Горното заглавие поставя имплицитно въпроса: Не е ли всяка хидроенергия ЕКО? В масовото съзнание язовирите с техните ВЕЦ изглеждат като природосъобразен начин за производство на еленергия. И наистина, допреди десетина години, дори Световната банкка финансираше големи хидоенергийни проекти в Китай и Аржентина. Обаче, последиците за природата от тях се оказаха катастрофални, защото не се отчетоха педварително редица съвсем предвидими неприродосъобразни последствия, свързани с конвенционалните ВЕЦ, които маркираме по-долу.  Разбира се, когато говорим за язовири не става дума за малки водни централи с водохващания и изнесени от руслото на реките водосъбирателни водоеми и други малки бентове със съответните напорни водопроводи до местата на турбините.

Реките играят ключова роля в поддържането на глобалната екосистема чрез циркулиращата свежа вода. Посредством прекъс-ване на реките с водоеми и язовири, наситената с кислород река се превръща бързо в едно нискокислородно езеро, лишено от необходимия кислород за живота в него.  Това  унищожава редица аеробни биологични видове. Оценка на тези неблагоприятни последици, не винаги може да се направи в точни цифри.

Експлоатацията на хидрокинетичните електроцентрали като естествено следствие на липсата на грижа за хидротехнически съоръжения, ще има неголеми текущи оперативни разноски общо, въпреки че поддържането на електромашинната част може да се окаже по-скъпо, в сравнение с ВЕЦ. Затова ежегодните експло-атационни разходи ще са сравнително ниски, а от там и производ-ствената цена на енергията. При това тук изобщо не се отчитат евентуалните по-малки инвестиции на единица мощност и средствата, които биха били разходвани за компенсиране (доколкото и ако е възможно) уврежданията на околната среда от ВЕЦ.   Тук не се отчита известният факт, че ВЕЦ се използват у нас под 20% годишно и то при ниска ефективност в работните им периоди. А експлоатацията на хидрокинетични инсталации безпроблемно може да достигне 4-5 пъти по-голяма годишна натовареност, което води до значително намаление на себес-тойността на произведената енергия.

В сравнение с ВЕЦ, хидрокинетичните централи имат  по-ниски натоварвания и при тях е невъзможно да има хидравлични удари и разгонване на турбините при рязко намаление на товара, което е неизбежна при напорните турбини в аварийните им режими. Последното принуждава конструкторите да ги оразмеряват по якост за тези неизбежни натоварвания, които са неколкокократно  по-високи от номиналните, което ги оскъпява, а от там – и по-високата стартова инвестиция за класическите ВЕЦ. А аварийните ситуации при ВЕЦ нямат аналог при хидрокинетичните инсталации, защото речният поток е с много по-малка енергийна плътност, от напорния поток. Като цяло, това прави хидрокинетичните централи по-малко рискови и значително по-надеждни.

Предсказуемостта има съществено значение при планирането на енергийното производство и при възвръщаемостта на иннвести-циите.

Параметрите, осигуряващи максимална енергийна и техническа ефективност на една хидрокинетична турбина в известна степен влизат в противоречие с екологичните изисквания. Те влизат в противоречие и с изискванията за ниска капиталова цена на хидрокинетичните електроцентрали.

Едно от тези противоречия, в опростен вид, се проявява главно в несъвместимостта на бързо въртящите се турбини с високи центробежни и аксиални сили, което изисква високоякостни конструкции от една страна и ниската капиталова цена и високата надежност от друга страна. Последното е във връзка с целогодишната работа на съоръженията в напълно подводно състояние.

Решението на противоречията се получава чрез смесени методи – аналитични и експериментални. За оптимизиране на работата на турбините и избягване, в максимална възможна степен, на посоченото и други противоречия са необходими неизбежни компромиси от физико-техническа и енерго-икономическа гледна точка, в полза на природосъобразността на технологията и облекчаване на експлоатацията на съоръженията.

Независимо от казаното, енерго-икономическата ефективност на хидрокинетичния ресурс е най-висока, в сравнение с останалите ВЕИ у нас. Той е много по-постоянен и предсказуем от ветровия и годишната му използваемост е много по-висока, отколкото на слънчевото греене. Той е също и по предсказуем и в сравнение с ресурса на язовирните ВЕЦ, които се използват многоцелево и не са съобразени изцяло с енергийните нужди.

Като пример за сравнителна ефективност на хидрокинетичните с конвенционалните електроцентрали ще дам следните данни.: Ако река, течаща със скорост 2 m/s и среден руслови градиент 0.25 на километър, бъде преградена с двуметров бараж, то нивото ще се повиши на 8 километра нагоре по течението й. Ако средно могат да се ползват 60 m3 /s (което отговаря на постоянно заето напречно водно сечение с площ 30 m2 при скорост 2 m/s), то ВЕЦ с Каплан турбини ще генерира мощност 1 МW, при което водата ще се използва еднократно. Приблизително същата мощност може да се получи безбаражно чрез хидрокинетични устройства, монтирани на един закотвен стандартен товарен шлеп или директно към дъното на реката.

Тази оценка изхожда от естеството на хидрокинетичната технология. Оценката се базира на сравнение с предимствата й спрямо тези на познатите водноелектрически централи. Ще се докаже, че освен известните екопредимства на конвенционалните хидроцентрали, хидрокинетичните имат и допълнителни такива, не само в процеса на многогодишната им експлоатация, но и при самота им строителство.

За да се ползва потенциалната енергия на водата за напояване и електричество, тя се събира предварително в язовири, изграждат се хидротунели, напорни тръбопроводи и други съоръжения. Конвенционалните ВЕЦ имат редица недостатъци от гледна точка на опазване на природната среда при изграждането, завиряването и експлоатацията на водосборните и линейните съоръжения; съпътствано с осушаване на земеделски площи по следязовирното течение на реките; с дълготрайно ангажиране на земи; с прокарване на временни и постоянни пътища; изсичане на гори; извършват се и редица други дейности, които трайно и необратимо нарушават екологичното равновесие.

Енергийната реализация на водната кинетична енергия не изисква никакви завирявания и водосборни съоръжения. С това се избягват всички екологични проблеми, свързани с тяхното строителство и експлоатация. Хидрокинетичните енергийни инсталации и централи се монтират непосредствено в реки и канали, включително и на закотвени в тях понтони. Те не променят речните русла и не понижават водните нива. Затова не осушават земеделските земи, не повлияват естествения воден отток и не вредят на речните и крайречните екосистеми. Такива съоръжения се монтират бързо, а управлението и диспечеризацията им може да става автоматично и/или дистанционно.

Предвидените технологии не изискват нито фундиране, нито перманантно закрепване към дъното на кинетични ВЕЦ, защото строителни работи не са природосъобразни.

Кинетичните електроцентрали, след потапянето и ориентирането им под водата, веднага започват да генерират проектната си мощност. Турбинните ротори се въртят с десетократно и стократно по-ниски обороти от тези на корабните винтове, кето ги прави безопасни за подводната флора и фауна.

С оглед на казаното не бива да се остава впечатлението, че хидрокинетичните централи са най-икономична инвестиционна алтернатива за родната малка хидроенергетика. В не малко случаи икономически е по-целесъобразно да се изграждат ВЕЦ с напорни турбини на неголеми падове с минимални баражни съоръжения при спазване на екологичните изисквания. Всъщност изборът на технология за оползотворяване на водния енергоресурс е основна цел на нашите технико-икономически анализи и проучвания, както и на инвестиционните ни  предпроектни оценки.

Бизнес                 Проекти                   Технология                 Главно меню