Post on 17-Feb-2018
transcript
CONTRIBUŢIA CAPTĂRILOR SECUNDARE LA REALIZAREA PRODUCŢIEI DE ENERGIE A
CENTRALELOR HIDROELECTRICE ÎN ANUL 2005
Paul GHEORGHIESCU1, Mihai STOICAN2, Ion DRĂGHICI3
Rezumat: Prezenta lucrare îşi propune să prezinte contribuţia la producţia de energie electrică a centralelor hidroelectrice din România în anul 2005, a debitelor rezultate din aportul captărilor secundare acolo unde acestea fac parte din schema de amenajare. Sunt prezentate pe baza schemelor de amenajare ale centralelor, la care prin concepţia iniţială concentrarea debitelor în lacurile de acumulare se realizează şi cu aportul captărilor secundare,valorile debitelor si energiilor datorate acestora. Producţia de energie ce se poate obţine din aportul captărilor secundare într-un an hidrologic mediu se compară cu cea obţinută în anul 2005. Pe baza analizei comportării în exploatare a captărilor secundare în anul 2005 şi a aportului acestora la producţia de energie record a acestui an, se prezintă o serie de propuneri de modernizare care să asigure creşterea contribuţiei captărilor secundare la producţia de energie electrică a centralelor hidroelectrice.
1. INTRODUCERE.
Una din problemele importante ce trebuie rezolvată la conceperea schemei de amenajare
a unei centrale hidroelectrice o reprezintă problema “concentrării debitelor” respectiv
aducerea în secţiunea de captare a unor debite suplimentare celui rezultat din aportul
natural al râului barat ( a debitelor unor râuri afluenţi ai râului principal în aval de
secţiunea de captare sau a unor râuri din bazinele hidrografice limitrofe )
Captarea debitelor acestor râuri se poate face prin:
1 SC Hidroelectrica SA 2 SC Hidroelectrica SA 3 SH Haţeg - SC Hidroelectrica SA
A PATRA CONFERINŢĂ A HIDROENERGETICIENILOR DIN ROMÂNIA,
Dorin Pavel
- prize de fund ( de tip tirolez) pentru râuri cu debite între 0,005 şi 5 mc/s;
-prize de adâncime în lacuri de acumulare cu volume reduse de 100÷500 mii
mc.realizate prin baraje de mică şi medie înălţime.
Transferul debitelor spre circuitul hidrotehnic principal al amenajării se face prin
galerii subterane, prin curgere gravitaţională sau prin pompaj. Pentru pompaj se folosesc
statii de pompare energetice amplasate alaturi de acumulări de concentrare a debitelor,
cu regularizări zilnic / orare.
Introducerea debitelor captate în circuitul hidrotehnic se face în lacul de acumulare
de pe râul principal sau direct în galeria de aducţiune a centralei.
Prin “ captare secundară” denumim uvrajul hidrotehnic constituit de priza de fund
( de tip tirolez).
În sens mai larg prin “ captări secundare” înţelegem totalitatea uvrajelor ce
contribuie la captarea şi introducerea în circuitul hidrotehnic al unei centrale a debitelor
altor râuri decât râul principal.
Captările secundare sunt părţi componente ale “ liniei tehnologice” de producere a
energiei electrice din resurse hidroenergetice şi importanţa ce trebui acordată acestora
trebuie să fie cel puţin aceeaşi cu a celorlalte elemente ( exemplu : baraj si lac de
acumulare ,aductiune principala ,hidroagregate ).
2. CONCEPŢIA CONSTRUCTIVĂ A CAPTĂRILOR SECUNDARE
Captările secundare sunt lucrări hidrotehnice situate în amplasamente izolate de
mare altitudine pe râuri cu bazine hidrografice de suprafaţă redusă, caracterizate de
scurgere torenţială ce transportă cantităţi însemnate de material aluvionar solid ( nisip,
pietriş, bolovăniş) precum şi plutitori.
Prin concepţia constructivă o captare secundară trebuie să îndeplinească
următoarele condiţii:
- să constituie o construcţie “ prietenoasă” cu mediul înscrisă în
principal în patul albiei fără a modifica esenţial panta râului;
- să asigure captarea unui cât mai mare părţi din debitul afluent în
perioadele de viitură ( în limita valorii debitului instalat pentru care au fost
dimensionate elementele captării şi galeria de transport), în acest sens se adoptă un
sistem de grătare de captare cu autocurăţare.
- să împiedice pătrunderea aluviunilor în galeriile de aducţiune - în
acest sens se adoptă sisteme de decantare cu spălare automată;
- să asigure captarea integrală a debitului pe timpul perioadei
friguroase în acest sens se prevede un canal de captare sub nivelul podului de gheaţă;
- să permită automatizarea şi funcţionarea fără personal a fiecărei
captări– în acest sens echipamentul hidromecanic trebuie să permită acţionarea/
comanda automată;
- să asigure prin concepţia de echipare, acţionarea echipamentelor în
situaţia fără alimentarea cu energie electrică de la reţea.
Până în anul 1975 captările secundare au fost proiectate/ executate ca şi construcţii
unicat individualizate pentru fiecare amplasament.
După anul 1975 ISPH a elaborat proiecte tipizate pentru şase tipodimensiuni de
captări şi elemente componente funcţie de debitul instalat.
Elementele componente ale unei captări secundare sunt următoarele:
a ) prag de captare transversal prevăzut cu:
• câmp deversor ( descărcător de ape mari – cu profil deversant tipizat,
servind pentru descărcarea liberă a debitelor ce depăşesc capacitatea de
captare;
• câmp de captare – prevăzut cu grătare tip aşezate în pantă;
• câmp de punere la uscat ( canal de iarnă) servind pentru golirea cuvetei
captării şi punerea la uscat ( prin deschiderea vanei de golire din capătul
aval) sau pentru captarea debitelor pe timpul de iarnă, sub nivelul podului
de ghiaţă ( prin deschiderea vanei plane de perete şi debuşarea debitelor în
galeria de racord cu disipatorul).
b) Deznisipator prevăzut cu:
• bloc de racord transversal prevăzut cu două secţiuni de control amonte;
• două camere deznisipatoare;
• cămin de încărcare transversal comun cu debuşarea în galeria de
aducţiune;
• secţiune de control aval.
c) Camera vanelor de spălare prevăzută cu:
• două vane segment ( câte una pentru fiecare cameră a deznisipatorului);
• sistem de acţionare vane cu contragreutate şi rezervor mobil.
d) Golire de fund prevăzută cu:
• batardou plan.
La momentul punerii în funcţiune nici una din captările secundare nu a putut fi
automatizată din cauza deficienţelor de execuţie a echipamentelor mecanice dar şi a
lipsei de fiabilitate a subansamblelor din instalaţia de automatizare.
3. CAPTĂRI SECUNDARE ÎN SCHEMELE AMENAJĂRILOR
HIDROENERGETICE DIN ROMÂNIA.
Majoritatea amenajărilor hidroenergetice realizate pe cursul superior al râurilor
interioare au în scheme captări secundare cu rol de concentrare suplimentară a debitelor.
Vom exemplifica cu următoarele scheme de amenajare:
a) Schema de amenajare a CHE Lotru – Ciunget.
Este caracterizată de numărul cel mai mare de captări întâlnit în schemele de
amenajare a unei centrale – 80 de captări ( probabil record mondial în domeniu).
Introducerea apei în lacul Vidra se face atât gravitaţional cât şi prin pompaj.
Fig.1 Schema de amenajare a C.H.E. Lotru-Ciunget
Distribuţia captărilor este următoarea:
- ramura Nord – captează debitele râurilor afluenti de stânga ai râului Lotru în
aval de secţiunea barajului Vidra. Concentrarea debitelor se face prin acumulările
Jidoaia şi Lotru – aval prevăzute cu staţii de pompare;
- ramura Vest – captează debitele pâraielor de pa versantul vestic al munţilor
Lotrului afluenţi ai râului Jieţ şi le deviază gravitaţional în râul Lotru amonte de lacul
Vidra;
- ramura Sud - captează debitele pâraielor de pa versantul sudic al munţilor
Lotrului – afluenţi ai râurilor Bistriţa, Luncavăţ, Olteţ dar şi ai afluenţilor râului
Latoriţa; concentrarea debitelor se face prin acumularea Petrimanu prevăzută cu staţie
de pompare .De asemeni sunt captaţi afluenţi ai râului Latoriţa în aval de acumularea
Petrimanu, debitele întroducându-se în lacul Vidra gravitaţional;
- aducţiunea principală – captează debitele pâraielor ce curg transversal pe
direcţia galeriei, debitele fiind introduse gravitaţional în galeria de aducţiune.
b) Schema de amenajare a CHE Motru şi CHE Tismana
Este caracterizată de transferuri importante de debite între bazine hidrografice
mari ( Cerna, Motru, Tismana, Bistriţa). Concentrarea debitelor se face pentru utilizarea
finală în CHE Tismana.
Este de remarcat că cele 3 captări de pe afluenţii râului Motru sunt deviaţi în
lacul Cerna pentru a fi utilizaţi şi în CHE Motru.
În sinteză numărul captărilor secundare din schemele centralelor hidroelectrice
din România si valorile debitelor captate conform proiectelor iniţiale cu aportul acestora
la producţia de energie electrică ( atât a centralelor cap de cascadă cât şi a amenajărilor
în cascadă) sunt date în Tabelul 1.
Sunt în exploatare un număr de 158 captări secundare şi 5 staţii de pompare
( putere totală 91,5 MW) ce aduc un aport în energie de 2212 GWh/an reprezentând
21,5% din producţia de energie a centralelor de pe râurile interioare.
4. EXPLOATAREA CAPTĂRILOR SECUNDARE ÎN ANUL 2005
Anul 2005 a fost anul cu hidraulicitatea cea mai ridicată din istoria
hidroenergeticii româneşti. Producţia totală de energie obţinută din resurse
hidroenergetice a fost de 20292 GWh. Pentru a determina contribuţia captărilor
secundare la producţia de energie a anului 2005 s-a analizat pe baza datelor concrete de
exploatare ( retrageri din exploatare pentru lucrări şi manevre, situaţii de depăşire a
capacităţii de captare, incidente etc) pierderile de debit/ energie pentru fiecare centrală/
amenajare în paralel cu determinarea valorii debitelor ce au fost introduse în circuitele
hidrotehnice.
Analiza s-a facut pentru fiecare sucursală pe amenajări ( bazine hidrografice).
Volumul mare al materialelor de analiză ne determină să prezentăm ca
exemplu numai sinteza analizei făcute pentru sucursala de centrale hidroelectrice
Râmnicu Vâlcea .
Tabel 1 Aportul captărilor secundare la producţia de energie electrică a centralelor/amenajărilor
Nr. crt Centrala/ Amenajarea Qmm
[mc/s]
Qmm c
[mc/s]
Ean
[GWh]
ΔE
[GWh]
Observaţii
1 CHE Ciunget-Lotru 18,73 14,42 1078,00 831,27 80 captări / 3 staţii de
pompare
2 CHE Brădişor/ Lotru 25,10 1,200/
7,956
228,00 10,90/
72,30
1 captare lac Brădişor/
Captări CHE Ciunget
3 CHE Mălaia/ Lotru 23,20 8,336 34,00 12,22 Captări CHE Ciunget
4 Amenajare Olt
CHE Turnu-CHE
Ipoteşti
- - 1797,00 55,48 Captări CHE Ciunget
5 CHE Vidraru 19,86 12,56 400,00 252,29 8 captări + capt. CHE
Vâlsan şi Cumpăna
6 CHE Vâlsan 2,15 0,35 14,70 2,39 1 captare
7 CHE Cumpăna 2,56 2,49 15,60 15,17 1 captare
8 Amenajare Argeş Aval
(CHE Oeşti-CHE
Piteşti)
- - 377,75 177,30 Captări CHE Vidraru,
Vâlsan şi Cumpăna
9 CHE Clăbucet 3,43 0,18 57,00 2,99 2 captări
10 CHE Scropoasa 1,36 0,097 30,00 2,14 2 captări
11 CHE Dobreşti 3,00 0,910 55,00 16,68 1 captare
12 CHE Moroieni 4,10 0,575 54,00 7,57 2 captări
13 CHEMP Negraşi 0,68 0,320 6,96 3,27 1 captare
14 CHE Mărişelu 11,76 5,58 390,00 185,05 8 captări
15 CHE Tarniţa 14,32 2,00/
1,72
80,00 11,71/
9,61
1 captare/
Captări CHE Mărişelu
16 Amenajarea Someşul
Cald (CHE Someş
Cald-MHC Cluj)
- - 144,40 18,18 Captări ale CHE Mărişelu
17 CHE Remeţi 9,30 2,79 200,00 2,99 9 captări + SP Secuieu
18 CHE Munteni 11,60 1,46/
2,79
120,00 15,10/
28,86
1 captare
Captări CHE Remeţi
19 CHE Colibiţa 3,70 0,94 40,50 10,23 6 captări
20 CHE Gâlceag 8,25 1,675/
2,5
260,00 58,78/
78,79
6 captări/
staţia de pompare Gâlceag
21 CHE Şugag 11,236 0,866/
2,5
260,00 20,04/
57,85
4 captări/
staţia de pompare Gâlceag
22 Amenajarea Sebeş
(CHE Săsciori,
Petreşti)
- 2,5 86,00 19,04 staţia de pompare Gâlceag
23 CHE Stejaru 48,25 3,80 434,50 35,51 2 captări
24 CHE Motru 10,20 4,57 130,00 58,24 6 captări lac Cerna
25 CHE Tismana 13,30 1,56/
3,80
242,00 28,38/
69,14
3 captări/
Captări lac Motru
26 CHE Tismana-aval 14,20 3,80 6,00 1,61 Captări Cerna
27 CHE Retezat 9,66 1,17 485,00 58,70 3 captări
28 CHE Ruieni 7,32 0,94 176,00 23,34 5 captări
29 CHE Sadu V 2,22 0,22 56,8 5,631 1 captare
TOTAL ENERGIE 7259 2212
4820 1755 din care: CHE cu captări secundare
Amenajări influenţate 2439 457
158 captări
5 staţii de pompare
Legenda: Qmm - debit multianual în secţiunea barajului . Ean - energie anuală de proiect.
Q mm c – debit mediu multianual captat. ΔE - spor de energie datorat captarilor.
4.1 Analiza funcţionării captărilor secundare din amenajările SH Râmnicu Vâlcea
Sunt în exploatare un număr de 80 captări secundare şi 3 staţii de pompare
energetice în amenajarea CHE Ciunget - Lotru şi o captare secundară în amenajarea
CHE Brădişor.
Bilanţul debitelor lacului Vidra a fost următorul:
Sursa / Intrare Qmm
[mc/s]
Qaf 20051
[mc/s]
Qpierdut 2
[mc/s]
Qutilizat energetic
[mc/s]
Lotru natural 4,280 5,180 - 5,180
Ramura Sud gravitaţional 2,049 1,970 0,308 1,670
Ramura Sud pompaj (Petrimanu) 5,586 5,750 0,820 4,930
Ramura Nord gravitaţional 1,896 1,582 0,492 1,090
Ramura Nord pompaj (Jidoaia +
Lotru aval)
3,692 (5,359)3
5.031
(2.739)3
2.411
2,620
Ramura Vest (Jieţ) 0,763 0.902 0,062 0,840
Captare aducţiune principală 0,466 0.477 0,037 0,440
Total lac Vidra 18,732 20.258 3,568 16,7704
1 Valorile pentru Qaf 2005 reprezintă suma debitelor utilizate energetic şi a
pierderilor din diferite cauză( lucrări la captări şi galerii secundare, pierderi prin
deversare la staţiile de pompare, scoaterea din funcţiune a unor captări sau staţii de
pompare pentru creşterea unei rezerve de atenuare în lacul Vidra).
2 Valorile pentru Qpierdut au fost determinate prin estimarea valorii debitelor
nepreluate şi a intervalelor de timp în care acestea nu au fost introduse în lac.
3 Valoarea iniţial estimată a rezultat 2,739 mc/s ; corectată ulterior analizei
valorilor lunare din bilanţul acumulării a rezultat valoarea de 2,411 mc/s.
4 La Qutilizat energetic din stocul anului 2005 se adaogă 4,25 mc/s destocaţi din lacul
Vidra debit pierdut datorită retragerilor din exploatare la captări şi galerii. Valorile
debitelor pierdute s-au determinat prin calcul pe baza intervalelor de scoatere din
funcţiune.
Observaţie :Pierderile de debite prin deversare la captările secundare datorate
deficienţelor existente sau depăşirii capacităţii de captare nu sunt monitorizate şi nu sunt
cuprinse în bilanţul de mai sus.
Evenimentele semnificative ce au afectat disponibilitatea captărilor secundare
au fost următoarele:
Ramura Sud gravitaţional + pompaj :
→ colmatarea captării Catalinu şi pătrunderea de material aluvionar în galeria
Muşetoiu – Ungurelu. A fost necesară decolmatarea galeriei,captările fiind
scoase din funcţiune între 19 şi 50 de zile.
Debit pierdut 0,171 mc/s.
→ captările Beloaia, Urlieş, Ungurelu, Olteţ, Turcinu, Înşiratele şi Horezu I au
fost scoase din funcţiune timp de 10 zile în intervalul 15÷31.07.2005 pentru reducerea
debitului introdus în lacul Vidra şi creerea unui volum de rezervă de atenuare.
Debit pierdut 0,137 mc/s.
→ deversări la staţia de pompare Petrimanu datorate depăşirii debitului instalat
sau opririi din funcţiune a pompelor şi deschiderea golirii de fund a barajului Galbenu
pentru reducerea debitului introdus în lacul Vidra şi creerea unui volum de rezervă
pentru atenuare ( intervalul 12÷29.07.2005).
Debit pierdut 0,820 mc/s.
Ramura Nord.
→ scoaterea din funcţiune a 35 captări secundare pentru executarea unor lucrări
de reparaţie capitală la aducţiunea secundară tronson Nord Balindru – Jidoaia în
perioada 01.07 ÷15.11.2005.
Debit pierdut 2,225 mc/s.( din care 0,456 mc/s la captări gravitaţionale)
→ deversări la staţia de pompare Balindru datorate depăşirii debitului instalat (
în intervalul 12÷29.07.2005).
Debit pierdut 0,970 mc/s.
→ retragerea din exploatare a captărilor Goaţa I şiII de pe aducţiunea
gravitaţională Balindru – Vidra ( în perioada 18÷26.07.2005).
Debit pierdut 0,036 mc/s.
Total debit pierdut Ramura Nord Q = 3,231 mc/s.
Ramura Vest.
→ scoaterea din funcţiune a celor 7 captări ale ramurii în perioada 14
÷31.07.2005 pentru reducerea debitului introdus în lacul Vidra şi crearea unui volum de
rezervă de atenuare.
Debit pierdut 0,062 mc/s.
Aducţiunea principală.
→ scoaterea din funcţiune a celor 4 captări în perioada 11 ÷31.07.2005 pentru
reducerea debitului introdus în lacul Vidra şi crearea unui volum de rezervă de atenuare.
Debit pierdut 0,037 mc/s.
Este de remarcat preocuparea constantă a conducerii tehnice a Sucursalei şi
Uzinei Lotru de a menţine captările şi galeriile secundare în stare tehnică normală , la
capacitatea maximă de captare a debitelor.
O problemă deosebită rămâne eficienţa investiţiilor efectuate în
monitorizarea captărilor secundare şi folosirea datelor colectate pentru realizarea
bilanţurilor hidrologice ale amenajărilor.
4.2. Constatări privind funcţionarea captărilor secundare din amenajările
hidroenergetice în anul 2005.
Analiza funcţionării captărilor secundare în anul 2005 şi a contribuţiei
acestora la producţia de energie ne-a condus la formularea următoarelor constatări:
● În general se constată cu unele excepţii ( SH Râmnicu Vâlcea şi parţial
Curtea de Argeş şi Haţeg) o preocupare redusă a conducerilor tehnice a sucursalelor
pentru urmărirea funcţionării în exploatare a captărilor şi a galeriilor secundare şi pentru
executarea de lucrări de mentenanţă sau modernizare care să permită maximizarea
debitelor captate şi introduse în circuitul de producere al centralelor hidroelectrice;
● Este paradoxal că dintre echipamentele şi construcţiile de pe fluxul
tehnologic al producerii energiei electrice în CHE , captările şi galeriile secundare sunt
cele mai neglijate. În ciuda faptului că aportul acestora la producţia de energie a SC
Hidroelectrica SA este de 11÷ 15% cheltuielile cu exploatarea şi mentenanţa acestora
sunt de circa 0,3 ÷ 0,5% din venituri.
● Sunt captări la care operaţiunile curente de supraveghere şi întreţinere pot
evita deversări de debite al căror echivalent energetic este de milioane de KWh. Un
singur exemplu : captarea Netiş din amenajarea Retezat – Râul Mare a pierdut în anul
2005 un debit mediu de 0,499 mc/s echivalentul unei energii de 15,97 GWh datorită
nerezolvării problemei aerisirii puţului de racord al captării.
Energia pierdută este egală cu producţia de energie a unei centrale de 8 ÷ 10 MW
a cărei investiţie se ridică la minim 5000 ÷ 6000 mld.ROL.
Modernizarea captării s-ar realiza cu uşurinţă cu circa 100 ÷ 200 mld. ROL.
● Deficienţele constatate în exploatarea captărilor secundare sunt aproape
generale:
→ lipsa datelor/ observaţiilor sistematice privind funcţionarea
captărilor şi a galeriilor secundare în perioadele normale şi în special în perioadele de
ape mari. Chiar şi la captările secundare la care există personal de exploatare aceste
date/ observaţii lipsesc.Lipsa datelor privind pierderile la captări şi raportarea captării
integrale a debitelor la majoritatea captărilor denotă lipsa de supraveghere ăn
exploatare.
→ lipsă date referitoare la intervalele de scoatere din funcţiune
a captărilor şi a galeriilor pentru întreţinere, spălări manuale, lucrări de întreţinere şi
mentenanţă.
→ preocupare redusă pentru monitorizarea funcţionării
captărilor şi a galeriilor secundare în principal a măsurării debitelor afluente şi captate.
Puţinele captări monitorizate până în prezent nu produc încă date utilizabile.
→ lipsa unei reţele hidrometrice bazinale care să permită
întocmirea bilanţului hidrologic al acumulărilor ( excepţie SH Curtea de Argeş – pentru
acumularea Vidraru).
→ preocuparea redusă pentru lucrări de mentenanţă/ modernizare care să
menţină sau să crească capacitatea de captare a instalaţiilor existente ( excepţie SH
Râmnicu Vâlcea – pentru amenajarea Vidra).
• Pentru anul 2005 echivalentul energetic al debitelor pierdute în sistemul de
captări şi galerii secundare este estimat la circa 600 GWh ceea ce reprezintă 4% din
energia anului. (Tabelul 2). Tabelul 2 Pierderi energetice la captările secundare în anul 2005
Nr.
Centrala /
Amenajarea
Qpierd
(m3/s)
ΔEpierd
(GWh)
Cauza
crt
1
CHE Ciunget - Lotru
3,568
215,70
Lucrări de mentenanţă la galerii şi captări secundare.
Scoaterea din funcţiune a unor captări secundare şi staţii
de pompare pentru crearea unui volum de atenuare în lacul
Vidra
2
CHE Mălaia + CHE
Brădişor - Lotru
3,568
37,65
Lucrări de mentenanţă la galerii şi captări secundare.
Scoaterea din funcţiune a unor captări secundare şi staţii
de pompare pentru crearea unui volum de atenuare în lacul
Vidra
3
Amenajarea Olt
Sectorul Turnu÷Ipoteşti
0,714 ÷
1,922
45,66
Lucrări de mentenanţă la galerii şi captări secundare.
Scoaterea din funcţiune a unor captări secundare şi staţii
de pompare pentru crearea unui volum de atenuare în lacul
Vidra
4
CHE Gâlceag
1,360
44,68
Deversări la barajul Cugir datorită indisponibilităţii St P
Gâlceag
5
CHE Şugag
1,360
36,88
Deversări la barajul Cugir datorită indisponibilităţii St P
Gâlceag
6
Amenajarea Sebeş (
CHE Săsciori + CHE
Petreşti)
1,360
10,36
Deversări la barajul Cugir datorită indisponibilităţii St P
Gâlceag
7
CHE Vidraru - Argeş
2,553
54,399
Depăşirea capacităţii de captare în perioada de viitură
aprilie ÷ august
8
CHE Cumpăna - Argeş
0,144
1,009
Deversări la captarea Topolog şi baraj Cumpăna în
perioada de viitură
9
CHE Vâlsan - Argeş
0,631
4,841
Deversări la barajul Vâlsan în perioada de viitură.
Asigurare debit de servitute pentru ecosistemul aval
10
Amenajarea Argeş -aval
0,144÷
2,553
39,716
Deversări la captările CHE Vidraru, Cumpăna şi Vâlsan
11 CHEMP Negraş 0,264 7,090 Avarierea conductei de aducţiune
12
CHE Sadu V
0,090
2,32
Captarea Sădurel scoasă din funcţiune pentru lucrări şi în
situaţia umplerii lacului Negovanu
13
CHE Mărişelu
0,406
34,52
Scoaterea din funcţiune a unor captări şi deschiderea
golirii de fund la baraje în perioadele de ape mari
14
CHE Tarniţa
0,559
3,15
Scoaterea din funcţiune a unor captări şi deschiderea
golirii de fund la baraje în perioadele de ape mari
15 Amenajarea Someşul
Cald
0,330 3,28 Scoaterea din funcţiune a unor captări şi deschiderea
golirii de fund la baraje în perioadele de ape mari
16 Amenajarea Drăgan –
Remeţi + Criş
0,128 4,09 Scoaterea din funcţiune a unor captări;Oprire funcţionare
St P Săcuieu în perioada de ape mari
17
CHE Colibiţa
0,107 11,71 Scoaterea din funcţiune a unor captări la retragerea din
exploatare a CHE pentru lucrări de mentenanţă la
aducţiunea principală
18
CHE Retezat
0,499
15,97
Pierderi de debit la captarea Netiş datorate limitării
debitului captat, cauzate de nearisirea puţului de racord cu
aducţiunea principală
19
CHE Stejaru - Bistriţa
2,666
26,87
Pierderi de debit la captarea secundară Taşca în perioada
de viitură
Total energie pierdută în 2005 599,90
• Contribuţia captărilor secundare la producţia de energie a SC Hidroelectrica
SA în anul 2005 a fost estimată la valoarea de 2555 GWh ceea ce reprezintă 12,71%
din energia totală produsă, respectiv 19,2% din energia produsă în centralele de pe
apele interioare ( Tabelul 3)
Tabelul 3 Aportul captărilor secundare la producţia de energie a anului 2005
Denumirea amenajării
Etotal 2005
(GWh)
Ecaptări secundare
(GWh)
Ponderea ((2)/(1)×100)
(%)
0 1 2 3
Dunărea 6786,922 - -
Lotru 1648,423 841,900 51,05
Oltul mijlociu (+ MHC) 2115,233 65,239 3,08
Oltul inferior 1565,834 - -
Oltul superior 446,833 - -
Sadu 69,076 4,86 7,04
CHEMP + MHC Sibiu 42,703 - -
Argeş 1199,669 654,365 54,54
Dâmboviţa 174,672 2,530 1,45
Ialomiţa 177,962 29,552 16,61
Râul Târgului 79,511 - -
Prahova 13,238 - -
Doftana 72,647 1,504 2,07
Teleajen 68,861 - -
Bistriţa 1348,602 79,505 5,89
Siret 621,835 - -
Prut 86,461 - -
MHC + CHEMP SH Bistriţa 52,643 - -
Someş 684,800 179,010 26,10
Criş 470,060 161,570 46,00
Bistriţa Ardeleană 40,200 14,950 37,20
MHC + CHEMP SH Cluj 37,268 - -
Sebeş 668,151 243,270 36,41
Râul Mare 598,417 51,22 8,56
Cerna – Motru - Tismana 441,095 192,451 43,63
Jiu + MHC SH Tg Jiu 87,814 7,901 8,99
Buzău + CHEMP-uri 274,256 - -
Bistra Mărului + Cerna 229,646 24,690 10,75
TOTAL AN 2005 20103,541 2554,517 12,71
5.MODERNIZAREA CAPTĂRILOR SECUNDARE, INVESTIŢIE
PRIORITARĂ ÎN HIDROENERGETICĂ.
Având în vedere valoarea pierdută a energiei, cuantificate pentru anul 2005 de
circa 600GWh şi tinând seama că evaluarea acestora este incompletă (la multe
amenajări aceasta nu s-a realizat din lipsa observaţiilor şi datelor de exploatare) rezultă
că reducerea acestor pierderi constituie cea mai profitabilă investiţie ce se poate realiza
în domeniul centralelor hidroelectrice.
Acest lucru trebuie să devină o prioritate a domeniului în următorii ani.
Modernizarea captărilor secundare trebuie să vizeze următoarele activităţi:
→ optimizarea formei, dimensiunilor şi pantei de aşezare a grătarelor
de captare;
→ fiabilizarea echipamentului hidromecanic ( vane, batardouri)
pentru manevrare mai uşoară şi pentru reducerea pierderilor de debit;
→ automatizarea spălării decantorilor;
→ instalarea unui sistem de monitorizare “on line” a captării care să
permită cunoaşterea stării de funcţionare şi declansarea unor intervenţii operative în caz
de nevoie.
Scopul acţiunii de modernizare trebuie să fie creşterea “coeficientului de
captare” ( definit ca raport între debitul mediu captat şi debitul mediu afluent) şi
optimizarea cheltuielilor de întreţinere şi intervenţii.
Vom exemplifica acţiunea de modernizare a captărilor secundare cu captarea
Netiş din amenajarea CHE Retezat - Râul Mare care după părerea noastră reprezintă un
standard minim ce trebuie atins.
Captarea Netiş proiectată şi realizată în concepţia de echipare a anilor 1970 a
fost pusă în funcţiune în anul 1985.
Este o captare de tip VI cu un debit instalat de 5,7 mc/s amplasată pe pârâul
Netiş ( debit mediu multianual 0,72 mc/s) şi introduce debitul în galeria de aducţiune
printr-un puţ de racord.
Operaţiunile de modernizare au fost următoarele:
a) inlocuirea grătarului 2 × 6,52 m cu pantă de aşezare 30o cu un grătar în 3 trepte 2,33
× 6,52 m având pante de aşezare de 30o, 35o, şi 40o .
În acest fel se asigura prin creşterea înălţimii apei pe fiecare secţiune de
grătar o creştere a vitezelor şi o mai eficientă autocurăţire ( treptele intră pe rând în
funcţiune de la cele cu pante mai mici spre cele cu pante mai mari)
b) fiabilizarea echipamentelor hidromecanice a constat din:
→ înlocuirea batardourilor din lemn ale golirii de fund şi canalului
de punere la uscat prin vane plane cu sertar cu mecanisme de acţionare manuală din
materiale anticorosive cu ghidare şi etanşare în profile U 12;
→ înlocuirea vanei jaluzea a canalului de iarnă cu un grătar cu
capac montat pe aceaşi ramă înglobată;
→ redimensionarea tijei de acţionare a vanei plane de perete a
câmpului de punere la uscat;
→ placarea cu oţel inoxidabil a suprafeţelor de etanşare de pe
scutul vanei segment;
→ punerea axelor vanei segment pe lagăre cu rulmenţi şi
eliminarea elasticităţii structurii vanei pentru eliminarea forţelor mari de frecare atât la
închidere cât şi la deschidere
c)fiabilizarea instalaţiei de comandă / acţionare automată a spălării decantorilor prin :
→ înlocuirea robinetului cu acţionare hidraulică cu un
electroventil (de tip vană fluture) în circuitul de acţionare a vanelor segment cu
electroventil acţionat cu motoare de c.c. 12 V. Comanda electroventilului se face de la
“staţia pentru măsurarea şi transmiterea datelor” ceea ce permite şi acţionarea de la
distanţă a spălării;
→ prevederea unui traductor de depuneri cu barieră optică -
pentru sesizarea depunerilor în decantoare.
d)introducerea monitorizării “on line” a captării. Sistemul de monitorizare adaptat
permite determinarea valorii debitelor afluente / captate şi automatizarea / telecomanda
spălării deznisipatoarelor. Sistemul de tip SCADA are în componenţă următoarele:
d.1) → Staţia de Măsurare şi Transmitere a Datelor. Construcţia staţiei este bazată pe
un microcontroler şi este prevăzută cu 12 intrări analogice, 8 intrări logice şi 4 ieşiri
logice ce sunt folosite pentru comanda unor echipamente exterioare. Staţia include şi un
modul radio ce poate opera în banda 430 ÷ 440 MHz ce poate acoperi distanţe de
transmisie de până la 15 km funcţie de configuraţia terenului;
d.2) → Sistemul de traductori ( conform notaţiilor din fig 3)
În frontul de captare ( canalul de punere la uscat)
→ poziţia vanei batardou;
→ poziţia vanei de perete;
→ poziţia vanei jaluzea;
→ nivelul apei pe pragul captării ( debit captat).
Fig. 3 Montarea traductorilor sistemului de monitorizare
În deznisipator → nivelul depunerilor.
În deznisipator → nivelul apei în secţiunea de control ( debit
captat )
În camera vanelor de spălare:
→ poziţia vanelor segment;
→ senzor semnalizare efracţie.
Observaţie. Tot aici sunt amplasate şi electroventilele pentru acţionarea
vanelor segment – utilizate pentru realizarea spălării automate sau de la distanţă.
Pe un stâlp metalic amplasat pe platforma captării;
→ nivelul precipitaţiilor;
→ temperatura aerului;
→ umiditatea relativă a aerului.
d.3) → Panouri solare - 2 buc. Amplasate pe stâlpul staţiei servesc pentru
alimentarea cu energie a staţiei funcţionând în tampon cu bateriile de acumulatori.
d.4) → Reţeaua de comunicaţii radio de date
1
234
5
Sistemul foloseşte transmisia radio pentru legătura unei captări secundare
direct cu centrul de dispecer sau prin intermediul unui retranslator.
Sistemul de monitzorizare produce orar un protocol cu datele de bilanţ ale
captării şi permite prin informaţiile oferite luarea unor decizii importante – comanda
spălării manuale a decantoarelor, trimiterea echipelor de intervenţie pentru curăţirea
grătarelor sau în caz de efracţie etc.
6. CONCLUZII
Captările secundare reprezintă părţi componente ale “ liniei tehnologice” de
producere a energiei electrice în centralele hidroelectrice.
Contribuţia captărilor secundare la concentrarea debitelor în lacurile de
acumulare este importantă la amenajările de pe cursurile superioare ale râurilor.
În amenajările hidroenergetice din România sunt în exploatare un număr de
158 de captări secundare şi 5 staţii de pompare energetică.
Contribuţia acestora la producţia de energie electrică obţinută în hidrocentrale
într-un an hidrologic mediu este de circa 2100 GWh..
În anul 2005, an hidrologic de excepţie, contribuţia captărilor secundare la
producţia de energie electrică a SC Hidroelectrica SA a fost de 2554 GWh iar pierderile
înregistrate au fost de circa 600 GWh.
Având în vedere contribuţia importantă pe care captările secundare o au la
producţia de energie a centralelor hidroelectrice şi valorile ridicate ale energiei pierdute
se poate concluziona că preocuparea pentru menţinerea în exploatare şi asigurarea unui
grad de captare cât mai ridicat trebuie să constituie o preocupare permanentă a
conducerilor tehnice din sucursale.
Ţinând seama că o parte din captările secundare prezintă o serie de deficienţe
de concepţie sau execuţie şi că nu au fost prevăzute cu instalaţii de automatizare şi
monitorizare, exploatarea acestora este dificilă necunoscându-se comportarea în timp
real şi momentul în care se impun intervenţiile.
De aceea modernizarea captărilor secundare constituie astăzi cea mai
profitabilă investiţie în domeniul hidroenergeticii.
7. BIBLIOGRAFIE [1] Radu Priscu - ,,Constructii hidrotehnice„ vol.2 - Editura didactica şi pedagogică 1976. [2] S.C.HIDROELECTRICA S.A. ,,Raport de exploatare 2005”