ENERGIJA

Msc J. Baruhović

Male hidroelektrane - drugi ugao

Prvo ekologija a potom korist

Udeo svakog obnovljivog izvora energije (OIE) je značajan makar se merio i  jednocifrenim procentima. Takav je slučaj i sa malim hidroelektranama (MHE): po definiciji, koja je dosta  “ rastegljiva”, u MHE spadaju elektrane u opsegu  instalisane snage 100 kW-20 MW. Gornja granica u SAD, Kanadi i Kini iznosi 50 MW a u Srbiji 30 kW. Iznad te snage reč je o klasičnim hidroelektranama.

Evidentičari su proširili definiciju od MHE raspona 100 kW-1000 kW do “mikro hidroelektrane (5-100 kW), u koje spadaju u “kućne” elektrane, potočare, elektrane  lokalnog značaja namenjene napajanju udaljenih naselja i malih industrijskih  preduzeća. Prednost MHE je u tome da ne zahtevaju veće građevinske radove i nemaju znatne rezervoare vode iza brana pa tako daleko manje utiču na prirodnu  okolinu.
MHE koriste energiju rečnih tokova, kanala, irigacione mreže, energiju morskih talasa, a nekad i potoka gde vodeni pad nije veći od oko 20 m. Prednost MHE je i u tome što imaju vrlo mali uticaj na čovekovu okolinu, tj. ekološki su prihvatljive, pojednostavljena je izgradnja, manja su ulaganja, ne remeti se rečni saobraćaj, nema uticaja na biološki svet. Snage takvih MHE iznosi 25-50 kW i podsećaju na nekadašnje vodenice za mlevenje žita.      
Prednost MHE je i u tome što elektrodistribucije mogu unapred da odrede količinu električne energije koju će isporučiti - za razliku od vetrogeneratora koji su dosta nepredvidljivi.
Iako su merila za izgradnju MHE manje zahtevna u odnosu na klasične HE, ipak  su brojna i ne može se koristiti svaka lokacija za njihovu izgradnju. Bitna merila mogu biti: udaljenosti lokacije MHE od korisnika, udaljenost od nekog nacionalnog parka ili rezervata koji je pod zaštitom države, izdašnosti izvora i toga da li presušuje tokom leta, poribljenost vodenog toka... To ukazuje na potrebu da se na celoj teritoriji uradi katastar mesta pogodnih za gradnju MHE.

MHE na morskim talasima

Drugi vid OIE, do sada nedovoljno ispitan i malo korišćen, je energija morskih talasa. Prednosti korišćenja morskih talasa su očigledne: ne zagađuju čovekovu okolinu, ne zahvataju zemljišne prostore, ne remete pejsaž, jedva da su vidljive, ne ugrožavaju biološki svet ni morski saobraćaj.
Turbo-generatori, postavljeni ispod morske površine, koriste podvodna morska strujanja a, iznad morske površine, koriste snagu talasa. Turbo- generatori  postavljaju se direktno u podvodna morska strujanja. Podsećaju na vetrogeneratore. Nedostatak je u tome da je broj mesta gde je isplativo postavljati te turbo-generatore ograničen. Za isplativu, ekonomičnu izgradnju, potrebno je da morski talasi budu visine bar 4-5 m.

Zaštita živog sveta

Prema podacima iz 2008, ukupna instalisana snaga u svetu MHE iznosila je 85 GW (čak 70% je u Kini). A na osnovu podataka iz 2010, Kina je raspolagala sa 45.000 MHE, pretežno u seoskim i prigradskim naseljima.
Svetske rezerve za izgradnju MHE, preko 50%, su u Aziji i Africi. Osnovna smetnja za intenzivniju izgradnju MHE na tim područjima je nedostatak finansijskih sredstava. A smetnje za intenzivniju izgradnju MHE u Evropi, SAD i Kanadi su ekološki razlozi i propisi vezani za očuvanje prirodne sredine. Ti su propisi posebno strogi prilikom izgradnje ustava i brana za formiranje rezervoara vodene mase za MHE. Što se propisa tiče, u povoljnijem položaju su MHE koje se grade na rečnim tokovima, bez izgradnje brana, zasuna i rezervoara. Deo protočne vode se izdvaja i dovodi do turbine na ustavama kojima se podiže nivo dolazeće vode. Preostala voda otiče redovnim putem i ne ugrožava opstanak živog sveta. Prednost MHE je i u tome što se mogu ugraditi u već postojeće brane i ustave koje su nekada bile izgrađene u cilju zaštite od poplava ili u svrhu navodnjavanja.
Propisi zemalja kao što su Kina i Indija upućuju na izgradnji MHE sa branama i rezervoarima sa vodom . U zemljama severne hemisfere (SAD, Kanada, evropske zemlje, delimično i Srbija) na snazi je vrlo složena regulativa u odnosu na izgradnju brana i rezervoara za za vode.

Oprema za udaljene predele

Ključni deo MHE čine turbinsko kolo i elektrogenerator. Koriste se uglavnom dve vrste turbinskih kola: francisove turbine sa vertikalnom osovinom, na koje se postavljaju turbinska kola, i peltonove turbine sa horizontalnom osovinom na koje se postavljaju turbinska kola. Izbor jedne ili druge vrste turbinskog kola zavisi od pada i količine vode.
Prednost MHE je i u opremi. S obzirom na relativno malu snagu generatora, može se koristiti standardna oprema, tj. nije potrebno posebno projektovanje i narudžba opreme za neku specifičnu MHE. Standardna oprema u serijskoj proizvodnji, zajedno sa korišćenjem i adaptacijom već postojećih brana i ustava, znatno  pojednostavljuje projektovanje i izvođenje radova, što snižava cenu investicije u MHE.                                      
Uobičajeni opseg standardne elektro i mašinske opreme je u granicama 200 kW- 10 MW. Vrsta generatora, sinhroni ili asinhroni, zavisi od toga da li će se MHE prikljuciti na elekto-energetsku mrežu ili će biti autonomna. Mali gabariti opreme za MHE olakšavaju transport, što je važno ako je reč o udaljenim i nepristupačnim brdskim predelima.

U Srbiji - 31 

Početkom 20. veka, Kraljevina Srbija je pokazala interes za izgradnju MHE.   Jedna od prvih izgrađena je 1908. na reci Moravici, kod Ivanjice. Do 1918. u Srbiji je radilo 14 MHE, izgrađenih na tokovima Timoka, Moravice, Crnice, Vlasine... Ta energija korišćena je za gradsku javnu rasvetu, rasvetu zgrada i industrijskih pogona, pretežno mlinova, fabrika tekstila, strugara, itd. Snaga tih MHE iznosila je 80-100 kW.
Sada u Srbiji radi 31 MHE, ukupne snage 31,3 MW, koje proizvode oko 150 GWh godišnje. Još 38 MHE su delimično u radu. Prema katastru sačinjenom 1987, u Srbiji postoji još 856 mogućih lokacija za izgradnju MHE, koje bi mogle da proizvedu oko 450 MW - kao dva generatora u HE “Đerdap”. To bi moglo da se ostvari na Limu, Moravi, na kanalima sistema DTD...
Korak napred je izrada novog katastra lokacija, koji je trebalo da bude završen do 2018, ali su u međuvremenu nastale znatne promene na nekim manjim vodotokovima. Na putu masovnije izgradnje MHE stoje znatne tehničko-administrativne prepreke. Na prvom mestu su imovinsko-pravni odnosi i finansiranje, a zatim dozvole lokalnih samouprava i elektrodistribucija za priključak na mrežu. Na drugoj strani, postoji zakonska regulative za MHE.
Država je uvela stimulativne cene električne energije za svakog proizvođača koji se priključi i isporučuje struju u distributivnu mrežu. Cene za povlašćene isporučioce električne energije kreću se u dosta širokim granicama i zavise od instalisane snade. Na primer, za MHE snage 10-30 MW, cena iznosi 7,38 Ec/kWh, dok za snage manje od 200 kW iznosi 12,4 Ec/kWh.

Msc J. Baruhović

Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"