Ce sunt MicroHidroCentralele?

1. Potenţialul microhidroenergetic

Sursa cea mai importantă de energie regenerabilă din România (în conformitate cu cerinţele UE), o reprezintă energia hidro  Resursele de apă datorate râurilor interioare sunt evaluate la aproximativ 42 miliarde m3/an, dar în regim neamenajat se poate conta numai pe aproximativ 19 milioane m3/an, din cauza fluctuaţiilor de debite ale râurilor.

În ceea ce priveşte potenţialul hidroenergetic al ţării noastre se apreciază că potenţialul teoretic al precipitaţiilor este de circa 230 TWh/an, potenţialul teoretic al apelor de scurgere de aproximativ 90 TWh/an, iar potenţialul teoretic liniar al cursurilor de apă este de 70 TWh/an.

Distribuţia microhidropotentialului energetic în România

Pentru microhidrocentrale, economicitatea depinde de :

⇒ amplasamentul şi investiţia aferentã (inclusiv cheltuielile administrative)
⇒ puterea instalatã şi producţia de energie probabilã (regimul debitelor, cãderi)
⇒ distanţa faţã de reţea
⇒ necesitãţile de întreţinere (gradul de automatizare, exploatarea de la distanţã fãrã
personal, fiabilitatea)
⇒ condiţiile financiare şi tariful de valorificare al energiei produse.

2. Amenajare

Microhidrocentralele pot fi amplasate fie în zone muntoase, unde râurile sunt repezi, fie în zone joase, cu râuri mari. Mai  jos  sunt prezentate elementele principale ale unei amenajări hidro (Fig.2) precum şi cele mai des întâlnite patru tipuri de amenajări ale microhidrocentralelor (Fig.3).

Elementele principale ale unei amenajări

Pentru schemele de căderi mari şi medii, se folosesc combinaţii de canal şi conductă forţată. Dacă terenul este accidentat construcţia canalului este dificilă, şi atunci se utilizează numai conducta forţată care uneori poate fi îngropată.În amenajările tip baraj turbinele sunt plasate în corpul barajului sau în imediata vecinătate a acestuia, astfel că aproape ca nu mai este nevoie de canal sau de conducte.O altă optiune de amplasare a microturbinelor este utilizarea debitelor de la staţiile de epurare a apei sau de epuisment.

Tipuri de amenajări microhidroenergetice

3. Tehnologii şi echipamente pentru microhidrocentrale

MicroHidroCentrale_SAFCONS.RO.PDF

Sursa: Hydrop.pub.ro

MicroHidroCentrale.PDF

Tipuri de turbine

A. Turbine cu acţiune

- Turbina Pelton constă dintr-o roata pe care sunt fixate mai multe cupe, în timp ce un jet de viteză mare acţionează tangenţial asupra roţii. Jetul loveşte fiecare cupă şi este împărţit în două, astfel încât fiecare jumătate este reflectată la aproape 180º. Aproape toată energia apei este utilizată în răsucirea cupelor, iar apa reflectată este colectată într-un canal.-

- Turbina Turgo este asemanătoare cu Pelton, dar jetul loveşte rotorul sub un unghi de 20º, astfel că apa intră pe o parte a rotorului şi iese pe cealaltă. De aceea debitul nu este limitat de cantitatea de apă evacuată (ca în cazul turbinei Pelton). În consecinţă, turbina Turgo poate avea un diametru mai mic decât Pelton, pentru aceeaşi putere produsă.

- Turbina Bánki constă din două discuri de tablă groasă pe care sunt sudate nişte pale. Jetul de apă intră prin partea superioară a rototului printre palele curbate, şi iese prin partea opusă, trecând astfel şi a doua oară printre pale. Palele au forma astfel încât la fiecare trecere prin periferia rotorului apa transferă o parte din momentul său, înainte de a cădea cu puţină energie reziduală.

B. Turbine cu reacţiune

Turbinele cu reactiune utilizează debitul de apă care intră în rotor pentru a genera forţele hidrodinamice care acţionează asupra palelor rotorului punându-le în mişcare. Ele se diferenţiază de turbinele cu acţiune prin faptul că rotorul funcţionează întotdeauna într-o carcasă complet umplută cu apă.
Toate turbinele cu reacţiune au un difuzor cunoscut ca „aspirator” sub rotor prin care apa se evacuează. Aspiratorul încetineşte apa evacuată şi reduce presiunea statică în zona de sub rotor, crescând astfel căderea netă.  Turbinele de tip elice sunt asemănătoare, în principiu, cu elicele unui vapor, dar funcţionând în mod invers.



Tipuri de turbine

Microhidroagregate compacte

Microhidroagregatele de largă utilizare (M.L.U.) sunt echipate cu turbine: Kaplan tubulară (K.T.), axial compactă (C.A.T.), Kaplan (K), Banki sau Francis (F) şi sunt alcătuite în principal din următoarele subansambluri:

o microturbină hidraulică;tipuri de centrale

o mecanism de acţionare;

o vană de intrare;

o generator asincron;

o dulap electric de comandă-automatizare.

4. Analiza economică

Proiectele de microhidrocentrale sunt rentabile pentru un preţ de vânzare a energiei electrice cuprins între 20 Euro/MWh şi 36,6Euro/MWh.

Fezabilitatea proiectelor de tip microhidrocentrale este imbunatăţită datorita mecanismelor de promovare a proiectelor de tip SRE prin valorificarea certificatelor verzi la un preţ cuprins între 27 şi 55  Euro/CV conform legii 220 din 2008. Veniturile obţinute din tranzacţionarea dreptului de emisii de CO2 îmbunătăţesc eficienţa proiectelor.

Legea 220 din 2008 prevede acordarea a 2 certificate verzi pentru fiecare 1 MWh livrat în reţeaua de energie electrică din centralele hidroelectrice cu o putere instalată de până la 1 MW / unitate.