6 Interna stopnja donosnosti .................................................................................................. - 49 -
7.7 Doba povračila investicije .................................................................................................. - 49 -
7.8 Kazalniki učinkovitosti in uspešnosti .................................................................................. - 51 -
8. REZULTATI ANALIZE .......................................................................................................... - 53 -
9. IZBIRA NAJBOLJŠE REŠITVE ........................................................................................... - 55 -
9.1 Izbira glede na stroške gradnje ............................................................................................ - 56 -
9.2 Izbira glede ocene postavitve v okolje ................................................................................ - 57 -
10. KOMENTAR K IZBIRI......................................................................................................... - 58 -
11. ZAKLJUČEK ........................................................................................................................ - 59 -
VIRI IN LITERATURA ............................................................................................................... - 60 -
IX
UPORABLJENI SIMBOLI
W – energija izražena v [GWh]
Qi – instaliran pretok v [m³/s]
Q – pretok v [m³/s]
Pi – moč v [MW]
v – hitrost v [m/s]
d- premer [m]
A – površina [m²]
Pv – moč vode [W]
H – neto padec v metrih [m]
g – težnostni pospešek, v [m/s²]
ρ – gostota vode v [kg/m³]
η – izkoristek
V – volumen v [m³]
SD – skupni dohodki v [€]
SO – skupni odhodki v [€]
i – število let
r – interna stopnja donosnosti v [%]
E – koeficient gospodarnosti
D – kazalnik donosnosti
X
UPORABLJENE KRATICE HE – hidroelektrarne DEM – Dravske Elektrarne Maribor RECS – Reneweble Energy Certificates System (sistem certifikatov o obnovljivi energiji) VLH turbine – very low head turbine ( turbina z zelo majhnim padcem)
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 1 -
1 UVOD
Slovenija razpolaga z napravami za izkoriščanje energetskih virov, kot so premog, hidro
energija, nuklearna energija in biomasa, ostalo energijo pa zagotavlja z uvozom fosilnih goriv
(zemeljski plin, tekoča goriva, del trdnih goriv – koks in rjavi premog). Domači premog je
neprimeren za rabo v malih kuriščih v urbanih okoljih, ekološko je primeren le za velike
termoelektrarne s čistilnimi napravami. V celotni proizvodnji energije v letu 2005 je delež
obnovljivih virov znašal 10 %, 20 % je bilo nuklearne energije, 70 % pa smo jo proizvedli iz
fosilnih goriv, kot sta premog in nafta. Raba obnovljivih virov v Sloveniji upada, saj se
skupna poraba energije hitreje povečuje kot nove instalacije za izkoriščanje obnovljivih virov
energije. Cilj Slovenije je do leta 2010 doseči 12 % delež, do leta 2020 pa 20 %. Te cilje bo
težko doseči, če bo skupni delež solarne, geotermalne in vetrne energije ostal le 1 %.
Prostorsko so v Sloveniji najbolj razširjene hidroelektrarne. Poleg mnogo manjših so
največje na treh rekah – Soči na zahodu, Dravi na severu in Savi v osrednji in jugovzhodni
Sloveniji. Najbolj vodnata reka je Drava, kjer je tudi največ hidroelektrarn. V letu 2006 je bil
njihov delež preko 73 %. Po količini proizvedene elektrike jim sledijo elektrarne na Soči (13
%) in Savi (11 %), ostale male hidroelektrarne (v Sloveniji jih obratuje preko 500) pa ne
prispevajo več kot 3 % k skupnemu deležu proizvedene elektrike v hidroelektrarnah.
V diplomski nalogi želimo proučiti možne vrste hidroelektrarn na reki Muri. Cilj je
predstaviti konvencionalne elektrarne, njihov izkoristek ter stroške izgradnje. Predstavili
bomo tudi alternativne rešitve, ki bi bile primerne za reko Muro, njihov izkoristek ter njihove
stroške izgradnje. Prikazali bomo, posebej za reko Muro, oblikovano matrično kaplanovo
turbino, jo opisali in izračunali njeno moč.
Področje obravnave, ki ga v naši diplomski nalogi želimo podrobneje obdelati je
pregled konvencionalnih elektrarn, matričnih turbin, posebna izvedba matrične turbine za
reko Muro in turbine z zelo nizkim padcem. Predlagali bomo najboljše rešitve glede na
energetski izkoristek reke Mure oziroma sestavili kombinacijo za najboljšo rešitev.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 2 -
1.1 Opredelitev problema
V Sloveniji se električna energija pridobiva iz treh večjih virov, in sicer iz nuklearne
elektrarne, termo elektrarne in hidroelektrarne. Hidroelektrarne so obnovljivi vir energije, so
okolju prijazne, vendar predstavljajo velik poseg v okolje.
Menimo, da bi reka Mura lahko bila bolje energetsko izkoriščena in ker je tudi v načrtu
gradnja elektrarn, bomo zato v diplomski nalogi primerjali konvencionalne in alternativne
vrste elektrarn, ki bi bile primerne za izkoriščanje reke Mure.
Slika 1.1: Pogled iz ptičje perspektive na hidroelektrarno Fala na reki Dravi [11]
Slika 1.2: Turbine pod gladino vode so prijazne do živali [16]
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 3 -
1.2 Cilji diplomske naloge
Osnovni cilj naloge je primerjati možne elektrarne na reki Muri. Pri tem želim doseči
naslednje cilje:
predstaviti konvencionalne elektrarne, njihov izkoristek ter stroške izgradnje,
predstaviti alternativne rešitve, ki bi bile primerne za reko Muro, njihov izkoristek ter
njihove stroške izgradnje,
posebej za reko Muro oblikovati matrično kaplanovo turbino,
predlagati najboljše rešitve glede na energetski izkoristek reke Mure oziroma sestaviti
kombinacijo za najboljšo rešitev.
1.3 Metode dela
Uporabil bom sledeče metode raziskovanja:
študij knjižnih virov,
študij elektronskih virov,
pregled strokovne literature,
hidrološki in energetski izračun rečnega potenciala,
preračun možne pridobljene električne energije na alternativni in konvencionalni
način,
konstruiranje nove oblike posebne matrične turbine,
ekonomska ocena investicije,
pregled optimalne izbire glede na okolje.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 4 -
2 PORABA ENERGIJE V SLOVENIJI
Energija je delo, je gibanje, je toplota, je življenje. S tem preprostim stavkom lahko
poudarimo, da je energija izredno pomembna v našem vsakodnevnem življenju. Potrebujemo
jo za ohranjanje življenja, za pripravo in shranjevanje hrane, za toplo vodo, za vzdrževanje
primernih bivalnih pogojev (ogrevanje, hlajenje), za pogon prevoznih sredstev in za
proizvodnjo najrazličnejših izdelkov.
V Sloveniji smo v letu 2006 porabili 306.200.000 MJ primarne energije. Od tega so
domači viri energije zadostovali za 47 % vseh slovenskih potreb, 53 % energetskih potreb pa
pokrivamo z uvoženimi viri, ki se večinoma uporabljajo v transportu in za ogrevanje
prostorov. Glavni vir energije v Sloveniji so surova nafta in njeni derivati, ki predstavljajo več
kot 34% delež. Sledita nuklearna energija in trdna goriva s po okoli 20%, zemeljski plin s
13%, obnovljivi viri energije pa 10 %. Najpomembnejša vira domače energije še naprej
ostajata nuklearna energija (NE Krško) in premog (Premogovnik Velenje in Rudnik Trbovlje
– Hrastnik).
Slovenija razpolaga z napravami za izkoriščanje energetskih virov, kot so premog, hidro
energija, nuklearna energija in biomasa, ostalo energijo pa zagotavlja z uvozom fosilnih goriv
(zemeljski plin, tekoča goriva, del trdnih goriv – koks in rjavi premog). Domači premog je
neprimeren za rabo v malih kuriščih v urbanih okoljih, ekološko primeren je le za velike
termoelektrarne s čistilnimi napravami. V celotni proizvodnji energije v letu 2005 je delež
obnovljivih virov znašal 10 %, 20 % je bilo nuklearne energije, 70 % pa smo je proizvedli iz
fosilnih goriv, kot sta premog in nafta. Raba obnovljivih virov v Sloveniji upada, saj se
skupna poraba energije povečuje hitreje kot nove instalacije za izkoriščanje obnovljivih virov
energije. Cilj Slovenije je do leta 2010 doseči 12% delež, do leta 2020 pa 20%. Te cilje bo
težko doseči, če bo skupni delež solarne, geotermalne in vetrne energije ostal le 1 %.
Geografsko so tako glavni viri energije kot tudi največji porabniki locirani na severu in
vzhodu Slovenije. Vir nuklearne energije je en sam – v Krškem. Premog (lignit) kopljejo v
Premogovniku Velenje in ga pokurijo v Termoelektrarni Šoštanj. Rjavi premog kopljejo v
Rudniku Trbovlje-Hrastnik in ga večino pokurijo v Termoelektrarni Trbovlje.
Prostorsko so v Sloveniji najbolj razširjene hidroelektrarne. Poleg mnogo manjših so
največje na treh rekah – Soči na zahodu, Dravi na severu in Savi v osrednji in JV Sloveniji.
Najbolj vodnata reka je Drava, kjer je tudi največ hidroelektrarn. V letu 2006 je bil njihov
delež preko 73 %. Po količini proizvedene elektrike jim sledijo elektrarne na Soči (13 %) in
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 5 -
Savi (11 %), ostale male HE (v Sloveniji jih obratuje preko 500) pa ne prispevajo več kot 3 %
k skupnemu deležu proizvedene elektrike v hidroelektrarnah.
Za najširšo oskrbo z energijo je najbolj primerna električna energija. Raba električne
energije sama po sebi ne obremenjuje okolja. Zato pa močno obremenjuje okolje proizvodnja
električne energije, pri čemer je stopnja obremenjevanja odvisna od načina proizvodnje
oziroma goriva, uporabljenega pri proizvodnji električne energije. Slovenija skoraj vso
elektriko, ki jo potrebuje, pridobi sama, vendar se to razmerje veča v prid nabave energije.
2.1 Primerjava letne proizvodnje in porabe električne energije v Sloveniji in Avstriji leta 2005
V tabeli spodaj so podatki o letni proizvodnji električne energije v Sloveniji in Avstriji iz
različnih energentov. Zraven je tudi podatek o porabi električne energije in primerjavi o
proizvodnji električne energije na avstrijskem delu reke Mure ter slovenskem delu reke
Drave. Rezultate primerjave bomo grafično prikazali in analizirali.
Preglednica 2.1: Proizvodnja in poraba električne energije v Sloveniji in Avstriji leta 2005.
Država: Proizvodnja iz: (TWh) Slovenija
Hidroelektrarne 3,04 Termoelektrarne 4,64 Nuklearne elektrarne 2,55 Skupaj proizvodnja 10,23 Skupna poraba električne energije 12,79
Avstrija
Hidroelektrarne 35,5 Termoelektrarne 24,1 Drugi viri 4,2 Skupaj proizvodnja 63,8 Skupna poraba električne energije 63,2
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 6 -
Slika 2.1: Proizvodnja električne energije v Sloveniji in Avstriji
Iz grafov je razvidno, da sosednja država Avstrija veliko bolj izkorišča obnovljive vire
pridobivanja energije in manj iz postopkov, s katerimi onesnažujejo okolje. Vidimo lahko
tudi, da Avstrija proizvede več energije, kot jo porabi.
Preglednica 2.2: Proizvodnja električne energije na avstrijski Muri in slovenski Dravi leta
2005
Reka Proizvodnja električne energije (TWh)
Mura (Avstrija) 1,5* Drava
(Slovenija) 2,45
30%
45%
25%
Proizvodnja električne energije v Sloveniji
Hidroelektrarne
Termoelektrarne
Nuklearne elelktrarne
56%38%
6%
Proizvodnja električne energije v Avstriji
Hidroelektrarne
Termoelektrarne
Drugi viri
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 7 -
2.2 Reka Mura
Reka Mura je dolga 444 km. Izvira v Avstriji in se kot mejna reka med Hrvaško in Madžarsko
izliva v reko Dravo. Velikost njenega porečja je 14304 km2. Več kot polovica površin leži v
Avstriji. Slovenski del porečja je velik 1393 km2, hrvaški 987 km2 in madžarski 1911 km2.
Povprečni padec reke je 0,21 %. Povprečni padec v Sloveniji je 0,1 % in manj kot 0,06 % na
mejnem odseku med Hrvaško in Madžarsko (Halcrow in Vodnogospodarski inštitut, 2000).
Odtočni režim (povprečna razporeditev pretokov preko leta) pa je odvisen predvsem od
snežnih padavin in dolžine trajanja snežne odeje v Avstriji (Ilešić, 1947; Kolbezen, 1998;
Hrvatin, 1998; Frantar in Hrvatin, 2005).
Nadpovprečni pretoki se pojavljajo spomladi (marec-maj), medtem ko imajo pozno
jesenski in zimski meseci nizke pretoke. Povprečni pretok Mure pri vtoku v Slovenijo
(Cmurek) je 153 m3/s, najvišji zabeleženi pretok 1293 m3/s, srednji nizki pretok pa 59 m3/s.
Razmerje med najvišjimi in najnižjimi povprečnimi dnevnimi pretoki je 30 (Halcrow in
Vodnogospodarski inštitut, 2000).
Zaradi potreb varstva pred poplavami in izkoriščanja energetskega potenciala reke, je
bila Mura v Avstriji (315 km) večinoma regulirana, zgrajeni so bili visoko vodni nasipi, na
njej pa je postavljenih 16 hidroelektrarn (SLO-A komisija za Muro, 2000).
Zadnja hidroelektrarna leži pred mejo s Slovenijo. Srednji in spodnji del reke Mure, ki
se začne na meji med Slovenijo in Avstrijo, je še ohranil nekatere naravne morfološke in
ekološke lastnosti rečnega prostora. Regulacije na območju Slovenije so bile izvedene
postopoma in manj sistematično kot v Avstriji, hidroelektrarn pa na tem odseku ni. Glavna
struga je sicer izravnana in poglobljena, vendar so znotraj visoko vodnih nasipov ohranjeni
številni stari stranski rokavi in mrtvice. Glavna izravnalna dela na strugi reke Mure v
Sloveniji so potekala v 1970-ih in 1980-ih letih. Prostor med visoko vodnimi nasipi, ki se
ponekod navezujejo na naravne rečne terase, je širok do 1,2 km. Ob večjih pretokih reke je
območje znotraj njih poplavljeno. Od Petanjcev proti Murskem Središču se povečuje
raznolikost strukture rečnega prostora, ki jo omogoča hidrološka in morfološka dinamika v
poplavnem območju. Tu rastejo nižinski poplavni gozdovi (lirsko hrastovo-belogabrovi
gozdovi in obrečna vrbovja, jelševja in jesenovja) (Čarni s sodelavci, 1998; Leskovar, 2000),
v starih rečnih rokavih, mrtvicah, rečnih otokih in na prodiščih ter erozijskih stenah pa živijo
tudi v evropskem merilu redke vrste dvoživk, kačjih pastirjev, metuljev, ptic, sesalcev in rib.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 8 -
2.3 Natura 2000
Natura 2000 je evropsko omrežje posebnih varstvenih območij, ki so jih določile države
članice Evropske unije. Njen glavni cilj je ohraniti biotsko raznovrstnost za prihodnje rodove.
Na varstvenih območjih želimo ohraniti živalske in rastlinske vrste ter habitate, ki so redki ali
pa so v Evropi že ogroženi.
Evropska unija je omrežje Natura 2000 uvedla kot enega od pomembnih delov izvajanja
habitatne direktive in direktive o pticah. Slovenija je ob pridružitvi Evropski uniji določila
seznam naravnih območij, ki ustrezajo merilom obeh direktiv.
Direktivi podpirata trajnostni razvoj, ki lahko zadovoljuje potrebe sedanjih rodov, hkrati
pa ne škoduje potrebam prihodnjih. Na varstvenih območjih Natura 2000 direktivi ne
izključujeta človeške dejavnosti. Vendar pa moramo zagotoviti, da te dejavnosti ne bodo
ogrozile narave, temveč bodo – kadar bo to mogoče – njeno ohranjanje podpirale.
Evropska unija že več kot desetletje oblikuje mrežo posebej varovanih območij Natura
2000. Njen namen je ohranjanje biotske raznovrstnosti, in sicer tako, da varuje naravne
habitate ogroženih rastlinskih in živalskih vrst, pomembnih za Evropsko unijo. Slovenija je,
tako kot vse države članice, dolžna določiti območja Natura 2000 in jih tudi ustrezno
ohranjati. Pravno podlago za vzpostavljanje območij Natura 2000 predstavljata Direktiva o
ohranjanju naravnih habitatov ter prosto živečih živalskih in rastlinskih vrst in Direktiva o
ohranjanju prostoživečih ptic.
Izbira načina varovanja območij Natura 2000 je prepuščena presoji vsake države
članice. V evropskih državah za biotsko raznovrstnost najpogosteje skrbijo s pogodbenim
varstvom ali skrbništvom, na habitatnih tipih s kmetijsko rabo so to pogodbe v okviru
kmetijsko-okoljskega programa.
Za območja NATURA 2000 so na razpolago finančni programi Evropske unije za
sofinanciranje naravovarstvenih projektov (LIFE +), naravi prijaznih oblik kmetovanja
(sredstva za razvoj podeželja in iz strukturnih skladov) in drugih dejavnosti trajnostnega
razvoja (sredstva iz strukturnih skladov).
Mreža območij Natura 2000 je ključni steber varstva narave v Evropski uniji. Do
decembra 2006 je bilo v Evropski uniji razglašenih 4.617 območij po direktivi o pticah, s
skupno površino več kot 254.000 km2. Površine na kopnem so presegale velikost Nemčije.
Opredeljenih je bilo tudi 20.862 območij po Habitatni direktivi, skupne površine 560.445
km2. Različne države so opredelile različno število območij, odvisno od ohranjenosti narave.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 9 -
V sosednji Avstriji so razglasili 210 območij Natura 2000. Po Habitatni direktivi jih je
zavarovanih 160 in 95 po Direktivi o pticah. Vsa pa predstavljajo 16 % celotne površine
Avstrije. V Italiji so do konca 2006 določili 2543 območij, obsegala so 19 % površine države.
Po velikosti so ta območja skoraj trikrat večja od površine Slovenije. Februarja 2007 so dodali
še nova območja, med drugim tudi na Tržaškem Krasu. Na Madžarskem so po direktivi o
pticah določili 55 območij, ki obsegajo 14 % površine države, po habitatni direktivi pa 467
območij (15 % površine države).
Zakonsko osnovo Nature 2000 predstavljata evropska [14]:
Direktiva o pticah in
Direktiva o habitatih.
Evropska Direktiva o pticah govori o tem, da morajo države članice ohraniti populacije prosto
živečih ptičev na ravni, ki ustreza ekološkim, znanstvenim in kulturnim zahtevam,
upoštevajoč ekonomske in rekreacijske potrebe. To direktivo je sprejel ministrski svet
Evropske skupnosti 2. Aprila 1979. Varstvo ima prednost pred ekonomskim izkoriščanjem
oziroma rekreacijo. Države morajo tudi zavarovati, vzdrževati ali ponovno vzpostaviti
zadostno pestrost in velikost življenjskih prostorov za vse prosto živeče ptiče. To še posebej
velja za selitvene vrste.
Direktiva o habitatih govori, da države najprej opredelijo sezname evropsko
pomembnih območij na državni ravni, sledi vrednotenje na ravni Evropske unije, odbrane
lokalitete so potencialni SAC, ki jih nato vsaka država članica določi s predpisom kot SAC in
s tem postanejo del omrežja Natura. Sestavni del tega ekološkega omrežja so tudi območja
SPA iz Direktive o ptičih, ki pa jih določi vsaka država in se ne preverjajo in potrjujejo v
Bruslju. Habitatna direktiva spodbuja države, da ohranjajo in/ali po potrebi vzpostavljajo
povezave med SPA-ji oziroma SAC-i. Roki, opredeljeni v habitatni direktivi, so bili v državah
članicah močno prekoračeni, kar kaže na zapletenost priprave in postopkov.
Ključne obveznosti glede območij omrežja NATURA 2000 so opredeljene v 6. členu
direktive:
ustrezni načrti upravljanja (po potrebi) ter zakonski, upravni ali pogodbeni ukrepi,
preprečevanje slabšanja razmer,
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 10 -
preverjanje vseh načrtov ali projektov (tudi če je načrtovan zunaj območja in lahko
vpliva na vrste/ht v območju),
prevlada javnega interesa, izravnalni ukrepi,
ugodnosti pri financiranju.
Zakonsko osnovo v Sloveniji predstavljajo:
Zakon o ohranjanju narave (ZON),
Uredba o posebnih varstvenih območjih (območjih Natura 2000),
Načrt ugotavljanja posledic vpliva območij Nature 2000 in določitev razvojnih
ukrepov,
Uredba o zavarovanih prosto živečih rastlinskih vrstah,
Uredba o zavarovanih prosto živečih živalskih vrstah,
Uredba o habitatnih tipih.
Z Uredbo o posebnih varstvenih območjih - območjih Natura 2000 je Vlada Republike
Slovenije aprila 2004 na ozemlju Slovenije določila posebna varstvena območja, in sicer 26
območij za 41 vrst ptic. Na osnovi Direktive o habitatih je določila tudi potencialna posebna
ohranitvena območja, in sicer 260 za 56 habitatnih tipov in 111 rastlinskih in živalskih vrst.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 11 -
Slika 2.2: Območja Natura 2000 in zaščitene živali [14]
Zaščitene živali na območju reke Mure
Zaščitene živali območja Nature 2000 so bela štorklja, belovrati muhar, bičja trstnica,
breguljka, čapljica, čebelar, črna štorklja, duplar, grahasta tukalica, kobiličar, mala tukalica,
mali deževnik, mali martinec, mokož, pisana penica, pivka, plašica, pogorelček, prepelica,
rakar, rečni cvrčalec, rjava penica, rjavi srakoper, slavec, srednji detel, srpična trstnica,
sršenar, trstni cvrčalec, vijeglavka, vodomec.
Naloge Nature 2000 na območju reke Mure:
- ohranitev vsaj obstoječega obsega in obstoječih
ekoloških značilnosti gozdov, trstišč, mrtvic, ekstenzivno
obdelovanih travišč,
- zagotovitev ustrezne rečne dinamike,
- zagotovitev miru okoli gnezdišč, zlasti na vznemirjanje
občutljivih vrst,
- zagotovitev ustreznih gnezdilnih mest za belo štorkljo.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 12 -
2.4 Dravske elektrarne Maribor
Dravske elektrarne Maribor so največji proizvajalec električne energije iz obnovljivih virov v
Sloveniji. Z 8 hidroelektrarnami na reki Dravi in z dvema malima hidroelektrarnama DEM
proizvedejo kar 80 odstotkov slovenske električne energije, ki ustreza kriterijem obnovljivih
virov in standardom mednarodno priznanega certifikata RECS (Reneweble Energy
Certificates System). Kakovostno hidroenergijo zagotavljajo na okolju prijazen način in s
spoštovanjem načel trajnostnega razvoja.
Družba, ki je v lasti Holdinga Slovenske elektrarne in Republike Slovenije, je v skladu s
svojimi razvojnimi načrti tudi med najpomembnejšimi naložbeniki izgradnje spodnjesavskih
elektrarn – največjega razvojnega projekta slovenskega elektrogospodarstva.
Kako torej zagotoviti oskrbo električne energije potrošnikom? Poraba električne
energije v Sloveniji v zadnjih letih nezadržno narašča. S stopnjami rasti porabe je Slovenija
uvrščena v sam vrh evropskih držav. Rast porabe električne energije se zaradi pričakovane
gospodarske rasti in trendov porabe obeta tudi v prihodnje. V Resoluciji o nacionalnem
energetskem programu je predvidena dolgoročna 1,5 % letna rast porabe električne energije.
Sloveniji že sedaj primanjkuje več kot 400 MW novih proizvodnih zmogljivosti. Zaradi
dotrajanosti bo treba kmalu zapreti za 300 MW proizvodnih moči.
Trenutna uvozna odvisnost Slovenije je skoraj 20 % in naj bi se v prihodnji letih še
povečevala. Močna interkonekcijska povezanost slovenskega elektroenergetskega sistema za
zdaj še omogoča pokritje primanjkljaja z uvozom iz sosednjih držav. Težave z oskrbo v
sosednjih državah, predvsem Italiji, pa so v preteklosti pokazale, da ima lahko povečana
odvisnost od uvoza negativne posledice za zanesljivost oskrbe. V prihodnjih letih zanesljiva
oskrba potrošnikov z električno energijo ni več tako samoumevna, kot smo bili doslej vajeni.
Tudi kakšen električni mrk, kakršne so v preteklih letih doživljali v Evropi, ni povsem
nemogoč.
Slovenija nima bogatih energetskih virov. Premoga je vedno manj, nahajališč plina in
nafte nimamo, možnosti za alternativne energetske vire (sončna in vetrna energija) so
skromne. Največjo domačo rezervo energetskih virov tako predstavlja hidroenergija. V
Sloveniji je delež hidroenergije v celotni proizvodnji električne energije 28 %. Hkrati
ugotavljamo, da je hidropotencial v Sloveniji izkoriščen manj kot 50 %. In prav v večji izrabi
hidroenergetskega potenciala vidijo v DEM največjo razvojno možnost. Kot največji in
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 13 -
najpomembnejši proizvajalec hidroelektrične energije v Sloveniji želijo v DEM svojo vlogo
ohraniti, zato so se razvojno angažirali predvsem na naslednjih področjih:
pri obnovi starejših proizvodnih agregatov, pri katerih so povečali moč in
proizvodnjo,
pri pripravi za gradnjo hidroelektrarn na reki Muri,
s finančnim in kadrovskim angažiranjem pri gradnji hidroelektrarn na reki Savi,
pri pripravah na gradnjo črpalne hidroelektrarne Kozjak.
Z realizacijo tako ambicioznega razvojnega načrta bi v 15 letih v DEM podvojili sedanjo moč
proizvodnih agregatov, proizvodnjo pa povečali za polovico. S tem bi Sloveniji zagotovili
pomembne količine zanesljive, varne in cenovno konkurenčne električne energije iz
obnovljivih in ekološko najbolj čistih virov [12].
Hidroelektrarne na reki Muri
Reka Mura je neizkoriščen hidroenergetski potencial severovzhodne Slovenije, čeprav ima
zelo dobre hidrološke danosti - za Dravo najugodnejše v Sloveniji. Možnost energetske izrabe
Mure je postala pri nas aktualna, potem ko je bila reka Drava bolj ali manj izkoriščena.
Na Muri obratuje vrsta hidroelektrarn, a reka je energetsko izrabljena le na območju Avstrije.
Zadnja hidroelektrarna Spielfeld je zgrajena tik pred odsekom, v katerem postane struga
Mure državna meja med Republiko Avstrijo in Republiko Slovenijo.
V sosednji Avstriji, samo nizvodno od Gradca do meje s Slovenijo v Šentilju, obratuje
šest hidroelektrarn v podobnih topografskih, geografskih in geoloških razmerah, kot so tudi
pri nas. Vse te hidroelektrarne so pretočnega tipa, obratujejo torej tako, da voda z istim
pretokom kot priteka tudi odteka. Rečna gladina v akumulacijskih bazenih je zato (praktično)
stalna.
Projekt hidroelektrarn na reki Muri ima multidisciplinarni značaj in povezuje več področij:
kmetijstvo in gozdarstvo (namakalni sistemi, črpališča, vpliv na gozdarstvo), okolje
(podtalnica, novi biotopi, naravni parki, kakovost vode), gospodarstvo (lovstvo in ribištvo,
turizem in rekreacija, infrastruktura, industrija in gospodarski učinki).
Politika kakovosti, ravnanje z okoljem ter varnost in zdravja pri delu
Dravske elektrarne Maribor imajo vzpostavljen sistem vodenja vključno s sistemom ravnanja
z okoljem ter varnostjo in zdravjem pri delu, z namenom vzpostaviti zaupanje in zadovoljstvo
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 14 -
odjemalcev. Pri tem razumemo kakovost kot zadovoljitev pričakovanj odjemalcev. Zavedajo
se velikega pomena ravnanja z okoljem in zagotavljanja varnega in zdravega delovnega
okolja. Pri svojem delovanju zato spoštujejo veljavno zakonodajo RS, lokalno zakonodajo ter
najvišje standarde na področju delovanja družbe.
V družbi se dobro zavedamo vplivov elektrarn na okolje. Vplivi so vidni v spremenjeni
pokrajini, spremenjenih značilnostih vodotoka in spremembi življenjskega prostora v reki in
ob njej. Največja intenzivnost vplivov je v času izgradnje elektrarne, v času obratovanja pa so
njeni negativni vplivi močno zmanjšani. Z ustreznimi tehnološkimi rešitvami je njihov
negativni vpliv na okolje dodatno zmanjšan in nadzorovan. Vsi posegi v okolje so skrbno
načrtovani, pri tem pa spodbujamo trajnostno rabo naravnih virov in skrbimo za kulturno
dediščino.
S stalnim nadzorom sistema vodenja zagotavljamo preprečevanje izrednih dogodkov. S
preverjanji, presojami in stalnim izboljševanjem sistema vodenja zmanjšujemo možnost ter
preprečujemo nastanek okoljskih nezgod.
Posebno pozornost v družbi posvečamo varnosti in zdravju pri delu, saj je skrb za
vzpostavljanje zdravega in varnega delovnega okolja, glede na specifične delovne procese v
družbi, sestavni del kulture družbe, ki se odraža v skrbi za zaposlene in za okolje v katerem
delujejo in živijo. Zahteve veljavne zakonodaje zato družbi predstavljajo le minimum, ki ga z
izpolnjevanjem zahtev standarda 18001 OHSAS ustrezno nadgrajujemo. Zavezujemo se za
preprečevanje in zmanjševanje tveganj za poškodbe in zdravstvene okvare zaposlenih, kar
bomo dosegli s preventivnim delovanjem. Zagotavljali bomo obveščenost in osveščenost
zaposlenih z dajanjem navodil, usposabljanjem, ustrezno organiziranostjo dela in
zagotavljanjem materialnih virov za zagotovitev varnega in zdravega dela.
Primernost politike kakovosti, ravnanja z okoljem ter varnosti in zdravja pri delu se
nenehno usklajuje. Vodstvo preverja rezultate celovitega sistema vodenja in vzpodbuja
zaposlene in poslovne partnerje pri uresničevanju te politike. Zaposleni v Dravskih
elektrarnah Maribor smo s politiko seznanjeni v ustni in/ali pisni obliki, na sestankih,
dostopna je na spletni strani. Vodstvo z doslednim izvajanjem politike in s sprejemom
korektivnih in preventivnih ukrepov zagotavlja nenehno izboljšanje učinkovitosti in
uspešnosti delovanja sistema vodenja in s tem poslovanja družbe Dravske elektrarne Maribor.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 15 -
3 ELEKTRARNE OD SLADKEGA VRHA DO VERŽEJA
3.1 Območje izvajanja koncesije in predvidena proizvodnja električne energije na delu vodnega telesa reke Mure od Sladkega Vrha do Veržeja
Območje koncesije predstavlja odsek reke Mure, ki ga dolvodno omejuje lokacija bodoče HE
Veržej s stacionažo 85,000 in koto 182 m.n.m. oziroma območje prečkanja mostu avtoceste
Murska Sobota – Maribor – v okolici kraja Melinci ter gorvodno območje mejnega predela s
stacionažo 129,650 (oziroma 131,000 km Špilje) in koto 246,80 m.n.m.
Energetska izraba Mure
Bruto energetski potencial Mure na odseku Špilje do spodnje vode HE Veržej je izračunan iz
povprečnih letnih pretokov reke Mure na profilih elektrarn v hidrološkem obdobju 1960 -
1990 iz vodomerne postaje Gornja Radgona:
- za odsek 1 znaša skupni bruto potencial Republike Slovenije in Republike
Avstrije W = 476,7 GWh/leto in
- za odsek 2 znaša bruto potencial W = 201,5 GWh/leto.
Instalirani pretok verige hidroelektrarn na obeh odsekih reke Mure mora biti izbran glede na
njihovo predvideno vlogo v elektroenergetskem sistemu Slovenije. Morebitna proizvodnja
variabilne energije in sodelovanje v regulaciji sistema terja večjo instalirano moč in
sposobnost prilagajanja EES. Na tej osnovi je bil določen instaliran pretok HE:
Qi = 250 do 270 m³/s za oba odseka
Pri snovanju vrste in tipa agregata je potrebno izbrati naprave in stroje, ki ustrezajo
obratovalnim zahtevam EES Slovenije in da njihovo obratovanje ne povzroča ekoloških
posledic vodotoku. Predvidena sta dva agregata s kaplanovim gonilnikom.
Predvidena proizvodnja električne energije
Možna proizvodnja električne energije verige HE na Muri je ocenjena s simulacijo
obratovanja elektrarn ob upoštevanju dejanskih razmer, t.j. ob upoštevanju ocenjenih in danes
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 16 -
dostopnih podatkov o izkoristkih pri pretvorbi vodne energije v električno energijo
(hidravlične izgube, tehnični izkoristki naprav in postrojev) in dejanskih (neto) padcev za
posamezno HE.
Tehnični in energetski parametri za izračun neto energetskega potenciala verige
hidroelektrarn na odseku Sladki Vrh – Veržej so prikazani v tabeli:
Preglednica 3.1: Hidroelektrarne na reki Muri od Sladkega Vrha do Veržeja
Objekti Neto padec (m) Oi (m³/s) Pi (MW) W (GWh)
HE Sladki
Vrh
8 250 16,1 77,2
HE Cmurek 8 250 16,1 77,8
HE Konjišče 8 250 16,1 77,4
HE Apače 8 250 16,1 79,0
HE Radgona 8 260 16,7 81,6
HE Radenci 8 260 16,7 83,7
HE Hrastje 8 270 17,2 96,5
HE Veržej 8 270 17,2 105,0
SKUPAJ 64,0 132,2 678,2
Dolgoletno povprečje letne proizvodnje energije (povprečni neto potencial) verige desetih
načrtovanih hidroelektrarn na Muri je določeno z vsoto mesečnih proizvodenj, izračunanih iz
povprečja dejansko doseženih srednjih mesečnih pretokov reke Mure na profilih elektrarn v
obdobju 1961 – 1990 in znaša W = 651, 4 GWh/leto
3.2 Ocena postavitve v okolje
Gradnja vodnih elektrarn vpliva na okolje na več načinov. Vplivi so vidni v spremenjeni
pokrajini in spremenjeni gladini talne vode, odražajo pa se tudi na značilnostih vodotoka ter
življenjskega prostora v reki in ob njej.
Vodne elektrarne so gospodarski objekti, ki so zgrajeni neposredno ob vodni površini in na
njej. Nekateri strojni deli vsebujejo tudi za okolje nevarne snovi. Nevarnost za okolje
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 17 -
povzročajo predvsem velike količine turbinskih in transformatorskih olj. Izlive v reko in v
podtalnico ob primerih okvar preprečujemo z ustreznimi lovilci olj, ki onemogočajo
nekontrolirano onesnaženje. Najbolj viden vpliv izgradnje in obratovanja vodnih elektrarn je
postopno zmanjševanje akumulacij, kar je še posebej očitno v širokih akumulacijskih jezerih.
Posledice zamejenosti so predvsem spremenjen življenjski prostor ob reki in ovirana izraba
vodne površine za rekreacijske namene. Toda analize rečnega sedimenta so pokazale, da
vsebuje mulj visoke koncentracije toksičnih snovi, kot so spojine žvepla in toksičnih kovin
(svinec, kadmij,) ter visoke koncentracije evtrofikacijskih snovi, kot so spojine fosforja in
dušika. Zaradi navedenih lastnosti se odloženi mulj šteje za odpadek s povečano vsebnostjo
škodljivih snovi. Če je elektrarna skrbno načrtovana, je možno vodno energijo označiti kot
"obnovljivo" in "trajno". Zaradi naplavin v nekaterih zajezitvah so kritiki označili
hidroelektrarne kot "začasne". Nekatere organizacije obravnavajo samo male hidroelektrarne
kot obnovljive. Male hidroelektrarne kot takšne ne predstavljajo nove tehnologije. Običajne
srednje in velike hidroelektrarne, ki so veliko pomembnejše v svetovni proizvodnji električne
energije, pogosto spregledajo. Problem nastane pri zajezevanju, ker je nevarnost, da voda
poruši jez. Hidroelektrarne ogrožajo tudi obstoj življenja, saj zmanjšujejo količino kisika (O2)
v vodi in zaradi tega pride do zadušitve rib.
Prednosti izkoriščanja hidroenergije v malih hidroelektrarnah:
- ne onesnažuje okolja,
- dolga življenjska doba in relativno nizki obratovalni stroški,
- zanesljiva tehnologija,
- zmanjševanje odvisnosti od fosilnih goriv,
- stabilnost priklopa na omrežje itd.
Slabosti izkoriščanja hidroenergije:
- izgradnja hidrocentral predstavlja velik poseg v okolje,
- nihanje proizvodnje glede na razpoložljivost vode po različnih mesecih leta,
- visoka investicijska vrednost.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 18 -
3.3 Stroški gradnje
Preglednica 3.2: Predvideni stroški gradnje hidroelektrarn na reki Muri
Objekti Moč Pi
(MW)
Cena za
strojna del
(eur/kW)
Cena za
strojni
del (v
1.000.000
eur)
Cena za
gradbena
dela
(eur/kW)
Cena za
gradbena
dela (v
1.000.000
eur)
Skupna
cena (v
1.000.000
eur)
HE Sladki
Vrh
16,1
1000
16,1
2400
38,64 54,74
HE Cmurek 16,1 16,1 38,64 54,74
HE Konjišče 16,1 16,1 38,64 54,74
HE Apače 16,1 16,1 38,64 54,74
HE Radgona 16,7 16,7 40,08 56,78
HE Radenci 16,7 16,7 40,08 56,78
HE Hrastje 17,2 17,2 41,28 58,48
HE Veržej 17,2 17,2 41,28 58,48
SKUPAJ 132,2 132,2 317,28 449,48
Za izgradnjo osmih hidroelektrarn na reki Muri bi potrebovali nekaj manj kot 450 milijonov
evrov, večji delež 317 milijonov pade na gradbena dela, 132 milijonov pa na strojno opremo.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 19 -
4 MATRIČNE TURBINE PO CELOTNI ŠIRINI REKE MURE
4.1 Matrix tehnologija
Matrix turbine predstavljajo inovativno tehnologijo, zlasti za uporabo pri malih
hidroelektrarnah. Izraz matrika že vključuje najpomembnejšo značilnost; majhne, enake enote
turbin postavljene v okvir v obliki matrike.
Slika 4.1: Osnovni koncept Matrix turbine [13]
Vsaka strojna enota je sestavljena iz motorčka z asinhronskim generatorjem, ki ga poganja
turbina s fiksnim tekačem, ki je pritrjen neposredno na generator. Oba dela sta obkrožena s
tekočo vodo. Vsako enoto v matriki je možno ločeno opravljati, neodvisno od ostalih enot
lahko zapiramo in odpiramo lopute, če je to potrebno. Velikost vsake enote je približno
1x1x3m. Vsa potrebna energija in kabli za nadzor, kot tudi hidravlične linije, se nahajajo v
okviru matrice vse do posebnega vmesnika. Matrix turbine spreminjajo mehansko energijo
vode v električno energijo nizke napetosti. Generatorji so povezani vzporedno in neposredno
oskrbujejo območje nizke napetosti ali pa oskrbujejo transformator, ki pretvori v višjo raven
napetosti.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 20 -
4.2 Prva Matrix turbina
Prva Matrix turbina je bila postavljena v ladijskem kanalu Freudenau na Dunaju in je bila
delno sofinancirana iz Evropske komisije pod programom Thermie. Ta sistem je bil zelo
zapleten, ker je turbina morala proizvajati energijo med polnjenjem in praznjenjem kanala. To
je zahtevalo, da turbinski generator deluje v obe smeri z različnimi padci (od maksimalnih do
ničelnih ob praznjenju) in več kot dvajsetkratnim vključitev in izključitev na dan. Za ladje v
kanalu so morale biti razmere nespremenjene kot pred vgraditvijo turbine, v primeru okvare je
morala biti turbina odstranljiva v roku ene ure.
Karakteristike turbine Freudenau:
Število enot: 25
Moč na enoto: 200kW
Hitrost: 500 obratov/min
Padec: 0 – 10m
Kapaciteta celotne turbine: 5 MW
Povprečna proizvodnja v letu: 3,7GWh
Slika 4.2: Matrix 5x5 turbina med gradnjo [13]
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 21 -
4.3 Napredne Matrix turbine
Turbino HYDROMATRIX je razvilo podjetje VA TECH HYDRO, je rešitev za izkoristek
vodne energije pri malih padcih pri že obstoječih jezovih in vratnih strukturah in z zelo
malimi stroški. Področja, kjer ne moremo postaviti konvencionalne elektrarne, lahko
izkoristimo s Hydromatrix turbino. Koristno je uporabiti mrežo malih propelerskih turbinskih
enot. Hydromatrix turbino je možno oblikovati za vsako področje posebej ter jo prilagoditi
vodnemu toku in je vsak čas odstranljiva iz sistema, tako da prehod deluje kot nekakšna vrata.
Da bi dosegli tehnično in ekonomsko zadovoljivost, moremo upoštevati nekatere pogoje:
- pretok od 100m³/s,
- padec od 3 do 30m,
- minimalno 1,5 m pod gladino,
- moč na enoto 200 do 700 kW,
- bližino priključitve na omrežje,
- struktura navoljo in primerno za tehnologijo Matrix.
Glavne prednosti turbine Hidromatrix:
- čista in okolje prijazna energija ( KYOTO protokol),
- uporaba že obstoječih struktur, manjši gradbeni posegi, brez geološkega
tveganja in dodatne uporabe zemljišča,
- standardni modelni koncept,
- kratek projektni urnik (1 – 1,5 leta),
- hidromatrix turbine so odstranljive v primeru poplav,
- reka ne spremeni svojega režima,
- visoka razpoložljivost,
- inovativna uporaba razpoložljive tehnologije.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 22 -
4.4 Prihodnji razvoj hidro tehnologije
Matrix tehnologija je nov koncept hidravlične energije, ki ga je razvil ameriški inženir v letu
1983 in jo še stalno izboljšuje VA TECH HYDRO, ki združuje prednosti napredne
tehnologije in nizkih vgradnih stroškov v že obstoječe strukture in jezove. Hidromatrix
tehnologija omogoča strankam izkoristiti neizkoriščen potencial hidroelektrarn številnih rek z
uporabo že obstoječih struktur za razvoj dragocene energije iz obnovljivih virov.
VA TECH HYDRO je pred kratkim zaključil razvojni proces za nadgradnjo
Hidromatriy sistema, ki se imenuje Straflo – Matrix. Edinstvena značilnost tega sistema je
inovativeno integrirana turbina, kjer zunanji rob turbinskuh lopatic podpira generator, oboje
se vrti kot ena enota pod gladino.
Ta konfiguracija je bistveno zmanjšala telesne mere v smeri toka, kar omogoča
vgradnjo sistema, kjer je prostor omejen. Straflo – Matrix turbina je primerna za razvoj vodne
energije, brez vmešavanja v naravo in okolje.
4.5 Izračun moči
Znani podatki:
푣 = 1,5 푚/푠
푑 = 0,9푚
Pretok vode skozi turbino:
푄 = 퐴푣 (4.1)
Izračun:
푄 = 0,63585 ∙ 1,5 = 0,953775 푚³/푠 (4.2)
Površina odprtine turbine
퐴 = ² (4.3)
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 23 -
Izračun:
퐴 = , ²∙ (4.4)
Q – pretok v kubičnih metrih na sekundo (m³/s)
A – površina turbine v kvadratnih metrih (m²)
v – hitrost vodnega toka v metrih na sekundo (m/s)
d – premer turbine v metrih (m)
Izračun moči vode (Pv):
Z znanima dejavnikoma moči, to je neto padec in pretokom zelo enostavno izračunamo moč
vode po obrazcu:
푃 = 푄퐻푔휌 (4.5)
Določitev višine H:
Za višino H smo vzeli srednico štirih vrst matričnih turbin, ki znaša 2,4 metra.
Izračun:
푃 = 0,953775 ∙ 2,4 ∙ 9,81 ∙ 1000 = 22.455,7 푊 (4.6)
Pv – moč vode, izražena v vatih (W)
Q – pretok v kubičnih metrih na sekundo (m³/s)
H – neto padec v metrih (m)
g – težnostni pospešek, v metrih na sekundo kvadrat (푔 = 9,81푚/푠 )
ρ – gostota vode, izražena v kilogramih na kubični meter (휌 = 1000 푘푔/푚 )
Izkoristek:
휂 = 0.885
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 24 -
Izkoristek celotne turbine znaša 88,5%, ki ga jamči proizvajalec turbin.
Z vrednostjo izkoristka agregata pomnožimo moč vode in dobimo moč na sponkah
generatorja. Izračunamo jo torej po obrazcu:
푃 = 푃 휂 (4.7)
푃 = 22.455,7 ∙ 0,885 = 19.873,3 푊 (4.8)
Po tem izračunu bi dobili 19.873,3 W moči na enoto.
Širina reke Mure znaša 40 m, na njo bi postavili 3 vrste turbin, tako da bi imela ena elektrarna
120 enot. Naša elektrarna bi torej imela moč:
푃 = 120 ∙ . ,.
= 2.384,8 푘푊 (4.9)
4.6 Ocena postavitve v okolje
Čeprav bi na nek način zajezili reko Muro, ne predstavlja tako velikega posega v okolje.
Postavili bi 3 vrste turbin, ki bi bile 1m pod gladino vode, tako da bi bila reka Mura še vedno
prevozna in tudi ribe in druge živali bi lahko brez težav premostile oviro. Pred vstopom v
turbino bi morala biti varnostna mreža, saj bi pot skozi turbino lahko bila usodna za živali.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 25 -
5 MATRIČNA KAPLANOVA TURBINA V RIBIŠKI STAVI
5.1 Kaj je ribiška stava?
Ribiška stava je ovira v reki narejena iz kamnov in lesa. Uporablja se za umiritev tekoče vode,
saj se s tem olajša ribolov v reki. Ribiške stave so značilne zlasti za reko Muro, saj jo
uporablja veliko ribičev tako na slovenski kot na avstrijski strani ter nižje proti sosednji državi
Hrvaški. Stave so velike od 4 do 8 metrov in široke od 1 do 4 metre.
Slika 5.1: Stava na reki Muri narejena iz kamnov in lesa, nahaja se v zgornjem toku v Apačah
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 26 -
Slika 5.2: Stava na reki Muri na avstrijski strani
Ker te ovire na reki Muri že obstajajo, bi lahko te ovire zamenjali z betonskimi ali nerjavečimi
stavami z vgrajenimi prostori za namestitev turbine, kaplanovega tipa.
5.2 Oblikovanje ribiške stave in vgraditev matrične turbine
Pri oblikovanju stave smo upoštevali nekaj omejitev, kot so velikost, oblika in postavitev v
okolje. Stava se naj ne bi bistveno razlikovala od sedanjih in mora imeti enak namen, kar
pomeni, da mora delno umiriti deročo vodo.
Odločili smo se, da bomo oblikovali tako betonsko kot železno stavo s šestimi ali
devetimi turbinami, odvisno od globine vode. Stavo bomo oblikovali tako, da bodo imele
oblikovane 1 x 1 x 3 m velike prostore za vgraditev turbine, ki jo bomo kupili pri zgoraj
navedenem proizvajalcu.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 27 -
Betonska stava
Betonska stava s šestimi turbinami bo visoka 2,3 metra dolga 8 metrov ter v predelu s
turbinami široka 3 metre, na predelu stave pa 1meter.
Slika 5.3: Betonska stava s 6 turbinami (2x3)
Teža betonske stave s šestimi turbinami:
Volumen stave
푉 = 11 푚³
Specifična gostota betona
휌 = 2,4푡/푚³
Teža stave
푚 = 11푚³ ∙ 2,4푡/푚³ = 26,4 푡 (5.1)
Po zgornjem izračunu smo dobili težo stave, in sicer 26,4 tone, kar pomeni, da je ne bi
potrebovali dodatno pritrditi v dno struge, ker je sama dovolj težka, da bi stabilno stala v
strugi. Stava je v notranjosti votla, kot je prikazano na spodnji sliki, saj smo tako reducirali
težo, ki bi bila drugače prevelika.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 28 -
Slika 5.4: Prerez betonske stave s 6 turbinami
Slika 5.5: Betonska stava z 9 turbinami (3x3)
Teža betonske stave s devetimi turbinami:
Volumen stave
푉 = 15,4 푚³
Specifična gostota betona
휌 = 2,4푡/푚³
Teža stave
푚 = 15,4푚³ ∙ 2,4푡/푚³ = 36,9 푡 (5.2)
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 29 -
Železna stava
Železna stava bo enakih dimenzij kot betonska stava. Predel, v katerega bodo vgrajene
turbine, bo zgrajen iz cevi dimenzij 100 x60 x 3 mm, predel stave pa iz cevi dimenzij 60 x60
x3 mm. Celotna stava bo oblečena v pločevino debeline 2 mm. Ves material bo iz nerjavečega
materiala, in sicer iz nerjavečega jekla ali iz pocinkanega jekla.
Slika 5.6: Ogrodje kovinske stave s 6 turbinami
Teža celotne stave bo okoli 2,6 tone, kar pomeni, da je potrebno stavo še dodatno pritrditi v
dno struge, saj bi bil ob višjih vodostajih tok reke premočan in bi lahko premaknilo celotno
stavo.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 30 -
Slika 5.7: Sestavljena kovinska stava s 6 turbinami
Montaža turbin v stavo
Turbine se bodo v vseh izvedbah montirale na enak način. Prostor za turbine bo po meri narejen in se bo točno prilegal turbini. Turbine se bodo montirale pred postavitvijo v reko, popravila pa bi se lahko vršila v pozno jesenskih in zimskih mesecih ter ob sušnih obdobjih, saj je takrat vodo dovolj nizka, da bi opravljali popravila in vzdrževalna dela.
Slika 5.8: Prikaz montaže turbine v ribiško stavo
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 31 -
5.3 Izračun moči
Določitev neto padca:
Moč, ki jo lahko odvzamemo vodi s turbino, je med drugim odvisna od neto padca. Pravimo,
da je neto padec dejavnik moči. Zato je pri postavljanju male hidroelektrarne dobro poznati
njegovo vrednost[3].
H = 0,5 m
Izračun pretoka (Q):
Hitrost reke Mure smo izmerili v Apačah pri pohodniškem mostu in znaša 1,5 m/s. Določili
smo tudi premer turbine, ki znaša 0,9 m. To je maksimalna velikost turbine, lahko je tudi
manjša, s tem pa se zmanjša tudi moč turbine[3].
푣 = 1,5 푚/푠
푑 = 0,9푚
Pretok vode skozi turbino
푄 = 퐴푣 (5.3)
Izračun:
푄 = 0,63585 × 1,5 = 0,953775 푚³/푠 (5.4)
Površina odprtine turbine
퐴 = ² (5.5)
Izračun:
퐴 = , ²∙ (5.6)
Q – pretok v kubičnih metrih na sekundo (m³/s)
A – površina turbine v kvadratnih metrih (m²)
v – hitrost vodnega toka v metrih na sekundo (m/s)
d – premer turbine v metrih (m)
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 32 -
Izračun moči vode (Pv):
Z znanima dejavnikoma moči, to je neto padec in pretokom, zelo enostavno izračunamo moč
vode po obrazcu:
푃 = 푄퐻푔휌 (5.7)
Izračun:
푃 = 0,953775 ∙ 0,5 ∙ 9,81 ∙ 1000 = 4678,3푊 (5.8)
Pv – moč vode, izražena v vatih (W)
Q – pretok v kubičnih metrih na sekundo (m³/s)
H – neto padec v metrih (m)
g – težnostni pospešek, v metrih na sekundo kvadrat (푔 = 9,81푚/푠 )
ρ – gostota vode, izražena v kilogramih na kubični meter (휌 = 1000 푘푔/푚 )
Izkoristek in moč agregata
Bolj kot moč vode zanima graditelja male hidroelektrarne, kolikšen del moči bo mogoče
spremeniti v električno moč. Do električne moči pridemo posredno preko mehanske moči:
turbina spreminja moč vode v mehansko moč, generator s pomočjo mehanske moči razvija
električno moč. V tem postopku se nekaj moči izgubi.
Najprej imamo izgube moči v turbini, ker nam nekaj vode uide skozi špranje med
gonilnikom in mirujočimi deli, ne da bi oddala svojo moč turbini; poleg tega pa se nekaj moči
vode izgublja za premagovanje trenja, ki se upira njenemu pretoku skozi turbino, in treba je
premagovati tudi trenje vrteče se gredi v ležajih. Strokovnjaki govorijo o izkoristku turbine,
to je število, ki je manjše kot ena in pove, kolikšen del moči spreminja turbina v mehansko
moč. Izkoristek turbine označujemo z grško eta (η), ki ji dodamo indeks t. ta nas opozarja, da
gre za izkoristek turbine: ηt. Njegova vrednost se pri polni obremenitvi malih vodnih turbin
giblje v mejah:
휂 = 0,95
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 33 -
kar je odvisno od vrste, velikosti in skrbnosti izdelave turbine.
Moč izgubljamo tudi v generatorju, v glavnem zaradi nezaželenega gretja njegovih navitij in
premagovanje trenja v ležajih. Tudi generator ima svoj izkoristek. Označujemo ga z ηg. Za
naše potrebe postavimo njegovo vrednost z
휂 = 0,93
Ta vrednost pravi, da generator 93 % pogonske moči spreminja v električno energijo.
Vodno turbino in nanjo priključen generator imenujemo z eno besedo agregat. Ker ima
turbina svoj izkoristek in prav tako tudi generator, ima svoj izkoristek tudi agregat. Izkoristek
agregata označujemo z ηa. Njegovo vrednost dobimo, če izkoristek turbine pomnožimo z
izkoristkom generatorja
휂 = 휂 휂 (5.9)
휂 = 0,95 ∙ 0,93 = 0,88 (5.10)
Izkoristek celotne turbine znaša 88%.
Z vrednostjo izkoristka agregata pomnožimo moč vode in dobimo moč na sponkah
generatorja. Izračunamo jo torej po obrazcu:
푃 = 푃 휂 (5.11)
푃 = 4678,3 ∙ 0,88 = 4140,3 푊 (5.12)
Po tem izračunu bi naša turbina dala od 4.140,3 W moči.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 34 -
5.4 Stroški materiala
Preglednica 5.1: Stroški materiala
Vrsta stave Skupna teža (t) Cena na enoto Cena celotnega
materiala (eur)
Betonska (6 turbin)
26,4 60 eur/m³ 660
Betonska (9 turbin)
36,9 60 eur/m³ 936
Nerjaveča (6
turbin)
2,6 5,5 eur/kg 14.300
Nerjaveča (9
turbin)
3,9 5,5 eur/kg 21.450
Pocinkana ( 6
turbin)
2,6 1,1 eur/kg 2.860
Pocinkana (9
turbin)
3,9 1,1 eur/kg 4.290
Cene v preglednici so zgolj informativne in lahko pride do manjših odstopanj.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 35 -
Stroški celotne stave:
Preglednica 5.2: Stroški celotne stave s turbinami
Vrsta stave Cena celotnega
materiala (eur)
Ostali stroški
(eur)
Cena strojnih
delov (eur)
Celotna cena
(eur)
Betonska (6
turbin)
660 500 50.400 51.560
Betonska (9
turbin)
936 710 75.600 77.246
Nerjaveča (6
turbin)
14.300 7.200 50.400 74.900
Nerjaveča (9
turbin)
21.450 10.700 75.600 107.750
Pocinkana ( 6
turbin)
2.860 1.720 50.400 54.980
Pocinkana (9
turbin)
4.290 2.570 75.600 82.460
Iz preračuna stroškov v tabelah zgoraj je razvidno, da največji kos stroškov pade na strojno
opremo, med tem ko bi se stavo najbolj splačalo izdelati iz betona ali iz pocinkanega jekla.
Izdelava stave iz nerjavečega jekla bi bila predraga, saj je to jeklo in proizvodnja kar petkrat
dražja od drugega železa.
Največji problem pri izdelavi stave iz betona je teža, saj presega 25 ton in obratno pri stavi iz
železa, katero bi morali dodatno pritrditi.
5.5 Ocena postavitve v okolje
Postavitev teh turbin bi bila najprimernejša v zaščitenih območjih, saj ne bi veliko spreminjali
okolja, saj te ovire na reki Muri že obstajajo. Celotna stava je nekoliko večja, ker poleg
ribiške stave vsebuje še prostor za turbine, vendar se režim reke ne bi veliko spremenil. Tako
bi lahko energijo reke Mure izkoriščali tudi v najbolj zaščitenih območjih, kot je Natura 2000.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 36 -
6 TURBINA Z ZELO NIZKIM PADCEM (VERY LOW HEAD TURBINE GENERATOR), povzeto po [17]
6.1 Predstavitev
Turbina z zelo nizkim padcem ima potencial za ustvarjanje zelene energije z minimalnim
vplivom na okolje in je ena izmed najboljših možnosti za decentralizirano proizvodnjo
električne energije. Medtem ko je po svetu veliko vodnega potenciala (tisoče primernih
jezov), je razvoj teh potencialov zelo nizek, saj so razvojni stroški zelo visoki, zlasti za
gradbena dela, ki predstavljajo 40-50 % celotnih stroškov kateregakoli projekta.
Turbina z zelo nizkim padcem (Very low head, v nadaljevanju VLH) je zasnovana
posebej za reke z zelo nizkim padcem ( 1,4 do 3 m). Cilj oblikovalca turbine VLH je bil
razviti enoto, ki bo zahtevala zelo malo gradbenih posegov, bo enostavna za namestitev in bo
ponudila zelo visoko zanesljivost pri spremenljivih stroških na nameščen kW. Za doseganje
teh ciljev turbina VLH uporablja čisto drugačen pristop od tradicionalnih turbinskih
oblikovanj, ki uporabljajo velike lopatice in praktično odpravi gradbene strukture
tradicionalnega koncepta. Ta revolucionarni nov koncept vključuje najbolj napredno
tehnologijo, ki je na voljo v sektorju elektrike, kot so direktno poganjanje magneta
generatorja, integrirani računalniški sistem nadzora in možnost upravljanja samo enega
človeka. Turbina je skoraj nevidna, saj ne proizvaja zvoka, vibracij in je prijazna ribam.
Prvi industrijski prototip je bil uspešno nameščen in naročen v letu 2007 v
predstavitvenem prostori v Millau (center južne Francije), v nadaljevanju bomo podali nekaj
rezultatov obratovanja z ribam prijazne znanstvene raziskave.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 37 -
6.2 Koncept turbine VLH
Za razvoj turbin VLH so uporabili klasičen pristop z vertikalno Kaplanovo turbino, Bulb
turbino in klasično strukturo. Ko gre za zelo nizke padce reke (pod 3,2 m), kompleksne
gradbene strukture zahtevajo direktni tok vode na lopatice, da bi zajele čim več kinetične
energije vode, kar pa je predrago in se ekonomsko ne bi izplačalo razvijati takšne zgradbe.
Turbina VLH koncept je inovativen. Pristop je takšen, da integriran generatorjev niz, ki je
zgrajen okoli kaplanove turbine, direktno povežejo z generatorjem. Lopatice se vrtijo počasi,
hitrost vode je zmanjšana na obeh koncih turbine in potreba po kompleksnih gradbenih
strukturah je tako odstranjena. Razlika med velikimi gradbenimi strukturami pri klasičnem
pristopu in VLH pristopu je lepo vidna na slikah spodaj.
Slika 6.1:Vertikalna Kaplanova turbina [17]
Slika 6.2:Bulb turbina [17]
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 38 -
Slika 6.3:Turbina VLH [17]
6.3 Opis Turbine VLH
Turbina VLH je sestavljena iz 8 lopatic, ki so pritrjena na Kaplanov gonilnik, 18 vratc, ki so
fiksno pritrjena na tanke palice, trajni magnetni generator s spremenljivo hitrostjo, ki je
direktno povezan z gonilnikom in avtomatskim čistilcem smeti, pritrjenim na distributor.
Če je gonilnik VLH velik in hitrost vode skozi njo majhna, ni potrebe za velike
gradbene strukture na vstopu in izstopu iz gonilnika. Nizka hitrost vrtenja gonilnika in nizka
hitrost vode naredi turbino VLH ribam prijazno turbino.
Integriran generatorjev niz je vedno popolnoma pod vodo, kar omogoča zelo tiho
delovanje in je skoraj popolnoma nevidno. Nameščena je ob strani in je lahko odstranljiva,
celotna enota je dvigljiva in tako lahko brez večjega truda namestimo ali popravljamo
generator. Celotna zadeva se lahko dvigne tudi ob visokem vodostaju.
Lopatice na gonilniku so nastavljive in omogoča samodejno zapiranje ob spremembi
smeri toka ali pri regulaciji toka. Enota lahko deluje tudi takrat, ko ne proizvaja toka in lahko
deluje izolirana od distribucijskega omrežja.
Poleg tega so njegove izredno nizke hitrosti vrtenja (manj kot 40 vrt/min), velik premer
(od 3,55 do 5,6 m), zelo nizka hitrost vode (manj kot 2m/s), skupaj z drugimi patentiranimi
tehničnimi funkcijami omogoča ribam prijazno delovanje turbine, saj lahko ribe plavajo skozi
turbino v smeri toka in mogoče tudi proti toku. Turbine VLH bodo proizvajane v 5
standardnih velikostih, ki bodo imele razpon med 100 in 500 kW pri padcu od 1,4 do 3 metre
in pretoku 10 do 30 kubičnih metrov na sekundo.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 39 -
Slika 6.4: Shema turbine [17]
Generatorjev niz turbine VLH je dvojno nastavljiv (nastavljive lopatice in spremenljiva
hitrost). Te karakteristike omogočajo normalno delovanje turbine, kjer se padec spreminja s
tokom in kjer se hitrost spreminja s padcem. Turbina je sposobna delovati tudi pod 1/3
nazivnega padca z nominalno učinkovitostjo.
Slika 6.5: 8 lopatic Kaplanovega gonilnika [17]
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 40 -
Slika 6.6: Simulacija toka na gonilnik [17]
6.4 Prototip v Millau, Francija
Prototip turbine VLH je bil vgrajen v Millau v Franciji. Turbina ima premer 4,5 m in 6 m dolg
vodni kanal, postavljena je smeri toka na stari glavni zgradbi. Začetek testiranj je bil 19 marca
2007.
Slika 6.7: Postavitev turbine v Millau, Francija [17]
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 41 -
Rezultati testiranj v Franciji so bili s popolnim odprtjem (75 vrt/min/ in najvišjo hitrostjo
90vrt/min) točno takšni, kot so pričakovali. Največjo moč 438 kW so dosegli pri nominalni
hitrosti 37 vrt/min pri padcu 2,5 m in pretoku 22,5 m³/s. Kljub temu pa bo elektrarna zaradi
administrativnih razlogov delovala z močjo 410kW, ki jo bo oddala v omrežje. Celotno
testiranje in vse do zdaj se je turbina VLH izkazala za gladko obratovanje brez vibracij. Če
želimo preveriti, ali turbina deluje, se je moramo dotakniti. Industrijsko delovanje turbine je
bilo popolnoma zadovoljivo, proizvedena količina energije pa je bila izpolnjena in presežena.
Slika 6.8: Kanal na severovzhodu Francije blizu meje z Nemčijo in Švico pred in po
vgraditvi turbine VLH [17]
Glede na teste, ki so jih naredili v Franciji, lahko predpostavimo, da bi podobna elektrarna
delovala tudi na reki Muri, in sicer z nazivno močjo okoli 350 kW. Na reki Muri bi lahko v
sklopu ene elektrarne postavili 8 turbin, tako da bi imela moč okoli 2,8 MW. Reka ima manjši
padec, tako da bi pridobljena energija bila tudi nekoliko manjša, okoli 13.440 MWh na leto.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 42 -
Slika 6.9: Turbina v delujoči in nedelujoči poziciji [17]
Turbino VLH so izdelali hidro strokovnjaki, da bi rešili problem v posebnem segmentu
hidroelektrarn na trgu, reke z zelo majhnim padcem. To je segment, ki ni bil zajet med
proizvajalci turbin vse do nedavnega. Z naraščajočo skrbjo za okolje in zanimanjem za
distribucijo energije, naraščajo zahteve za sisteme z nizkim padcem, to vrzel bo zapolnila
turbina VLH. Prvi industrijski prototip je bil popoln uspeh, vsa tehnična pričakovanja
izpolnjena, iz okoljskega vidika je nad standardom ter z edinstvenim programom narejena
analiza vpliva na ribe. Narejena je bila prodajna mreža v zahodni Evropi in Severni Ameriki
ter opravljeni prvi kontakti za nove trge v Aziji in Južni Ameriki.
6.5 Prijaznost do rib
Zelo posebna značilnost turbine VLH je, da je prva ribam prijazna turbina na svetu. Naredili
so tudi 3 teste z živimi ribami (jeguljo in lososom) in prišli do zaključka, da je vsaj 95% rib
preživelo pot skozi turbino.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 43 -
Slika 6.10: Spuščanje rib skozi turbino [17]
Slika 6.11: Naprava za ponovni ulov rib [17]
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 44 -
7 EKONOMSKA ANALIZA TURBIN
V tem poglavju bomo analizirali preučene turbine iz ekonomskega vidika. Ocenili bomo
začetno investicijo, izračunali stroške in prihodke ter izračunali, kdaj se nam bo investicija
povrnila.
7.1 Zakonodaja
Zakonske podlage…:
Energetski zakon (EZ)Ur.l. RS, št. 79/1999 (8/2000 popr.),
Zakon o spremembah in dopolnitvah Energetskega zakona
Ur.l. RS, št. 70/2008,
Uredba o podporah električni energiji, proizvedeni iz obnovljivih virov energije
Ur.l. RS, št. 37/2009,
Metodologija določanja referenčnih stroškov električne energije proizvedene
izobnovljivih virov energije.
7.1.1 Sistem fiksnih zagotovljenih odkupnih cen (FIT)
Država predpiše odkupne cene elektrike za posamezen obnovljiv vir in v večini primerov
zagotavlja proizvajalcem celoten odkup proizvedene »zelene« elektrike v določenem
pogodbenem obdobju. To obdobje traja 15 let, preostala leta, dokler obratuje vetrna
elektrarna, pa se je potrebno pogajati za odkupno ceno z odjemalcem. Tabela 5.1 prikazuje
zajamčene odkupne cene električne energije v letu 2009.
Preglednica 7.1: Odkupna cena za električno energijo v letu 2009
Velikostni razred proizvodne naprave Cena zagotovljenega odkupa (€/MWh)
do 50 kW 105,47
do 1 MW 92,61
do 10 MW 82,34
do 125MW 76,57
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 45 -
Višina odkupnih cen je odvisna predvsem od proizvodnih stroškov elektrike iz različnih virov
energije. Količina elektrike se določa na trgu in je odvisna od možnosti zniževanja
proizvodnih stroškov elektrike pod določeno višino fiksne odkupne cene.
Ta sistem naj bi proizvajalcem, ki delujejo učinkovito, omogočal, da poslujejo z
dobičkom in uspešno konkurirajo velikim javnim podjetjem in proizvajalcem elektrike iz
konvencionalnih virov, pod pogojem, da so višine fiksnih odkupnih cen postavljene na
razumen nivo, prilagojen posameznim tehnologijam. Trenutni sistem zajamčenih fiksnih cen
naj bi zagotavljal varnost pri investicijah, kar naj bi spodbudilo domačo industrijo k
izkoriščanju obnovljivih virov energije, povečalo kapacitete obnovljive energije in spodbudilo
pritok kapitala v nastajajoči sektor.
7.2 Višina investicije
Višina investicije v hidroelektrarne na rekah in v teh velikostih znaša 1000 EUR na instaliran
kW moči za strojno opremo in 2400 EUR na instaliran kW moči za gradbena dela. Ta
predpostavka velja za konvencionalne elektrarne in turbine z zelo nizkim padcem. V
investiciji so praviloma zajeti popolnoma vsi stroški zajeti z gradnjo elektrarne:
projektna dokumentacija,
po potrebi pridobitev gradbenih dovoljenj,
transport.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 46 -
Preglednica 7.2: Stroški investicije za posamezni tip elektrarne
Konvencionalne
elektrarne
Matrične
turbine po celi
širini reke
Mure
Matrične
turbine v
ribiški stavi
Turbine VLH
Strojna oprema
16.700.000 € 4.769.592 € 50.400 € 2.800.000 €
Izgradnja
kablovoda
10.000 € 10.000 € 10.000 € 10.000 €
Gradbena dela
39.660.000 € 1.000.000 € 2.160 € 6.720.000 €
Začetna
investicija
56.370.000 € 5.779.592 € 62.560 € 9.530.000 €
V preglednici smo prikazali višino investicije za eno elektrarno. Najugodnejše so matrične
turbine v ribiški stavi, vendar je potrebno poudariti, da gre v tem primeru za samo eno stavo,
v kateri je šest turbin. Med tem ko gre pri matričnih turbinah po celi širini reke Mure za 120
turbin. Pri VLH turbinah smo predvidevali, da bi ena elektrarna vsebovala osem tri do štiri
metre velike turbine.
7.3 Prihodki
Vsi prihodki nastanejo iz obratovanja hidroelektrarne s prodajo proizvedene električne
energije elektrodistribucijskemu podjetju.
Cena proizvedene električne energije je sestavljena iz tržne cene električne energije in
obratovalne podpore. Cena je v nespremenljivem znesku določena ob zagonu hidroelektrarne
in zagotovljena za 15 let. Po 15-ih letih podpora ugasne in od takrat naprej je cena
proizvedene električne energije enaka tržni ceni električne energije.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 47 -
Preglednica 7.3: Cene zagotovljenega odkupa in obratovalne za hidroelektrarne
Tržna cena v
€/MWh
Obratovalna podpora
v €/MWh
Cena
zagotovljenega
odkupa v €/MWh
do 50 kW 55,9 49,57 105,47
do 1 MW 55,9 36,71 92,61
do 10 MW 58,5 23,84 82,34
do 125 MW 58,5 18,07 76,57
Prihodki so odvisni od količine proizvedene energije, ki pa je odvisna od letnega pretoka reke
Mure in jih lahko dokaj natančno napovemo. Presežki so v spomladanskih mesecih, medtem
ko so pozno jesenski pretoki nizki pretoki. Tako smo ocenili, da bodo elektrarne normalno
delovale vsaj 4800 ur na leto. Prihodek bomo izračunali po naslednji enačbah:
Za prvih 15 let:
푝푟푖ℎ표푑푒푘 = 푐푒푛푎 푧푎푔표푡표푣푙푗푒푛푒푔푎 표푑푘푢푝푎 ∙ 푝푟푖푧푣푒푑푒푛푎 푒푛푒푟푔푖푗푎 (7.1)
Za drugih 15 let:
푝푟푖ℎ표푑푒푘 = 푡푟ž푛푎 푐푒푛푎 ∙ 푝푟표푖푧푣푒푑푒푛푎 푒푛푒푟푔푖푗푎 (7.2)
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 48 -
Preglednica 7.4: Proizvedena energija in prihodek v enem letu
Št.
obratovalnih
ur
Proizvedena
energija v
MWh/leto
Prihodek (1-
15let) v €/leto
Prihodek
(15-30 let)
v €/leto
Konvencionalne
elektrarne
4800 90.000 6.891.300 5.265.000
Matrične turbine po
celi širini reke Mure
4800 11.447 1.060.110 639.889
Matrične turbine v
stavi
4800 121 12.760 6.760
Turbine VLH
4800 13.440 1.244.678 751.296
V preglednici je prikazana proizvodnja električne energije v enem letu in prihodek v prvih in
drugih petnajstih letih za eno elektrarno. Največ energije proizvede konvencionalna
hidroelektrarna, najmanj turbine v ribiški stavi, medtem ko matrične turbine po celotni širini
reke Mure nekje okoli 11.500 MWh na leto, VLH turbine pa 13.500 MWh na leto.
7.4 Stroški
Stroški, ki nastanejo pri obratovanju hidroelektrarn, so:
stroški vzdrževanja ocenjeni na 0d 0,9% do 1,5 % investicije,
minimalni ocenjeni stroški zavarovanja,
stroški najemnin zemljišča na katerem obratuje vetrna elektrarna,
obratovalni stroški 0,6 %,
ostali stroški.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 49 -
Preglednica 7.5: Letni odhodki elektrarn
Letno vzdrževanje
Stroški zavarovanje
Stroški najemnin
Obratovalni stroški
Ostali stroški
Odhodki
Konvencionalne elektrarne
36.750 45.000 10.000 20.000 110.000 221.750
Matrične turbine po celi
širini reke Mure
4.500 10.800 10.000 1.800 6.000 33.100
Matrične turbine v stavi
100 540 0 60 350 1.050
Turbine VLH
4.770 5.400 10.000 2.000 7.000 19.170
Iz tabele je razvidno, da imajo največje letno stroške konvencionalne elektrarne, kar precej
manj stroškov imajo matrične turbine po celi širini reke Mure ter turbine VLH. Najmanj letnih
stroškov imamo z matričnimi turbinami v ribiški stavi, vendar ne proizvedejo toliko energije
kot ostale tri hidroelektrarne. Iz preglednice je tudi razvidno, da bi pri postavitvi velikih
objektov porabili tudi nekaj denarja za najem zemljišča.
7.5 Ekonomska doba investicije
Življenjska doba hidroelektrarne je od 40 do 60 let, strojne opreme pa okoli 30 let, pri čemer
je amortizacijska doba strojne opreme okoli 10 let Zaradi tega tržna vrednost strojne opreme
po 10-ih letih znaša 0 EUR, čeprav od takrat še vsaj 30 let proizvaja električno energijo, ki se
jo prodaja po tržnih cenah.
7.6 Interna stopnja donosnosti
Interna stopnja donosnosti investicije za proizvodnjo električne energije se giblje med 8,17 %
in 16,10 %. V povprečju znaša 11,70 %. V našem primeru bomo za interno stopnjo
donosnosti upoštevali 10 % donosnost, kar je nekoliko manj kot povprečna. Prav tako bomo
vse kazalnike izračunali z interno stopnjo donosnosti 10 %.
7.7 Doba povračila investicije
Doba povračila investicije v hidroelektrarno znaša okoli 10 let pri 100 % lastnih vloženih
sredstev ter nekoliko dlje v primeru, ko se za investicijo najame kredit. V našem primeru
bomo vsa sredstva zagotovili sami. Pri izračunu dobe povračila investicije se upoštevajo:
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 50 -
začetna investicija (1000 €/kW za strojno opremo, 2400 €/kW za gradbene posege),
prihodki (prvih 15 let in preostala leta)
stroški (sestavljeni iz stroškov vzdrževanja, zavarovanja, najemnine, obratovanja in
ostalih stroškov),
diskontna stopnja 10 %.
Ko imamo določene predvidene stroške in prihodke ter ko določimo interno diskontno stopnjo
investicije, lahko izračunamo neto sedanjo vrednost projekta za vsako leto posebej po enačbi:
푁푆푉 = ∑ ( )( )
(7.3)
SD [€] skupni dohodki
SO [€] skupni odhodki
i število let
r [%] interna stopnja donosnosti
Neto sedanjo vrednost smo izračunali z upoštevanjem 10 % diskontne stopnje, kar je bolje,
kot pa če bi denar vezali na banki, ki nam nudi obresti do 6 %. Pri izračunu nismo upoštevali
večjih vzdrževalnih del na sami turbini, smo pa vsakih 10 let predvideli za 5 % višje stroške
na letni ravni.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 51 -
Preglednica 7.6: Interna stopnja donosnosti, št. let do pokritja in neto sedanja vrednost
po 30. letih
Interna
stopnja
donosnosti (r)
v %
Število let do
pokritja
investicije
Leto pokritja
investicije
Neto sedanja
vrednost (NSV)
po 30 letih v €
Konvencionalne
elektrarne
8 15 2025 14.323.430
Matrične turbine
po celi širini reke
Mure
10 9 2019 3.134.902
Matrične turbine v
stavi
10 9 2019 34.997
Turbine VLH
7 12 2022 4.045.475
7.8 Kazalniki učinkovitosti in uspešnosti
Naslednji pomembni kazalniki učinkovitosti projekta so tudi kazalniki ekonomičnosti,
rentabilnosti, investicijskih naložb in rentabilnost vlaganj, kateri se priporočajo za oceno
projektov.
Koeficient gospodarnosti ali ekonomičnosti izračunamo, če želimo izvedeti, koliko bomo
imeli dobička na enoto stroškov.
퐸 =
(7.4)
Ker za natančnejše analize nikoli ne zadostuje en kazalnik, bomo v nadaljevanju izračunali še
kazalnik donosnosti lastnega kapitala, in sicer:
퐷 = ∙ 100(%) (7.5)
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 52 -
Preglednica 7.7: Koeficient ekonomičnost, donosnost naložb in dohodkov
Interna
stopnja
donosnosti (r)
v %
Koeficient
ekonomičnosti
E
Donosnost
kapitala v %
Donosnost
dohodkov v %
Konvencionalne
elektrarne
8 1,24 25,4 24,3
Matrične turbine
po celi širini reke
Mure
10 1,51 54,2 51,4
Matrične turbine v
stavi
10 1,47 55,9 47,1
Turbine VLH
7 1,41 42,4 41,4
Koeficient ekonomičnosti nam pove, da bomo pri konvencionalnih elektrarnah imeli pri 1 eur
stroškov 0,27 eur dobička, pri matričnih turbinah po celi širini reke Mure 0,51 eur dobička,
pri matričnih turbinah v stavi 0,28 eur dobička in pri VLH turbinah 41eur dobička. Donosnost
kapitala nam pove, da bo donos kapitala pri konvencionalnih elektrarnah v 30-ih letih 28,4 %,
pri matričnih turbinah po celi širini reke Mure 54,2 %, pri matričnih turbinah v stavi 38,2 % in
pri VLH turbinah 42,4 %.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 53 -
8 REZULTATI ANALIZE
V naslednji tabeli bomo predstavili podatke, če bi na reki Muri gradili samo eno vrsto
elektrarne.
Preglednica 8.1: Primerjava elektrarn primerne za reko Muro
Konvencionalne elektrarne
Matrične turbine po celi
širini reke Mure
Matrične turbine v stavi
Turbine VLH
Št. Elektrarn na reki Muri
8
8
2000
8
Investicija v 1.000 €
450.940
46.236,8
125.120
76.240
Letni stroški v €
1.546.248
246.800
2.100.000
153.360
Let do pokritja
15
9
9
12
Količina proizvedene energije v MWh/leto
680.000
91.576
242.000
107.520
Prihodek na leto (prvih 15 let) v 1000 €
55.130
8.480
25.520
9.957
Prihodek na leto (drugih 15 let) v 1000 €
42.120
5.119
13.520
6.010
Vpliv na okolje
Velik
Srednji
Zelo majhen
Srednji, posebnost -
prijaznost do rib
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 54 -
V primerjavi s konvencionalnimi elektrarnami bi z matričnimi turbinami po celotni širini reke
Mure proizvedli le 13,5 % energije, s VLH turbinami 15,8 %, in s turbinami v ribiški stavi
35,6 % energije. Iz podatkov v preglednici lahko tudi vidimo, da bi imeli največji strošek
investicije pri izgradnji konvencionalnih elektrarn, najmanjši pa pri izgradnji VLH turbin.
Vendar je pri izgradnji matričnih turbin v ribiški stavi vpliv na okolje najmanjši, saj bi samo
zamenjali že obstoječe ovire. Tako da bi bila najboljša rešitev kombinacija teh rešitev, saj bi
tako imeli visok izkoristek reke in ne bi vplivali na okolje, vsaj ne na tisto, ki je pod zaščito
Nature 2000.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 55 -
9 IZBIRA NAJBOLJŠE REŠITVE
Ker je velik del reke Mure, ki teče po Slovenskem ozemlju pod zaščito Nature 2000, smo se
odločili, da bi bila najboljša rešitev za izkoristek reke Mure kombinacija vseh štirih vrst
elektrarn. V Sladkem Vrhu, Cmureku, Zg. Konjišču in Apačah bi zgradili konvencionalne
hidroelektrarne, kot je predvideno v koncesiji, v Gornji Radgoni in Radencih VLH turbine ali
matrične turbine po celi širini reke Mure, v predelu Nature 2000 pa turbine v ribiških stavah.
Tako smo naredili preglednico, kjer smo analizirali posamezno vrsto elektrarn.
Preglednica 9.1: Informativna preglednica za izkoriščanje reke Mure
Konvencionalne
elektrarne
Matrične turbine po celi širini
reke Mure (1)
Matrične turbine v
stavi
Turbine VLH
(2)
Skupaj
Št. Elektrarn na reki Muri
4
2
1900
2
1908
Investicija v 1.000 €
225.480
11.559
118.864
19.060
(1)355.903 ali
(2)363.404
Letni stroški v €
887.000
66.200
1.995.000
38.340
(1)2.948.200 ali
(2)2.920.340
Količina proizvedene energije v MWh/leto
339.100
22.894
229.824
26.880
(1) 591.818 ali
(2)595.804
Prihodek na leto (prvih 15 let) v 1000 €
25.964,887
2.120,213
24.239,537
2.489,356
(1)52.324,637 ali
(2)52.693,780
Prihodek na leto (drugih 15 let) v 1000 €
19.837,350
1.279,774
12.847,161
1.502,592
(1)33.964,285 ali
(2)34.187,103
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 56 -
Slika 9.1: Pogled na zemljevid reke Mure ter mesta, kjer bi postavili elektrarne
9.1 Izbira glede na stroške gradnje
Gleda na stroške gradnje bi izbrali naslednjo rešitev, 4 konvencionalne elektrarne od
Sladkega Vrha do Apač, nato dve elektrarni s VLH turbinami, nato v območju Nature 2000 pa
turbine v ribiških stavah. Za takšno rešitev bi potrebovali okoli 363 milijonov evrov, kar je za
100 milijonov manj, kot pa če bi zgradili 8 konvencionalnih elektrarn. Proizvedli bi za okoli
100.000 MWh manj energije, vendar je odkupna cena električne energije prvih 15 let večja,
tako da bi bili prihodki v prvih 15-ih letih le za 3 milijone manjši, naslednjih 15 let pa 10
milijonov.
Preglednica 9.2:Primerjava elektrarn po koncesiji in naše rešitve
Elektrarne po
koncesiji
Naša rešitev
Začetna investicija v 1000 eur 450.940 363.404
Letni stroški v eur 1.546.248 2.920.340
Količina proizvedene energije v MWh/leto 680.000 595.804
Prihodek na leto (prvih 15 let) v 1000 eur 55.130 52.693,780
Prihodek na leto (drugih 15 let) v 1000 eur 42.120 34.187,103
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 57 -
9.2 Izbira gleda ocene postavitve v okolje
V območju Nature 2000 bi postavili le turbine v ribiških stavah, saj tako ne bi imeli velikih
posegov v okolje. Na rečni režim ne bi imeli vpliva, saj te ovire na reki Muri že obstajajo, le
za primerno zaščito pred vhodom v turbino bi morali poskrbeti. V Gornji Radgoni in
Radencih bi postavili dve elektrarni s VLH turbinami, saj proizvedejo veliko količino
energije in za njihovo postavitev so posegi veliko manjši v primerjavi s konvencionalnimi
elektrarnami. Te turbine so prijazne ribam in živalim v reki, saj ribe brez večjih težav plavajo
skozi turbino. V gornjem delu reke Mure med Sladkim Vrhom in Apačami bi postavili
pretočne konvencionalne elektrarne, tako bi na tem področju dvignili vodostaj reke, saj je zelo
nizek ter preprečili poglabljanje, z upočasnitvijo njenega toka. Vse to pa bi imelo vpliv na
podtalnico, ki bi se tudi dvignila, kar pa je pozitivno tudi za kmetijstvo, ki je na tem področju
zelo razširjeno.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 58 -
10 KOMENTAR K IZBIRI
Vsekakor je predlagana rešitev za izkoriščanje reke Mure zelo dobra. Proizvedli bi sicer nekaj
manj energije kot v primeru konvencionalne izrabe, vendar bi jo prodali po višji ceni. Tako da
bi v prvih 15-ih letih imeli za 45 milijonov evrov manjši prihodek. Investicijski stroški so za
kar 100 milijonov manjši, kot če bi zgradili osem konvencionalnih elektrarn. Ker bi gradili
okolju prijazne elektrarne, bi pridobili tudi veliko več sredstev iz Evropskega sklada. Zaradi
subvencioniranega odkupa proizvedene energije, bi po tej oceni poslovali brez izgub skoraj 20
let v kolikor se odkupne cene ne bi spreminjale. Po 20-ih letih bi imeli nekaj izgub, vendar
moramo vzeti to v zakup, saj bi naravo pustili nedotaknjeno. Najpomembnejše je, da bi v
skoraj 90 kilometrov reke Mure postavili okolju in živalim prijazne elektrarne. V Gornji
Radgoni in Radencih bi postavili VLH turbine, v celotnem predelu Nature 2000 pa turbine v
ribiških stavah, kar ne predstavlja nobenega vpliva na rečni režim.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 59 -
11 ZAKLJUČEK
Reka Mura je neizkoriščen hidroenergetski potencial severovzhodne Slovenije, čeprav ima
zelo dobre hidrološke danosti - za Dravo najugodnejše v Sloveniji. Možnost energetske izrabe
Mure je postala pri nas aktualna, potem ko je bila reka Drava skoraj v celoti izkoriščena.
Na Muri obratuje vrsta hidroelektrarn, a reka je energetsko izrabljena le na območju
Avstrije. Zadnja hidroelektrarna Spielfeld je zgrajena tik pred odsekom, v katerem postane
struga Mure državna meja med Republiko Avstrijo in Republiko Slovenijo. Edina slovenska
hidroelektrarna na reki Muri je Ceršak.
Študije so pokazale, da naj bi na gospodarskem področju gradnja elektrarn pomenila
nove poslovne priložnosti za lokalno gospodarstvo in prebivalstvo. Izdelovalci turistične
študije so ocenili, da bi se z izgradnjo elektrarn povečalo število turistov na območju, število
nočitev in število zaposlenih v turizmu. Kot pozitivno so morebitno gradnjo elektrarn ocenili
tudi izdelovalci kmetijske študije, ki pričakujejo izboljšan vodni režim, možnost uvajanja
novih kultur, zmanjšanje nevarnosti poplav, možnost namakanja polj ter zvišanje podtalnice,
prepričani pa so, da bi vse te učinke bilo mogoče doseči tudi z drugimi ukrepi brez gradnje
hidroelektrarn. Posebna študija je pokazala, da bi se razmere za avtohtone ribje vrste z
izgradnjo elektrarn zelo poslabšale, tudi ob izvedenih vseh potrebnih ukrepih bi bilo stanje za
ribe nekoliko slabše kot brez elektrarn. Zato je naša rešitev kombinacija konvencionalnih in
alternativnih elektrarn zelo dobra, saj bi Apaškemu polju izboljšali vodni režim s
konvencionalnimi elektrarnami. V predelu Nature 2000 pa bi postavili alternativne
elektrarne, ki imajo zelo majhen vpliv na okolje.
Menimo, da smo v naši diplomski nalogo dosegli cilje, ki smo si jih zastavili.
Predstavili smo konvencionalne elektrarne, njihov izkoristek ter stroške izgradnje. Predstavili
smo tudi alternativne rešitve, ki bi bile primerne za reko Muro, njihov izkoristek ter njihove
stroške izgradnje. Nato smo posebej za reko Muro oblikovali matrično kaplanovo turbino ter
predstavili najboljšo rešitev, tako da bi v zgornjem toku zgradili štiri konvencionalne
elektrarne, nato dve elektrarni z VLH turbinami ter nato v področju Nature 2000 turbine v
ribiških stavah. Tako bi izkoristili reko in zmanjšali posege v okolje v primerjavi s
koncesijsko gradnjo.
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 60 -
12 VIRI IN LITERATURA
[1] D. Horvat: Vodene turbine, Univerza v Zagrebu, 1965
[2] I.E.Idelchik: HandBook of Hydraulic Resistance,
[3] L. Šolc: Zgradimo majno hidroelektrarno, Ljubljana, Zveza organizacij za tehnično
kulturo Slovenije, 1981-1987
[4] K. Bojan. Krautov strojniški priročnik, 14.slovenska izdaja / izdajo pripravila Jože
Puhar, Jože Stropnik. Ljubljana: Littera picta, 2003
[5] M. Tuma: Energetski stroji in naprave, Ljubljana : Fakulteta za strojništvo, 1989
[6] M. Schobeiri: Turbomachinery Flow Physics and Dynamic Performance, založba Springer
2005
[7] R. K. Turton: Principles of Turbomachinery
[8] R. Povše: Energetski stroji in naprave,Ljubljana, Fakulteta za strojništvo, 1990
[9] R. Povše: Energetski stroji Ljubljana, Univerzitetna založba, 1973
[10] R. Povše: Izvedbe energetskih strojev, Univerzitetna založba, 1972
[11] Dravske elektrarne Maribor [svetovni splet]. Dostopno na http://www.dem.si/slo/
[16.4.2010]
[12] Lastnosti reke Mure [svetovni splet]. Dostopno na http://www.fgg.uni-lj.si [16.4.2010]
[13] Matrix tehnologija [svetovni splet]. Dostopno na http://www.hydromatrix.com
[16.4.2010]
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko delo
- 61 -
[14] Natura 2000 [svetovni splet]. Dostopno na http://www.natura2000.gov.si [16.4.2010]
[15] Okoljski portal [svetovni splet]. Dostopno na http://www.ekorg.si [16.4.2010]
[16] Podvodna turbina [svetovni splet]. Dostopno na http://images.businessweek.com
[16.4.2010]
[17]VLH turbine [svetovni splet]. Dostopno na http://www.vlh-turbine.com [16.4.2010]