Hidrocentrală pe firul apei
Hidrocentrală care deviază sau folosește debitul natural al unui râu, cu stocare mică sau deloc, așa că producția urmează debitul râului, nu cererea.
Hidrocentralele pe firul apei (RoR) folosesc un prag sau un baraj mic ca să devieze apa printr-o priză, uneori printr-un canal sau o conductă forțată pentru a câștiga cădere, apoi o readuc în râu, în aval. Stocarea, dacă există, se limitează la câteva ore, așa că producția urmează hidrologia sezonieră: mare la topirea zăpezilor sau în sezonul ploios, mică în perioadele secetoase.
Puterea urmează ecuația generală a hidroenergiei:
unde η este randamentul total (0,80–0,90 la unitățile mari), ρ = 1.000 kg/m³, g = 9,81 m/s², Q debitul (m³/s), iar H căderea netă (m). O centrală prin care trec 50 m³/s pe o cădere de 20 m, la un randament de 88%, dă circa 8,6 MW.
Caracteristici principale:
- Factor de capacitate: 40–65% la centralele bine amplasate, în funcție de debitul instalat ales față de curba de durată a debitelor
- Turbine: Kaplan și bulb pentru râurile mari cu cădere mică, Francis sau Pelton pentru derivațiile montane cu cădere mare
- Exemple: cascadele de pe Rin și Dunăre, Jirau și Santo Antônio pe râul Madeira (circa 3,5–3,75 GW fiecare), amenajările cu derivație din Alpi și Himalaya
Centralele pe firul apei evită majoritatea efectelor lacurilor de acumulare, cum ar fi inundarea unor suprafețe mari și emisiile de metan, deși amenajările cu derivație pot lăsa fără apă tronsoane de râu și necesită debite ecologice minime și scări de pești. Producția nu este dispecerizabilă, așa că aceste centrale se comportă mai degrabă ca o sursă regenerabilă variabilă decât ca hidrocentralele cu lac. Microhidrocentralele și hidrocentralele mici, sub 10 MW, sunt aproape întotdeauna pe firul apei.
Termeni înrudiți
Toți termenii →- Cădere hidraulică
Diferența de nivel pe verticală dintre suprafața apei la priza unei hidrocentrale și ieșirea din turbină sau nivelul aval, care, împreună cu debitul, determină puterea disponibilă.
- Turbină Kaplan
Turbină hidraulică cu reacțiune, de tip elice, cu palele rotorului și aparatul director reglabile, potrivită pentru căderi mici, de circa 2–40 m, și debite mari.
- Turbină Francis
O turbină hidraulică cu reacțiune, cu pale fixe, în care apa intră radial și iese axial; cel mai răspândit tip, folosit pentru căderi medii de circa 30–700 m.
- Turbină Pelton
O turbină hidraulică cu acțiune în care jeturi de apă de mare viteză lovesc cupe duble montate pe o roată; alegerea standard pentru căderi mari, de peste aproximativ 250 m.
- Factor de capacitate
Raportul dintre energia pe care o centrală o produce efectiv într-o perioadă și energia pe care ar produce-o funcționând toată perioada la puterea instalată.
- Centrală hidroelectrică cu acumulare prin pompare (CHEAP)
Stocare de energie care pompează apa într-un lac superior când electricitatea e ieftină sau abundentă și o eliberează prin turbine când e nevoie de putere; cea mai mare formă de stocare în rețea din lume.