Presentation laddar. Vänta.

Presentation laddar. Vänta.

© Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2006. ”Grön” Energi Projektanalyskurs Foto: SNC-Lavalin Projektanalys för Småskalig vattenkraft Småskaligt.

Liknande presentationer


En presentation över ämnet: "© Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2006. ”Grön” Energi Projektanalyskurs Foto: SNC-Lavalin Projektanalys för Småskalig vattenkraft Småskaligt."— Presentationens avskrift:

1 © Minister of Natural Resources Canada 2001 – ”Grön” Energi Projektanalyskurs Foto: SNC-Lavalin Projektanalys för Småskalig vattenkraft Småskaligt strömkraftverk, Kanada

2 Mål • • Översiktlig genomgång av små vattenkraftsystem • • Beskriva nyckelfaktorer för analys av småskaliga vattenkraftverk • • Introducera RETScreen ® Projektmodell för små vattenkraftverk © Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2006.

3 • • Elektricitet till  Centrala nät  Isolerade nät  Avlägsna kraftstationer …men också…  Pålitlighet  Väldigt låga driftskostnader  Minskad känslighet för energiprisvariationer Vad kan småskalig vattenkraft ge? Foto: Robin Hughes/ PNS © Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2006.

4 Komponenter småskaliga vattenkraftverk Flöde (m 3 /s) Fallhöjd (m) Effekt i kW ≈ 7 x fallhöjd x flöde Damm och förbiled ning Huvuddam/Reservoir Skyddsgrind Anslutning till elnät Turbin Generator Inloppstub Kraftverks- byggnad Utflöde Avloppstub Elektrisk styrning Transformator- station Nerströmsområde

5 • • “Små” är inte allmänt fastställt  Storleken på verken relaterar inte bara till elektrisk kapacitet utan också hur låg eller hög fallhöjden är “Små” vattenkraftverk > 0,8 m> 12,8 m 3 /s1 till 50 MW Små 0,3 till 0,8 m0,4 till 12,8 m 3 /s 100 till kW Mini < 0,3 m< 0,4 m 3 /s< 100 kW Mikro RETScreen ® Tubdiameter RETScreen ® flöde Typisk effekt © Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2006.

6 Typer av småskaliga vattenkraftverk • • Typ av elnät  Centralt nät  Isolerat nät eller enskilt nät • • Typ av anläggningar  Strömkraftverk  Utan vattenmagasin  Effekt varierar med vattnets flöde: lägre fast kapacitet  Med damm  Högre fast kapacitet hela året  Signifikant uppdämning krävs vanligtvis Foto: Frontier Technology/ Low Impact Hydropower Institute Foto: PG&E National Energy Group/Low Impact Hydropower Institute 17,6 MW Strömkraftsvattenverk, Massachusetts, USA 4,3 MW Strömkraftsvattenverk, Oregon, USA © Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2006.

7 Viktiga delar: Anläggningar • • Typiskt att räkna med 60% av verkets initialkostnad • • Avledning av damm eller fördämning  Låg dam av enkel konstruktion för strömkraftverk  Betong, trä, murverk  Kostnad för enbart damm kan göra projektet ogenomförbart • • Vattenflöde  Intag via skyddsgrind och lucka; utflöde vid utgång  Uppgrävd kanal, underjordisk tunnel och/eller inlopps- tub  Klaff/lucka vid turbiningång/utgång, för underhåll • • Kraftstation  Husturbin, mekanisk och elektrisk utrustning Foto: Ottawa Engineering © Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2006.

8 Vikitga delar: turbin • • Nerskalade versioner av stora vattenturbiner • • Effektivitet på 90% möjlig • • I strömkraftverk kan flödeshastigheten variera  Turbinen ska fungera väl vid en spännvidd av flödes- hastigheter eller så ska flera turbiner användas • • Reaktion: Francis, fast bladinställning-propeller, Kaplan  För låg- till mellanhöjds tillämpning  Undervattensturbin som använder vattentryck och kinetisk energi • • Impuls: Pelton, Turgo, blandat flöde  För hög fallhöjdstillämpning  Använder kinetisk energi i vattenflöde med hög fart Francis Turbine Foto: PO Sjöman Hydrotech Consulting Pelton Turbin © Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2006.

9 Komponenter: Elektrisk- och annan utrustning • • Generator  Induktion  Måste anknytas till andra generatorer  Används för att mata elektricitet till ett större nät  Synkron  Kan fungera isolerat från andra generatorer  För fristående och isolerade nättillämpningar • • Annan utrustning  Hastighetsökare för att matcha turbinen med generatorn  Ventiler, elektroniska styranordningar, skyddsanordningar  Transformers © Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2006.

10 Världens vattenkraftresurser • • Mer regn nedfaller på kontinenterna än vad som avdunstar från dem • • För jämvikt måste regnvatten flyta till hav genom vattendrag 19200Australasien Europa 9350Central Amerika Syd Amerika 55970Nord Amerika Forna Sovjet Unionen Kina Sydasien och Mellan Östern Afrika % UtvecklatTeknisk potential (TWh/år) Källa: Renewable Energy: Sources for Fuels and Electricity, 1993, Island Press. © Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2006.

11 Vattenkraftens platsspecifika resurser • Väldigt platsspecifik: ett vattendrag som kan exploateras krävs!  Förändring av höjd inom ett relativt kort avstånd (fallhöjd)  Acceptabel variation i flödeshastigheten över tid: diagram för flödesvaraktighet  Restflöde reducerar flödet tillgängligt för energigenerering • Estimerad flödes- varaktighet baserad på  Mätningar av flöden över tid  Storlek på dränering ovanför anläggningen, specifik avrinning och form på flödesvaraktighet © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Flöde Flödes-varaktighetskurva Andel av tid med lika eller större flöde (%)

12 Kostnader för små vattenkraftsystem • • 75% av kostnaderna är platsspecifika • • Höga initialkostnader  Men anläggningar och utrustning kan hålla i >50 år • • Väldigt låga drifts- och underhållskostnader  En deltidsmaskinist räcker oftast för skötseln  Periodiskt underhåll av huvudutrustning kräver extern kontraktering • • Projekt med hög fallhöjd tenderar att bli mindre kostsamma • • Typiskt spann: $ till $ per installerad kW Foto: Ottawa Engineering © Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2006.

13 Nyckelfaktorer Små vattenkraftprojekt • • Håll kostnaderna nere genom enkel design och praktiska, lättkonstruerade anläggningskonstruktioner • • Existerande dammar och anläggningsstrukturer kan användas • • Utvecklingstid på 2-5 år  Resurs- och miljöstudier: tillstånd • • Fyra faser för konstruktionsarbetet:  Utforskande undersökningar/hydrauliska studier  Förprojektering  Projektering  Systemplanering and projektkonstruktion Foto: Ottawa Engineering © Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2006.

14 Små vattenkraftprojekt Miljöhänsyn • • Små vattenkraftverk kan förändra  Fiskars naturliga habitat  Platsens estetik  Rekreations/navigeringssyften • • Effekter och miljövärdering kan krävas beroende på plats och typ av projekt:  Strömkraftverk vid existerande damm: relativt små  Strömkraftverk på oexploaterat område: damm/fördämning/avledande konstruktion  Vattenmagasinsutbyggnad: större effekter som ökar med skalan på projektet © Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2006.

15 Exempel: Slovakien, Kanada och USA Små nätanslutna vattenkraftverk • • Strömkraftverk kommer att mata nätet när det finns ett tillgängligt flöde • • Energibolagsägt eller oberoende energiproducent med långsiktiga avtal Foto: Emil Bedi (Foundation for Alternative Energy)/ Inforse Foto: CHI Energy 2,3 MW, 2 turbiner, Jasenie, Slovakien Småskalig vattenkraftstation, Newfoundland, Kanada Småskalig vattenkraftstation, Southeastern, USA © Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2006.

16 Exempel: USA och Kina Små vattenkraftverk anslutna till isolerade nät • • Avlägsna samhällen • • Avlägsna bostäder & industrier Foto: Duane Hippe/ NREL Pix Foto: International Network on Small Hydro Power Små vattenkraftsgeneratorer, Kina King Cove 800 kW småskaligt vattenkraftverk, By med 700 invånare • Högre elpris • Strömkraftverksprojekt kräver typisk tilläggskapacitet och kan ha flöden som överstiger efterfrågan © Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2006.

17 RETScreen ® Små vattenkraftverk Projektmodell • • Global analys av energiproduktion, livscykelkostnader och reduktion av växthusgaser  Centralt nät, isolerat nät och enskilt nät  Mikrovattenverk med en turbin till små vattenkraftverk med flera turbiner  “Formel-metod” för kostnader • • Täcks i nuläget inte:  Säsongsvariationer i belastning på isolerade nät  Variationer i fallhöjd i magasins- projekt (användaren måste tillhandahålla medel värden) © Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2006.

18 RETScreen ® Små vattenkraftverk Energiberäkning Se e-Textbok “Grön” Energi Projektanalys RETScreen ® Konstruktion och fallstudier Kapitlet om Små vattenkraftverk Projektanalys Beräkna flödesvaraktig- het Beräkna turbineffektivitet Beräkna anläggningens kapacitet Beräkna kapacitetens varaktighet Beräkna möjlig förnybar energi Diagram för varaktighets- stegran Beräkna levererad förnybar energi (isolerade- & fristående nät) Beräkna levererad förnybar energi (centralt nät)

19 Exempel på Utvärdering från RETScreen ® Små vattenkraftverk Projektmodell • Turbineffektivitet  Jämfört med tillverkarens data för en installerad 7 MW GEC Alsthom Francis turbin • Anläggningens kapacitet & produktion  Jämfört med HydrA för en skotsk anläggning  Alla resultat inom 6,5% • Metod för kostnadsuträkning med formel  Jämfört med RETScreen ®, inom 11% av en detaljerad kostnadsuppskattning för ett 6 MW projekt på Newfoundland © Minister of Natural Resources Canada 2001 – Tillverkare Effektivitet (%) Procent av dimensionerande flöde Tillverkare Turbineffektivitetskruvor

20 Slutsatser • • Små vattenkraftverk (upp till 50 MW) kan försörja centrala eller isolerade nät och avlägsna stationer med el • • Strömkraftverk:  Lägre kostnader och miljöeffekter  Kräver dock back-up kapacitet på isolerade nät • • Initialkostnaderna är höga och till 75% platsspecifika • • RETScreen ® uppskattar kapacitet, säker kapacitet, utgående effekt och kostnader baserade på platskaraktäristika såsom flödesvaraktighet och fallhöjd • • RETScreen ® kan ge betydande kostnadsbesparingar vid preliminära förprojekteringsstudier © Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2006.

21 Projektanalysmodulen för små vattenkraftverk RETScreen ® Internationella ”Grön” Energi Projektanalyskurs För mer information besök gärna RETScreens hemsida på Frågor? © Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2006.


Ladda ner ppt "© Minister of Natural Resources Canada 2001 – 2006. ”Grön” Energi Projektanalyskurs Foto: SNC-Lavalin Projektanalys för Småskalig vattenkraft Småskaligt."

Liknande presentationer


Google-annonser