Identyfikacja możliwości kształtowania mocy generowanej w małych elektrowniach wodnych w horyzoncie kilkudniowym

mała elektrownia wodna, turbina wodna, kaskada elektrowni wodnych, odnawialne źródła energii

W artykule omówiono znaczenie elektrowni wodnych w systemie elektroenergetycznym Polski oraz określono uwarunkowania prawne dotyczące funkcjonowania małych elektrowni wodnych w systemie elektroenergetycznym. Przeanalizowano zjawiska zachodzące w układzie hydrologicznym małych elektrowni wodnych oraz ich wpływ na środowisko naturalne. Na podstawie analizy funkcjonowania grupy małych elektrowni wodnych działających na rzece Raduni, charakteryzujących się różnymi rozwiązaniami technicznymi, dokonano identyfikacji zależności między różnymi rodzajami elektrowni pracujących w kaskadzie. Wyżej wymienione analizy zostały wykorzystane przy opracowaniu modelu matematycznego testowej elektrowni wodnej oraz testowej kaskady elektrowni wodnych. Przeprowadzone symulacje numeryczne dotyczyły zarówno samodzielnie działającej siłowni, jak i kaskady złożonej z dwóch identycznych obiektów tego typu. Stwierdzono, że w zależności od przyjętego planu pracy siłowni możliwe jest wykorzystanie jej jako elektrowni pracującej zarówno w podstawie, jak i w szczycie obciążenia systemu elektroenergetycznego. Ponadto nawet pojedyncza elektrownia posiada stosunkowo duże możliwości reagowania na zmiany zachodzące w systemie – zarówno te dotyczące wzrostu obciążenia, jak i spadku mocy oddawanej przez sąsiednie elektrownie. Możliwości te znacznie wzrastają w przypadku zbudowania na danym cieku kolejnej siłowni. Kaskada zbiornikowych elektrowni wodnych ma dużo większą zdolność do magazynowania energii i oddawania jej w odpowiednim czasie. Dodatkowo istnienie drugiej elektrowni wyposażonej w zbiornik wyrównawczy pozwala na znaczne zmniejszenie amplitudy przepływów w rzece poniżej kaskady, co zredukuje negatywny wpływ kaskady na środowisko.