Muuga PHAJ heakskiidetud KSH programm - Energiasalv

Muuga PHAJ heakskiidetud KSH programm - Energiasalv Muuga PHAJ heakskiidetud KSH programm - Energiasalv

maja.joelahtme.ee
from maja.joelahtme.ee More from this publisher
13.08.2013 Views

1 4 Joonis 1.1. Hüdroakumulatsioonijaam 1. Ülemine veehoidla 2. Alumine veehoidla 3. Turbiinid 4. Pealevoolu tunnel 5. Aravoolu tunnel 6. Elektri ülekande seadmed H. Jaama töökõrgus Maardu hüdroakumulatsioonijaama eeluuring Projekt ENE09002 Turbiinisaalis (3) asuvad turbiinid elektri tootmiseks vee voolamisel ülemisest veehoidlast alumisesse ja pumbad vee pumpamiseks alumisest veehoidlast ülemisesse. Kaasaegsete lahenduste puhul on selleks üks pump-turbiin agregaat, mis ühendab endas turbiini ja pumba. Vee juhtimiseks ülemisest veehoidlast turbiinideni (1) ja turbiinidest alumise veehoidlani (2) kasutatakse nii pinnasesse rajatud tunneleid kui ka torustikke. Tuleb ainult arvestada, et nende tunnelite või torustike läbimõõdud ulatuvad mitme meetrini. Kaljupinnase korral on otstarbekas kasutada tunneleid. Pehmema pinnase korral kasutatakse betoneeritud tunneleid või võimaluse korral juba mitmemeetriseid metalltorustikke. Toodud lahendus sobib HAJ rajamisel kõvadest kivimitest mägisele maastikule. Kunstlike veehoidlate puhul kasutatakse sageli vee juhtimiseks ülemisest veehoidlast turbiinidele maapinnale (mäeveerule) paigutatud metalltorusid. Samuti kuuluvad hüdroakumulatsioonijaama juurde vajalikud elektri muundamise ja ülekande seadmed (6) HAJ ühendamiseks elektrivõrkudega. Võimalik on elektriseadmete paigutamine nii turbiini lähedusse näiteks mäe sisse kui ka eraldi juba väljapoole. 10 3 6 5 2 H

Maardu hüdroakumulatsioonijaama eeluuring Projekt ENE09002 1.3. Hüdroakumulatsioonijaamadest maailmas Hüdroakumulatsioonijaamad on maailmas põhiline, suurte elektrisüsteemide tööd mõjutav elektri salvestamise meetod. Üle maailma töötab praegu üle 300 HAJ ning nende koguvõimsus on ca 100 GWh ehk 3% kõigi maailma elektrijaamade koguvõimsusest. Maailmas töötavate jaamade võimsus on vahemikus mõnest MW kuni 2400 MW. Alumise ja ülemise veehoidla kõrguste vahe on mõnekümnest meetrist kuni 900 meetrini. Maailma esimene hüdroakumulatsioonijaam valmis enam kui sajand tagasi 1904. aastal Šveitsis. Seoses majanduse arenguga ja elektri tarbimise kiire kasvuga suurenes vajadus reguleerivate jaamad järele. 1920-1930 aastatel rajati Saksamaal ja Prantsusmaal esimesed üle 100 MW võimsusega hüdroakumulatsioonijaamad. HAJ rajamine hoogustus möödunud sajandi kuuekümnendatel aastatel seoses tuumaenergeetika arenguga. Eriti aktiivne on uute HAJ rajamisel olnud Jaapan. Nende kui saareriigi elektrisüsteem on iseseisev elektrivõrk, milline pole ühendatud teiste riikide elektrisüsteemidega ja vajab omaette tasakaalustamist. Nii moodustab hüdroakumulatsioonijaamade koguvõimsus Jaapanis 10% riigi elektrijaamade koguvõimsusest. Euroopa Liidus moodustab HAJ osa 5% ja USA-s 2,5% elektrijaamade koguvõimsusest. Viimasel ajal on mitmed võimsad HAJ käiku lastud ja ehitamisel ka kiiresti areneva majandusega Hiinas ning mitmes Kagu-Aasia riigis. Eestile lähimad hüdroakumulatsioonijaamad töötavad Leedus ja Rootsis. Leedu Kruonise HAJ ehitati Ignalina tuumaelektrijaama töö stabiliseerimiseks. Kruonise HAJ käivitati 1992 aastal. Jaama projekteeritud võimsus oli 1600 MW. Käesolevaks ajaks on valmis ehitatud ja töötab 800 MW. Kruonise HAJ ülemiseks veehoidlaks on Kaunase veehoidla ja jaama kasulikuks vee nivoo kõrguseks 100 m. Skandinaaviamaade elektri toodangus on suur osatähtsus hüdroelektrijaamadel. Seetõttu pole neil vajadust suure hulga võimsate HAJ järele. Rootsi ainus HAJ on Juktani hüdroakumulatsioonijaam võimsusega 335 MW ja vee nivoo kõrguste vahega 270 m. Ülevaade mõningatest maailma hüdroakumulatsioonijaamadest ja nende tehnilistest andmetest on toodud tabelis lisas 1. Tabelis oleme püüdnud ära tuua iseloomulikumate hüdroakumulatsioonijaamade need tehnilised andmed, millised olid usaldusväärsetest allikatest kättesaadavad. 1.4. Salvestatud energia arvutus HAJ-s salvestatud potentsiaalset energiat saab arvutada järgmise valemiga kus Ep - salvestatud potentsiaalne energia, J; m - ülemise reservuaari vee mass, kg; g - raskuskiirendus, m/s 2 ; Hr - ülemise ja alumise veehoidlate veetasemete vahe, m. Ep = m . g . Hr , (1) 11

1 4<br />

Joonis 1.1. Hüdroakumulatsioonijaam<br />

1. Ülemine veehoidla<br />

2. Alumine veehoidla<br />

3. Turbiinid<br />

4. Pealevoolu tunnel<br />

5. Aravoolu tunnel<br />

6. Elektri ülekande seadmed<br />

H. Jaama töökõrgus<br />

Maardu hüdroakumulatsioonijaama eeluuring<br />

Projekt ENE09002<br />

Turbiinisaalis (3) asuvad turbiinid elektri tootmiseks vee voolamisel ülemisest veehoidlast<br />

alumisesse ja pumbad vee pumpamiseks alumisest veehoidlast ülemisesse. Kaasaegsete<br />

lahenduste puhul on selleks üks pump-turbiin agregaat, mis ühendab endas turbiini ja pumba.<br />

Vee juhtimiseks ülemisest veehoidlast turbiinideni (1) ja turbiinidest alumise veehoidlani (2)<br />

kasutatakse nii pinnasesse rajatud tunneleid kui ka torustikke. Tuleb ainult arvestada, et nende<br />

tunnelite või torustike läbimõõdud ulatuvad mitme meetrini. Kaljupinnase korral on otstarbekas<br />

kasutada tunneleid. Pehmema pinnase korral kasutatakse betoneeritud tunneleid või<br />

võimaluse korral juba mitmemeetriseid metalltorustikke.<br />

Toodud lahendus sobib HAJ rajamisel kõvadest kivimitest mägisele maastikule. Kunstlike<br />

veehoidlate puhul kasutatakse sageli vee juhtimiseks ülemisest veehoidlast turbiinidele<br />

maapinnale (mäeveerule) paigutatud metalltorusid.<br />

Samuti kuuluvad hüdroakumulatsioonijaama juurde vajalikud elektri muundamise ja ülekande<br />

seadmed (6) HAJ ühendamiseks elektrivõrkudega. Võimalik on elektriseadmete paigutamine<br />

nii turbiini lähedusse näiteks mäe sisse kui ka eraldi juba väljapoole.<br />

10<br />

3<br />

6<br />

5<br />

2<br />

H

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!