Jak zbudować małą elektrownię wodną?

Jako odpowiedzialny inwestor w pierwszej kolejności powinniśmy sprawdzić, jaki potencjał hydrologiczny ma ciek wodny, na którym planujemy budowę. Interesują nas wielkość i zmienność przepływu wód w rzece, określane w m3/s, oraz wysokość możliwego do uzyskania spadu wód [m]. Elektrownie wodne przetwarzają bowiem energię kinetyczną spadku wód płynących na energię elektryczną. Im większa ilość wody spada z jak największej wysokości, tym więcej energii elektrownia produkuje. Na potrzeby naszych obliczeń przyjmijmy, że obecnie dostępne turbiny wodne pozwalają na opłacalne zagospodarowanie lokalizacji o przepływach wód zaczynających się od SSQ (skrót oznacza średni przepływ wody) ok. 1 m3/s i spadach od ok. 2 m. Przy czym potencjalnie opłacalne może okazać się także zagospodarowanie przepływu wynoszącego tylko 0,5 m3/s, ale dostępnego na spadzie np. 8 czy 10 m. Pomocny do wstępnej weryfikacji okazuje się prosty wzór na moc elektrowni: P = ρ⋅g⋅Q⋅H⋅η gdzie: P – moc elektrowni [W] ρ – gęstość wody [kg/m³] ≈ 1000 g – przyspieszenie ziemskie [m/s²] = 9,81 Q – wielkość przepływu [m³/s] H – spad [m] η – sprawność ≈ 75%

Pierwsze obliczenia

W analizowanej lokalizacji X mamy do czynienia z przepływem SSQ o wartości 12 m3/s oraz spadem 2 m. Przy założeniu sprawności produkcji w skali roku na poziomie 75% otrzymujemy orientacyjną moc elektrowni wodnej blisko 180 kW. Wartość tę zweryfikowaliśmy z danymi o rozkładzie przepływów na przestrzeni roku...