Skip to content
Zasada działania oraz wpływ na środowisko elektrowni szczytowo-pompowej w Żarnowcu Utwórz PDF Drukuj Poleć znajomemu
03.03.2006.
Spis treści
Zasada działania oraz wpływ na środowisko elektrowni szczytowo-pompowej w Żarnowcu
Strona 2

Elementy EW Żarnowiec
Zbiornik górny jest tworem całkowicie sztucznym. Przy powierzchni całkowitej 122 ha i pojemności użytkowej 13 600 000 m3 wody, zbiornik stanowi "akumulator" energii elektrycznej w ilości 3 600 000 kWh. Ta ilość wody pozwala na zasilanie przez około 5.5 godziny systemu elektroenergetycznego mocą 716 MW. Szczytowe zapotrzebowanie mocy w województwie pomorskim osiąga wielkość 600 MW (zimowy szczyt wieczorny). Porównanie tych dwóch wielkości daje wyobrażenie, jak dużym źródłem mocy jest Elektrownia Wodna Żarnowiec. Powtórne uzupełnienie wody w zbiorniku górnym wymaga około 6.5 godziny pracy czterech hydrozespołów w ruchu pompowym. Czas trwania cykli pracy elektrowni, wynikający z pojemności użytecznej zbiornika w średnich statystycznych warunkach pracy systemu elektroenergetycznego, zapewnia pokrycie najdłużej trwających szczytów rannych i wieczornych. Dobowe wahania poziomu wody w zbiorniku górnym, wynikające z cyklicznej pracy elektrowni, wynoszą 16 m. Dno opróżnionego zbiornika pomieściłoby 130 boisk piłkarskich. Na budowę obwałowań, których długość wynosi 3777 m, użyto materiału wybranego z niecki. Ilość przemieszczonej ziemi wyniosła 4 800 000 m3.
Rurociągi derywacyjne
ImageCztery stalowe rurociągi derywacyjne doprowadzające wodę do pompo-turbin mają długość 1100 m każdy i są podzielone na osiem odcinków. Średnica ich zmienia się od 7100 mm przy komorze wlotowej do 5400 mm w siłowni. Grubość blach stalowych użytych na ich budowę zmienia się odpowiednio od 15 do 32 mm. Trasa rurociągu podzielona jest na osiem odcinków, które wsparto na stałych i ruchomych podporach. Na budowę rurociągów zużyto 18500 ton wysokogatunkowej stali o podwyższonej wytrzymałości. Maksymalny przepływ wody czterema rurociągami wynosi 700 m3/s, czyli tyle, ile wynosi średni roczny przepływ Wisły w okolicach Warszawy.
Siłownia elektrowni
ImageSiłownia elektrowni to budynek o wysokości ponad 60 m, z tego 2/3 znajduje się pod ziemią. Tam też, na poziomie 17 metrów poniżej poziomu morza, znajdują się cztery turbiny Francis'a o średnicy wirników 6 m, obracanych siłą mas wodnych, napędzają hydrogenerator, którego wirnik waży ponad 420 ton. Aby posadowić wirnik turbiny należało wykonać wykop, którego dno osiągnęło poziom 33 m poniżej poziomu morza. Była to w czasie budowy największa depresja w Polsce. Na Żuławach Wiślanych najgłębsza depresja osiąga 1.8 m poniżej poziomu morza. Dzisiaj podczas normalnego ruchu elektrowni można suchą stopą osiągnąć poziom 26 m poniżej poziomu morza.
Praca elektrowni jest całkowicie zautomatyzowana, a uruchamianie i wyłączanie poszczególnych hydrozespołów realizowane jest zdalnie z Krajowej Dyspozycji Mocy w Warszawie. Dodatkowo również zdalnie Dyspozytor Krajowej Dyspozycji Mocy reguluje wielkość mocy elektrowni oddawanej przez hydrozespoły pracujące w systemie turbinowym. Hydrozespoły elektrowni umożliwiają płynną regulację w tzw. automatycznej regulacji mocy i częstotliwości: ARCM w granicach 120 MW do 190 MW. Przeprowadzona w roku 2000 modernizacja układu przepływowego hydrozespołu nr 2 pozwoliła na rozszerzenie jego zakresu regulacji w granicach od 60 MW do 190 MW. W rezultacie pozwala to na pokrycie 90% zakresu regulacyjnego całej elektrowni w granicach od 60 do 716 MW - to znakomita poprawa parametrów techniczno - ruchowych elektrowni. Łącznie rocznie hydrozespoły pracują około 18 000 godzin, a w ciągu doby każdy z hydrozespołów uruchamia się średnio dwukrotnie, co w skali rocznej daje łączną ilość rozruchów około 3000 razy.
Kanał odpływowy
Kanał wylotowy jest tworem sztucznym i łączy elektrownię z Jeziorem Żarnowieckim. Woda po przejściu przez turbinę wypływa poprzez luki zastawek remontowych i krat do kanału odpływowego. Kanał ma długość 835 m. Największa jego głębokość wynosi 13 m - przy siłowni elektrowni, a szerokość dna 250 m przy wlocie do Jeziora Żarnowieckiego. Przy pracy czterech turbin prędkość wody w kanale nie przekracza 1 m/s.
Zbiornik dolny
ImageNaturalnym zbiornikiem dolnym elektrowni jest rynnowe Jezioro Żarnowieckie. Rozległa rynna lodowcowa umiejscowiona jest między dwoma wzgórzami plejstoceńskiej wysoczyzny morenowej. Kępą Żarnowiecką od strony wschodniej i Kępą Gniewińską od strony zachodniej. Całkowita powierzchnia jeziora wynosi 1470 ha, a jego pojemność -121 mln m3. Przez całą 7,5 km długość jeziora, z południa na północ, przepływa rzeka Piaśnica. Wpływa ona u jego południowego brzegu jako Piaśnica Górna, aby przez regulowany jaz na północnym krańcu wypłynąć jako Piaśnica Dolna. Od strony zachodniej wpływa do jeziora Struga Bychowska. W sumie, średniorocznie obie te rzeki zasilają jezioro w ilości ok. 2,4 m3/s wody. Największa głębokość jeziora wynosi 19,4 m. W czasie jesienno-zimowych sztormów wysokość fal gnanych północnym wiatrem wzdłuż jeziora dochodzi do 1,5 m. Poziom zwierciadła wody w jeziorze zmienia się w rytm zmian cyklu pracy elektrowni, a różnica między poziomem najwyższym (godziny przedpołudniowe i późne godziny wieczorne po pracy generacyjnej turbinowej), a poziomem najniższym (godziny poranne i popołudniowe po pracy silnikowej - pompowej) wynosi około 1 metr.

Jak już wspomniałem elektrownie szczytowo-pompowe są bardzo ważną częścią energetyki gdyż przez łagodzenie krzywej dobowego zapotrzebowania na energię elektryczną, wypełniane są funkcje regulacyjne optymalizujące pracę systemu. Jest jednak niezastąpiona i szczególnie cenna wtedy, gdy trzeba natychmiast pokryć awaryjne ubytki mocy na skutek wypadnięcia z ruchu dużych jednostek elektrowni cieplnych, gdy istnieje konieczność eliminacji nadmiaru mocy, gdy trzeba zbilansować wymianę energii z zagranicą. Kiedy należy zapewnić właściwą jakość dostarczonej energii, w tym poziomu napięcia w węzłach sieciowych.
Jednocześnie dużym atutem elektrowni szczytowo-pompowych jest ich znikomy wpływ na środowisko. Elektrownia w Żarnowcu dobrze wpasowała się w otocznie i pozytywnie wpływa na jezioro. Spełnia szereg funkcji związanych z regulacją i utrzymaniem właściwych stosunków wodnych, zapewnia bezpieczeństwo przeciwpowodziowe na obszarze swego działania. Celem polepszenia ochrony przed potencjalnym zanieczyszczeniem wód prowadzonych jest szereg działań. Zastosowano np. oleje biodegradowalne. Systematycznie w ramach procesu modernizacji przechodzi się na łożyska samosmarne zaś w miejscach ewentualnych wycieków zainstalowano szczelne misy. Zmodernizowano systemy usuwania oleju z wód przeciekowych a także wprowadzono automatyczny system kontroli zapór oraz szeroko zakrojony proces kontroli wszystkich aspektów środowiskowych.
Oczywiście niezawodna, pewna praca elektrowni, a tylko taka ma znaczenie dla potrzeb Krajowego Systemu Elektroenergetycznego ma swą cenę. Ponadto standardy pracy systemu, wobec integracji z UE muszą spełniać ostre wymagania techniczne, ekologiczne, ekonomiczne.
Za jakość i niezawodność wymagający odbiorcy płacą wysoką cenę, z usług niepewnych po prostu rezygnują. Dobrze jest, jeżeli nakłady ponoszone na modernizację urządzeń elektrowni zwracają się. Taka sytuacja miała miejsce w przypadku najbardziej kosztownych przedsięwzięć w omawianej elektrowni. Modernizacja części przepływowej na hydrozespole nr 2 podniosła jej sprawność. Ma to aspekt ekonomiczny, ale również i środowiskowy. Zostały przezwojone stojany dwóch generatorów. Wprowadzono znacznie bardziej nowoczesne uzwojenia o trwalszej izolacji i lepszych parametrach. To wpływa z kolei na dyspozycyjność elektrowni, itp. Zainwestowanie przez Elektrownie Szczytowo-Pompowe S.A. znacznych środków na modernizację zakładu (w okresie ostatnich 10 lat) sprawiło, że elektrownia Żarnowiec dostosowała się do wymogów standardów europejskich jeśli chodzi o elektrownie szczytowo-pompowe i jest obecnie najnowocześniejszym obiektem tego rodzaju w Polsce.

Jan Jakub Lech


Źródła:
Hrynkiewicz L., Tokarz J. Elektrownia Wodna Żarnowiec – historia i dzień dzisiejszy; Energetyka 8/2003
Hrynkiewicz Andrzej Z. „Skąd brać energię?” Wiedza i Życie nr 11/2000
Energia – Środowisko Dodatek promocyjno-reklamowy do "RZECZPOSPOLITEJ".
nr 268 (6946) 16 listopada 2004 r.
Notatki własne sporządzone podczas wizyty w Elektrowni Wodnej Żarnowiec odbytej w ramach Ćwiczeń Kompleksowych dla MSOŚ Pobrzeże w maju 2004 Źródła:Hrynkiewicz L., Tokarz J. Elektrownia Wodna Żarnowiec – historia i dzień dzisiejszy; Energetyka 8/2003Hrynkiewicz Andrzej Z. „Skąd brać energię?” Wiedza i Życie nr 11/2000Energia – Środowisko Dodatek promocyjno-reklamowy do "RZECZPOSPOLITEJ".nr 268 (6946) 16 listopada 2004 r.Notatki własne sporządzone podczas wizyty w Elektrowni Wodnej Żarnowiec odbytej w ramach Ćwiczeń Kompleksowych dla MSOŚ Pobrzeże w maju 2004

 
« poprzedni artykuł   następny artykuł »
EkoNewsletter - Biuletyn Ekoportal.eu | X

Zachęcamy do rejestracji w Portalu Ochrony Środowiska Ekoportal.eu [w prawej kolumnie pośrodku] oraz prenumeraty biuletynu EkoNewsletter [w prawej kolumnie u góry]. Raz w miesiącu wprost do Twojej skrzynki mailowej trafi zestaw najważniejszych informacji  z ochrony środowiska mijającego miesiąca. Zapraszamy również na nasze Forum.

 

Flesz

Dodaj nasze kanały RSS


Zamów EkoBiuletyn

Zamów bezpłatny EkoBiuletyn. Co najmniej raz w miesiącu otrzymasz na maila biuletyn z najnowszymi informacjami związanymi z ochroną środowiska.






Zobacz poprzednie wydania EkoBiuletynu Ekoportal.eu

Logowanie / Rejestracja

Logowanie/Rejestracja

RSS



Portal Ochrony Środowiska Ekoportal.eu to: ochrona środowiska , ekologia , ochrona przyrody , biopaliwa.
To także informacje i artykuły na tematy takie jak odpady , recykling , ścieki oraz GMO i ekologia.

web metrics