Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A study on loan repayment options for power plant construction: a case study of the Son La hydropower plant, Vietnam

Tu Le Tat, Phap Vu Minh, Huong Nguyen Thi Thu

Polityka Energetyczna

|

2023

|

T. 26, z. 2

121--140

EN

Using loans is an effective solution for the investment and construction of energy works in general and power plants in particular, especially for developing countries. In economic and financial studies of the project investment preparation stage, the options of using capital and paying interest will be taken into account to minimize risks and increase the project’s ability to pay due debts. However, it is difficult to know which loan repayment option is the most beneficial for the project and when the risk is for the project in the context of debt repayment. The current economic and financial analysis of the project mainly focuses on determining the feasibility of the project through basic parameters, such as net present value (NPV), benefit – cost – ratio (B/C), internal rate of return (IRR), profitability index (PI) and payback period (PP). These parameters do not indicate the most difficult time to pay off the project’s loans. This paper analyzes two options for repayment of long-term loans in Vietnam using the case study of Son La hydropower plant to clarify the above difficult times and recommend a suitable repayment plan for the power project. The analytical method is used to actualize the cash flow of capital and interest during the construction and operation of the works. In Option 1, the debt is paid annually for interest and capital with a constant amount of money during the repayment period. In Option 2, the original dept without interest is paid with a constant amount of money during the repayment period, the interest (due to the remaining original capital) must be paid in the year when the interest is incurred. The study results show that the amount of the annual payment in option 1 is smaller than in Option 2 in the first four years (of ten years of debt repayment). Thus, capital and interest payment in Option 2 may be more detrimental than Option 1 in the first three years of debt repayment, and the amount of money from debt repayment is greater than the profit obtained from power generation. Thus, depending on the profit in the first years when the power plant comes into operation, the investor needs to decide on a reasonable way to repay the loan so that the project can self-finance.

PL

Korzystanie z kredytów jest skutecznym rozwiązaniem dla inwestycji i budowy zakładów energetycznych w ogóle, a w szczególności elektrowni, zwłaszcza w krajach rozwijających się. W analizach ekonomiczno-finansowych etapu przygotowania inwestycji projektu uwzględnione zostaną możliwości wykorzystania kapitału i spłaty odsetek w celu zminimalizowania ryzyka i zwiększenia zdolności projektu do spłaty wymaganych długów. Trudno jednak stwierdzić, która opcja spłaty kredytu jest najkorzystniejsza dla projektu i kiedy występuje ryzyko dla projektu w kontekście spłaty zadłużenia. Bieżąca analiza ekonomiczno-finansowa projektu koncentruje się głównie na określeniu wykonalności projektu poprzez podstawowe parametry, takie jak wartość bieżąca netto (NPV), stosunek korzyści do kosztów (B/C), wewnętrzna stopa zwrotu (IRR), wskaźnik rentowności (PI) i okres zwrotu (PP). Parametry te nie wskazują na najtrudniejszy czas na spłatę kredytów projektu. W niniejszym artykule przeanalizowano dwie opcje spłaty kredytów długoterminowych w Wietnamie na przykładzie elektrowni wodnej Son La, uwzględniając obecne trudne warunki i zalecając odpowiedni plan spłaty dla projektu energetycznego. Metoda analityczna służy do aktualizacji przepływów pieniężnych kapitału i odsetek w trakcie budowy i eksploatacji obiektu. W Wariancie 1 dług jest spłacany corocznie na odsetki i kapitał stałą kwotą w okresie spłaty. W Wariancie 2 pierwotny dług bez odsetek spłacany jest stałą kwotą w okresie spłaty, odsetki (należne od pozostałego kapitału pierwotnego) muszą być zapłacone w roku, w którym naliczone zostały odsetki. Wyniki badań wskazują, że wysokość rocznej spłaty w Wariancie 1 jest mniejsza niż w Wariancie 2 w pierwszych czterech latach (z dziesięciu lat spłaty zadłużenia). Zatem spłata kapitału i odsetek w Wariancie 2 może być bardziej szkodliwa niż w Wariancie 1 w pierwszych trzech latach spłaty zadłużenia, a kwota pieniędzy ze spłaty zadłużenia jest większa niż zysk uzyskany z produkcji energii. Zatem w zależności od zysku w pierwszych latach od uruchomienia elektrowni, inwestor musi zdecydować, jak rozsądnie spłacić kredyt, aby projekt mógł się sam sfinansować.

2

Analysis of the Physicochemical Quality of Water Within the Hydropower Plant on the Ślęza River in Wrocław, Poland

Tomczyk Paweł

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2021

|

Tom 23

795--810

EN

The aim of the article was the analysis of the physicochemical quality of water within the hydropower plant on the Ślęza River in Wrocław (south-west Poland) in the context of the European Union's classification of water quality, as well as an assessment of the potential impact of hydropower plants on this quality. The study uses the results of monthly tests from three measurement points within the hydropower plant on the Ślęza River in the city of Wrocław (points upstream and downstream the hydropower plant and the reference point), from the period June 2018 to May 2020. The analyses covered 10 physicochemical parameters, i.e.: pH, electrical conductivity (EC), water temperature, turbidity, NH4-N, NO3-N, NO2- N, total phosphorus, dissolved oxygen and BOD5. The conducted analysis showed that the hydropower plant has no clear influence on the physicochemical quality of the water in the Ślęza River, other interactions present in the catchment area are more important. From the effects visible in the results, a decrease in the amplitudes of water temperature downstream the hydropower plant compared to the other points was noted, as well as a lower median of its value (statistically significant changes). An additional noticeable effect was the increase in water oxygenation below the damming, but it was not statistically significant. It has been shown that the physicochemical condition of water at the tested points does not meet the assumed standards for 8 out of 9 parameters (except for water temperature). The largest exceedances of the limit values concerned NO2-N (up to 923% of the norm), and the most consistent, almost constantly occurring – EC (23 out of 24 months). The reason for the high NO2-N content was most probably surface runoff from the fields and the re-suspension of sediments rich in nutrients, while in the case of EC, its high values result from the specificity of the catchment area.

3

Siting hydropower plant by rough set and combinative distance-based assessment

Agwa Ahmed Mahmoud, Shaaban Shaaban Mohamed

Przegląd Elektrotechniczny

|

2021

|

R. 97, nr 3

15--20

EN

Each power plant (PP) is solo entity whose construction site is determined by different criteria in accordance with some physical rules. Latterly, great importance is provided to siting PP in inexact surroundings. Multiple-criteria decision-making for the proper location of the PP construction is relevant. The objective of this research is to create a model for decision-makers to rank available sites for installing hydropower plant (HPP) in accordance with multiple-criteria attributes e.g. accessibility to electrical grid, power potential, economical respects, environmental influence, topography, and natural hazards. In this research, a novel application of a hybrid approach that employs rough set theory (RST) and combinative distance-based assessment (CODAS) method is proposed to prioritize available locations for installing HPP. Firstly, the strength of RST is adopted to get minimal attributes reduction set. Secondly, the relative weights of minimal attributes are determined using RST. Finally, CODAS technique is utilized to calculate the rank of alternatives. The comparison between the proposed method-based results and the results without attributes reduct, proves that the proposed method saves the time and energy.

PL

Zaproponowano nowatorskie zastosowanie podejścia hybrydowego, które wykorzystuje teorię zbiorów przybliżonych (RST) i metodę oceny kombinowanej opartej na odległości (CODAS) w celu ustalenia priorytetów dostępnych lokalizacji do zainstalowania elektrowni wodnej (HPP) zgodnie z atrybutami wielokryterialnymi, np. dostępność do sieci elektrycznej, potencjał energetyczny, aspekty ekonomiczne, wpływ środowiska, topografia i zagrożenia naturalne.

4

Shaping changes in the ecological status of watercourses within barrages with hydropower schemes : literature review

Tomczyk Paweł, Wiatkowski Mirosław

Archives of Environmental Protection

|

2020

|

Vol. 46, no. 4

78--94

EN

Hydropower use of watercourses has tangible consequences for the environment, society and economy. Based on a literature review and their own research, the authors present current data on changes in the ecological status of waters within run-of-river and reservoir hydropower plants, i.e. changes in biological elements (benthic macroinvertebrates, plankton, ichthyofauna, macrophytes), as well as hydromorphological and physicochemical changes. Previous researchers have noted that the impact of hydropower use of rivers on ecological status of those rivers is extensive, consisting of, among others, changes in species structure and populations of macrophytes, benthic macroinvertebrates, plankton and ichthyofauna (positive as well as negative changes), algal blooms due to increased turbidity, constrained migration of water organisms, changes in temperature within hydroelectric power plants, the phenomenon of supersaturation, eutrophication, changes in hydrological conditions (e.g., increased amplitudes of diurnal water levels and their consequent annual reduction), and increased erosion below the damming and deposition of bottom sediments on the damming barriers. In addition to such changes in ecological status, hydropower use also has a visible impact on socio-economic conditions (e.g., living standards of the population) and the environment (e.g., quality of bottom sediments and biodiversity). The article offers an assessment of the impact of hydropower use of rivers on ecological status (biological, hydromorphological, physicochemical elements and hydrological conditions of such rivers), society, economy and environment; it also proposes a research scheme to assess the impact of hydropower structures.

5

The possibilities of a multifunctional control and measurement system installed in a small hydropower plant

Łapiński Krzysztof, Sołowiej Piotr

Agricultural Engineering

|

2020

|

Vol. 24, No. 4

61--74

EN

In 2020, a fully automated hydropower plant was launched on the Guber River near the town of Kotkowo. The plant is operated by a master control and measurement system, which collects data to evaluate the operation of selected systems of the facility. The number and location of sensors controlling the parameters of hydroelectric systems are selected accordingly, to collect complete information from all sensors and analyze the operation of hydroelectric systems in real time. In addition, storing all the controlled parameters allows analyzing the plant's operation over longer periods. This work presents the possibilities of this measurement system, as well as the measurement results obtained in the tested object. Analyzing the operation of the control and measurement system as well as the collected and archived data will be the foundation for a simulation model of a hydropower plant. The model will be helpful in optimizing the operation of existing hydroelectric plants in terms of energy production per unit volume of water, and in designing new ones on existing barrage.

PL

W roku 2020 uruchomiono w pełni zautomatyzowaną elektrownię wodną na rzece Guber przy miejscowości Kotkowo. Elektrownia ta jest obsługiwana przez układ kontrolno-pomiarowy nadzorujący pracę hydroelektrowni, oraz zbierający dane, które pozwalają ocenić funkcjonowanie wybranych systemów obiektu. Ilość i lokalizacja czujników kontrolujących parametry pracy systemów hydroelektrowni jest tak dobrana, aby komplet informacji zebranych z wszystkich czujników pozwolił na analizę pracy systemów hydroelektrowni w czasie rzeczywistym. Ponadto rejestracja wszystkich kontrolowanych parametrów pozwala na analizę pracy w dłuższych okresach. Praca ta przedstawia możliwości tego układu pomiarowego, jak i wyniki pomiarów uzyskanych w badanym obiekcie. Analiza pracy układu kontrolno-pomiarowego oraz zebranych i zarchiwizowanych danych będą stanowiły podstawę do stworzenia modelu symulacyjnego hydroelektrowni. Model taki będzie pomocny w optymalizacji pracy, pod względem produkcji energii na jednostkę objętości wody, istniejących już hydroelektrowni oraz projektowaniu nowych na istniejących stopniach wodnych.

6

Możliwości zwiększenia wartości rynkowej produkcji poprzez optymalizację harmonogramów pracy elektrowni wodnej na dobę następną

Pakulski Tomasz

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2019

|

Nr 63

81--84

PL

Opracowanie ma na celu przedstawienie możliwości zwiększenia wartości rynkowej produkcji elektrowni wodnych (EW) poprzez cenową optymalizację harmonogramów ich pracy na dobę następną. W referacie przedstawiono koncepcję prognozowania cen energii na Towarowej Giełdzie Energii (TGE) na podstawie określonych w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym (KSE) warunków popytowo - podażowych. Zaprezentowano wyniki testowania oraz walidacji modeli prognostycznych, wykorzystujących metody sztucznej inteligencji, pod kątem poprawności prognozowania oraz odwzorowania dobowych profili cenowych. Wykazano, że poprzez zmianę dobowego harmonogramowania pracy EW istnieje możliwość zwiększenia wartości rynkowej produkcji EW w okresie średniorocznym o ok. 5-7 % w stosunku do wariantu aktualnego.

EN

The study aims at presenting the possibilities of hydropower plants (HPPs) market value production increase through a day ahead pricing schedule optimization. The change of HPPs planning system in Poland results from the new provisions introduced in national legislation, in particular from the validity of the renewable energy sources act. The approach presented in this paper is based on the change of current HPPs schedules by using energy price forecasts. The paper presents the concept of energy price forecasting at the Polish Power Exchange (PPE) based on the demand and supply conditions defined in the National Power System. The results of testing and validation forecast models using artificial intelligence methods were presented. The research was carried out to check correctness of forecasting systems and the mapping of daily price profiles in various conditions. It has been shown that it is possible to increase the HPPs production market value by changing the daily HPPs operation schedule by about 5-7% compared to the present case. The risk factors that may contribute to the reduction of the expected income were indicated. Potential areas for further growth in the production market value were presented.

7

Opis wpływu generacji rozproszonej na system elektroenergetyczny na przykładzie małej elektrowni wodnej

Gębczyk Katarzyna, Grąkowski Łukasz, Maj Marcin

Elektro Info

|

2019

|

nr 12

74--76

PL

Celem artykułu jest omówienie zagadnień związanych z pracą źródeł energetyki rozproszonej w systemie elektroenergetycznym. Wprowadzenie źródła odnawialnego do systemu niesie konieczność przystosowania wielu jego elementów do nowych warunków pracy, np. sieci oraz automatyki zabezpieczeniowej. Dlatego został omówiony wpływ źródeł rozproszonych na system, sposoby przyłączenia do różnych poziomów napięć oraz praca na wydzielone odbiory.

EN

The purpose of the work is to discuss issues related to the work of distributed energy sources in the power system. The introduction of a renewable source into the system necessitates the adaptation of many of its elements to new operating conditions, e.g. networks and security automation. That is why the influence of distributed sources on the system, methods of connection to different voltage levels and work on separate load were discussed.

8

Hydropower Structures in the Natura 2000 Site on the River Radew: an Analysis in the Context of Sustainable Water Management

Wiatkowski M., Rosik-Dulewska C., Tomczyk P.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2017

|

Tom 19

65--80

EN

This paper deals with the water management infrastructure, with a particular emphasis on the hydropower structures and environmental protection in the "Dolina Radwi, Chocieli i Chotli" Natura 2000 site in the Radew river basin (the zachodniopomorskie province in the north-western Poland). Advantages and drawbacks (environmental, economic and social) of water power generation and a characterization of the Radew basin and characterization of hydropower usage of this area are discussed. The natural conditions of the terrain are described and the legal setting is characterized for undertakings in the Natura 2000 sites (Water Framework Directive, the Birds Directive, the Habitats Directive, Water Resources Law, the Nature Conservation Act, Act on Access to Information on the Environment and Its Protection and on Environmental Impact Assessments and executory provisions in the form of regulations). The paper presents an assessment of the operation of the hydropower plants "Rosnowo" and "Niedalino" on the river Radew in the context of the environment protection requirements for such facilities. Attention is also given to the social conflicts related to the operation of water management facilities in the Natura 2000 sites (on the example of the Trout Farm in Ubiedrze on the river Chociel). The authors conclude that in the "Dolina Radwi, Chocieli i Chotli" site rational actions are being taken for sustainable water management of hydraulic engineering facilities and that the principles of environmental protection are observed. The hydropower plants discussed in this paper have contributed to the formation of ecosystems related to water, already in existence at the time of creation of the "Dolina Radwi, Chocieli i Chotli" site. They also contributed to the specific species composition and the hydrological regime as well as other properties of the animate and inanimate world. The hydropower plants play various positive roles in the environment and economy, they generate inexpensive clean energy to be used by man. This way both the power production policy and the environmental policy are implemented. The use of this alternative energy source should be promoted also in the Natura 2000 sites. The structures related to water management may operate properly, but certain social, legal and environmental conditions apply. Any arising problems are minimized and users manage the natural resources in a rational and appropriate manner, both in terms of planning or modernizing these structures or by using compensation means. Moreover, several water management works have been carried out in the Radew river basin and despite the rich hydro-engineering infrastructure in the area, the unique natural qualities of the site are preserved.

PL

Praca dotyczy zagadnień dotyczących infrastruktury gospodarki wodnej ze szczególnym uwzględnieniem obiektów hydroenergetycznych i ochrony przyrody na obszarze Natura 2000 „Dolina Radwi, Chocieli i Chotli” w zlewni rzeki Radwi. Przedstawiono zalety i wady energetyki wodnej, charakterystykę zlewni rzeki Radew oraz wykorzystania hydroenergetycznego omawianego obszaru. Opisano warunki przyrodnicze terenu i scharakteryzowano uwarunkowania prawne dla przedsięwzięć na obszarach Natura 2000 (Ramowa Dyrektywa Wodna, Dyrektywa Ptasia i Siedliskowa, Ustawa Prawo wodne, akty wykonawcze w formie rozporządzeń i inne). W pracy przedstawiono ocenę funkcjonowania hydroelektrowni „Rosnowo” i „Niedalino” na rzece Radwi w kontekście wymagań stawianym takim obiektom ze względu na ochronę przyrody. Zwrócono także uwagę na konflikty społeczne związane z funkcjonowaniem przedsięwzięć z zakresu gospodarki wodnej na obszarach Natura 2000. Z pracy wynika, że na obszarze Natura 2000 „Dolina Radwi, Chocieli i Chotli” prowadzone są racjonalne działania mające na celu osiągnięcie zrównoważonej gospodarki wodnej na obiektach hydrotechnicznych, z zachowaniem zasad ochrony środowiska. Omawiane w artykule elektrownie wodne przyczyniły się do wykształcenia ekosystemów związanych z wodą, zastanych w momencie tworzenia „Doliny Radwi, Chocieli i Chotli”, a także określonego składu gatunkowego, reżimu hydrologicznego oraz innych właściwości świata ożywionego i nieożywionego. Elektrownie wodne pełniąc różne zadania w środowisku i gospodarce wytwarzają energię, z której korzysta człowiek. W ten sposób realizuje się zarówno politykę energetyczną, jak również środowiskową. Obiekty związane z gospodarką wodną mogą dobrze funkcjonować, jednakże pod pewnymi warunkami społecznymi, prawnymi i środowiskowymi. Jakiekolwiek problemy są jednak minimalizowane, a użytkownicy w sposób racjonalny gospodarują poprawnie zasobami środowiska, planując i dokonując modernizacji tych budowli czy też stosując środki kompensujące. Ponadto w zlewni Radwi wykonano szereg prac z zakresu gospodarki wodnej i mimo bogatej infrastruktury wodnej na tym obszarze, zachowane zostały unikalne walory przyrodnicze terenu.

9

Comparison in situ measured vertical displacements in the subsoil of the hydropower plant in Gabčíkovo with numerical results

Hruštinec L., Sumec J., Kuzma J.

Roczniki Inżynierii Budowlanej

|

2014

|

z. 14

45--50

SK

Príspevok podrobnejšie analyzuje veľkosť zvislých deformácií (sadnutia) pre rôzne zaťažovacie stavy, ktoré môžu nastať počas výstavby a prevádzky vodnej elektrárne v Gabčíkove. Na riešenie problému bola použitá MKP. Vypočítané hodnoty sú porovnané so skutočne nameranými hodnotami zvislých deformácií podložia vodnej elektrárne.

10

Diagnostyka i remonty betonowych elektrowni wodnych

Kmita A., Pawlak W., Styś D.

Materiały Budowlane

|

2014

|

nr 6

88--89

PL

W artykule przedstawiono typowe uszkodzenia betonowych konstrukcji elektrowni wodnych powstałe podczas 80-letniej eksploatacji. Przedstawiono wybrane problemy występujące przy diagnostyce, remontach i naprawach tego typu obiektów.

EN

The paper presents a typical damage in concrete structures associated with hydroelectric power plants formore than 80 years of operation. Presents some problems occurring at diagnosis, maintenance and repairs.

11

Wolnoobrotowy generator do małej elektrowni wodnej

Goryca Z., Kwolek W.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2014

|

Nr 1(101)

39--42

PL

W artykule przedstawiono projekt generatora do małej elektrowni wodnej pozbawionej przekładni. Generator ten to wielobiegunowa maszyna, w której mały moment zaczepowy uzyskano przez odpowiedni dobór liczby żłobków stojana. Projektowe obliczenia elektromagnetyczne modelu generatora przeprowadzono w programie COMSOL Multiphisics w wersji 3.3 wykorzystującej metodę elementów skończonych. Przeprowadzone obliczenia pokazują niewielką wartość momentu zaczepowego. Przy mocy 10 kW i prędkości 125 obr/min generator ma małą masę.

EN

The paper presents design of generator for small gearless hydroelectric. It is multi pole machine, whose cogging torque has been minimized through the application of odd number of stator teeth. Designing calculations of flat model of generator were carried out with the use of package COMSOL Multiphysics v 3.3 using finite element method. The simulation result shows negligible value of cogging torque for such solution. The generator has low mass at the power of 10 kW and the speed of 125 rev/min.

12

Wpływ małych elektrowni wodnych na dynamikę zmian stanu, przepływu i temperatury wód powierzchniowych i gruntowych – studium przypadku w dolinie rzeki Słupi

Jarosiewicz A., Obolewski K.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2013

|

Vol. 22, No. 4

363--373

PL

Celem pracy było określenie wpływu systemu czterech elektrowni wodnych na dynamikę zmian przepływu, stanu i temperatury wód powierzchniowych i gruntowych w zlewni rzeki Słupi. Przeanalizowano dobowe zmiany poziomu lustra wody, prędkości przepływu i temperatury wód rzeki Słupi na wodowskazie zlokalizowanym około 25 km poniżej systemu elektrowni. Określono również zakres dobowych zmian poziomu i temperatury wód gruntowych w dolinie rzeki. Na podstawie przeprowadzonych analiz ustalono, że rzeka Słupia poniżej ciągu elektrowni wodnych charakteryzuje się wyrównanym stanem wód (średnie dobowe zmiany z wielolecia poniżej 0,1 m) i stabilnym przepływem (dobowy współczynnik zmienności przepływu około 20%), a zmienność temperaturowa (średnio 0,5°C przez 24 h) spowodowana jest przede wszystkim czynnikami klimatycznymi. Średnie dobowe stany wód gruntowych, wyniosły poniżej 0,1 m, a zmiany temperatury nie przekroczyły 0,2°C. Mimo tego iż dolina rzeki Słupi została bezsprzecznie zmieniona na skutek powstających zabudowań hydrotechnicznych, to po około 100 latach sprzyjające warunki pozwoliły na osiągnięcie pewnej stabilizacji ekosystemów.

EN

The aim of this study was to determine the effect of four hydropower plants systems on the Słupia River. Authors analyzed the daily changes in the water levels, discharge and temperature on the station located about 25 km below the hydropower plants system. Moreover authors determined the daily changes in the levels and temperature of groundwater in the river valley. Based on the measurements it was found that the Słupia River below the hydropower plants system is characterized stable water level (on average, daily changes were less than 0.1 m) and water flow (daily flow variability coefficient about 20%), and the temperature variability (0.5°C during 24 h) was mainly due by climatic factors. Daily changes in groundwater levels averaged out at less than 0.1 m, and the changes in temperature did not exceed 0.2°C. Despite the significant changes in the river valley as a result of hydropower plant construction, after 100 years the favourable conditions allowed to achieve some stability of the ecosystem.

13

Rury HOBAS® w elektrowni wodnej Szklarska Poręba I

Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne

|

2013

|

Nr 6

60

PL

Polska jest jednym z większych pod względem powierzchni państw w Europie, lecz mimo sporego potencjału, nie należy do liderów pod względem wytwarzania i wykorzystania energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych. Chcąc sprostać określonym przez UE celom, polskie władze, a za nimi inwestorzy, intensywnie pracują nad uczynieniem sektora energetycznego bardziej zielonym. Jednym z projektów, które wpisują się w ten trend, jest renowacja rurociągu zasilającego turbinę elektrowni wodnej Szklarska Poręba I.

14

Wolnoobrotowa prądnica do elektrowni wiatrowej lub wodnej

Goryca Z., Malinowski M., Pakosz A.

Napędy i Sterowanie

|

2013

|

R. 15, nr 2

72--74

PL

Wzrost cen energii elektrycznej i unijne naciski na zwiększenie udziału „zielonej energii” w ogólnej wielkości energii wytwarzanej powodują wzrost zainteresowania wykorzystaniem siły wiatru do produkcji tej energii. Duża grupa odbiorców indywidualnych zaiteresowana jest małymi konstrukcjami przeznaczonymi do zasilania domów jednorodzinnych lub przeznaczonymi do wspomagania systemów grzewczych w takich domach. W celu obniżenia kosztów i podwyższenia sprawności przetwarzania energii wiatru w energię elektryczną buduje się bezprzekładniowe konstrukcje, w których turbina wiatrowa mocowana jest bezpośrednio na wale prądnicy. Szczególnym zainteresowaniem cieszą się małe elektrownie wiatrowe o pionowej osi obrotu.

EN

The paper presents the construction and chosen test results of multi-pole low speed generator with permanent magnets destined to gearless wind plant with vertical axis. Thanks to unique patented construction of its magnetic circuit, the generator has very low cogging torque despite to many poles. The paper contains images of rotor and stator of generator, measuring results of cogging torque, idle running characteristic, and the measurements of the influence of the load on the voltage generated by the generator. The generator is destined to wind turbine H Darius, it can also be useful in water plants.

15

Analiza techniczno-ekonomiczna zastosowania siłowni wodnej ze śrubą Archimedesa dla niskich spiętrzeń

Dyjakon A., Bukowski P., Dams B.

Energetyka

|

2013

|

nr 7

575--579

PL

Konieczność ograniczenia emisji CO2 do atmosfery oraz realizacja strategii energetycznej dla Polski do roku 2020 spowodowały wzrost zainteresowania odnawialnymi źródłami energii, w tym energetyką wodną. Potencjał hydroenergetyczny dla Polski w kontekście dużej energetyki wodnej jest stosunkowo niewielki, jednak istnieją bardzo duże możliwości rozwoju siłowni wodnych małych mocy. Z uwagi jednak na dotychczasowe trudności techniczne wykorzystania niskich spiętrzeń wody stopień wykorzystania tego potencjału był stosunkowo niewielki. W artykule przedstawiono nowe rozwiązanie siłowni wodnej dla bardzo niskich spadków wód wykorzystującej jako element roboczy śrubę Archimedesa. Wykonano analizę techniczno-ekonomiczną małej elektrowni wodnej ze śrubą Archimedesa w oparciu o rzeczywiste dane inwestycyjne oraz eksploatacyjne. Wykazano, że tego typu siłownia wodna małej mocy jest bardzo dobrym źródłem energii elektrycznej oraz uzupełnieniem systemu energetycznego i może charakteryzować się uzasadnionymi ekonomicznie współczynnikami rentowności przedsięwzięcia.

EN

The necessity to reduce CO2 emission to the atmosphere and realization of energy strategy for Poland until the year 2020 brought about the interest raise in renewable energy sources including the water one. Hydropower potential of Poland, in the context of big dams, is relatively low, but there are many possibilities to develop small hydropower plants. However, because of the hitherto existing technical problems with utilization of low-head dams, this potential has not yet been adequately made use of. Presented is a new solution of a hydropower plant for gentle gradient waters with the application of Archimedes’ screw. Technical and economic analysis is made for a small Archimedes’ screw hydroplant, based on real investment and operational data. Proved is, that such small hydroplant is a very good source of electrical energy and an attachment to the existing power system and can be characterized by economically justified profitability index.

16

The development of hydro power in Poland. The most important hydro engineering facilities

Majewski W.

Acta Energetica

|

2013

|

nr 3

45--59

EN

Poland is a country with scarce water resources, which places it in this regard at the end of the list of European countries. Also the capacity of retention reservoirs in Poland is very small compared to other neighbouring European countries, and does not exceed 6% of the average annual runoff from its territory. This results in the low hydropower potential. What is more, this low potential is used to a limited extent only, in contrast to most European countries. The first hydropower facilities were built in Poland in the interwar period. The development of hydropower facilities intensified in Poland after World War II. They were the low and high head plants, but also facilities with equilibrium reservoirs and reversible units. After World War II, in Poland, within its new borders, there were a lot of small hydropower plants, which initially were ignored by utility companies and were devastated. Later, they were gradually activated. The construction of new facilities, modernization of existing ones, as well as reconstruction of those degraded, are often obstructed by significant ecological restrictions. This paper presents these processes and describes the major hydropower facilities in Poland.

PL

Polska jest krajem o skromnych zasobach wodnych, co stawia nas pod tym względem na końcu listy krajów europejskich. Również pojemność zbiorników retencyjnych w Polsce jest bardzo niska w porównaniu z innymi sąsiadującymi z nami krajami europejskimi i nie przekracza 6% średniego rocznego odpływu z terenu kraju. Wynikiem tego jest również niski potencjał hydroenergetyczny. Co więcej, ten niski potencjał jest wykorzystany jedynie w niewielkim stopniu w przeciwieństwie do większości krajów europejskich. Pierwsze obiekty hydroenergetyczne w Polsce powstały w okresie międzywojennym. Rozwój inwestycji hydroenergetycznych nastąpił w Polsce po II wojnie światowej. Były to elektrownie niskiego i wysokiego spadu, ale również obiekty ze zbiornikami wyrównawczymi, posiadające jednostki odwracalne. Po II wojnie światowej na terenie Polski, w nowych granicach, było bardzo dużo małych elektrowni wodnych, które w początkowym okresie nie stanowiły zainteresowania organizacji energetycznych i ulegały dewastacji. Później zaczęto je stopniowo uruchamiać. Na przeszkodzie budowy nowych, modernizacji istniejących lub odbudowy zdegradowanych obiektów często jednak stają znaczne ograniczenia ekologiczne. W artykule przedstawiono te procesy, jak również opis istniejących większych obiektów hydroenergetycznych w Polsce.

17

Stan obecny i możliwości rozwoju energetyki wodnej w województwie opolskim

Wiatkowski M., Rosik-Dulewska Cz.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2012

|

T. 12, z. 2

313-327

PL

Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych (OZE) określa zasady uzyskania przez Polskę 15-procentowego udziału tej energii w całej energii pierwotnej, która będzie wyprodukowana w 2020 r. Z analizy obecnych mocy technologii OZE w Polsce wynika, że największy udział w sumarycznej mocy osiąga energetyka wodna. W pracy przedstawiono analizę stanu obecnego energetyki wodnej oraz możliwości jej rozwoju w województwie opolskim. Autorzy scharakteryzowali małe elektrownie wodne (MEW), określili potencjał energii wodnej w województwie, przedstawili podział energetyki wodnej oraz rolę małych elektrowni wodnych (MEW) w środowisku przyrodniczym i gospodarce regionu. Z pracy wynika, że w województwie opolskim znajdują się 43 elektrownie wodne, w większości przepływowe, o łącznej mocy ok. 29 MW (ok. 135 GWh·rok-¹), w tym 12 powyżej 1 MW i 31 o mocy poniżej 1 MW. Największe wykorzystanie potencjału energetycznego występuje w powiecie nyskim na Nysie Kłodzkiej. Obecnie planowanych jest 12 elektrowni wodnych, m.in. na Odrze, Nysie Kłodzkiej i Osobłodze, co umożliwi zwiększenie produkcji energii elektrycznej o ok. 4,4 MW (ok. 20 GWh·rok-¹). W pracy stwierdzono, że w województwie opolskim, na wybranych ciekach, istnieją jeszcze warunki do budowy elektrowni wodnych. Jednak dokładna ocena mocy elektrycznej będzie możliwa po wykonaniu pomiarów hydrologicznych i odpowiednich obliczeń inżynierskich. Do głównych czynników utrudniających rozwój energetyki wodnej autorzy zaliczyli: długotrwałe procedury administracyjne, związane przede wszystkim z uzyskaniem pozwoleń wodno-prawnych i budowlanych, koszty uruchomienia elektrowni oraz brak regulacji prawnych.

EN

The directive of the European Parliament and the Council of Europe from 23rd April 2009 on promoting the use of renewable energy sources (RES) determines the way by which Poland should reach the 15% share of that energy in the whole energy produced in 2020. Analysis of present power of RES technologies in Poland shows that the hydropower constitutes the largest part of combined power. The paper presents analysis of the present state of hydropower plants and their potential development in the Opole voivodeship. The authors characterised small hydropower plants (SHP), described their location, power and type, showed the potential of hydropower in the voivodeship, present division of hydropower energy and the importance of small hydropower plants for the environment and local economy. Main attention was paid to the difficulties in hydropower development in the Opole voivodeship. In the Opole voivodeship there are 43 hydropower, mostly through-flow plants producing about 29 MW (about 135 GWh·year-¹), including 12 plants producing above 1 MW and 31 plants below 1 MW of power. The most effective utilization of energetic potential appears to be in the Nysa county on the Nysa Kłodzka River. Twelve hydropower plants are planned to be build, among others: on the Odra, Nysa Kłodzka and Osobłoga rivers, which would increase electric energy production by about 4.4 MW (about 20 GWh·year-¹). The paper shows some possibilities of building hydropower plants in the Opole voievodship on some water courses. However, proper estimation of electric power would need hydrological measurements and appropriate engineering calculations. In author's opinion the main factors affecting hydropower industry are: long administration procedures of collecting building and water-law permissions, costs of starting up the hydropower plant and a lack of legal regulations.

18

An annual cycle of changes in water temperature as a cause of cracking in massive concrete hydraulic structures

Łydżba D., Różański A., Sobótka M.

AGH Journal of Mining and Geoengineering

|

2012

|

Vol. 36, no. 2

217-227

EN

The paper deals with the problem of temperature effect on a massive concrete hydraulic structure. The article is split into two parts. In the first part is an investigation concerning temperature distribution in a concrete wall of a hydraulic structure due to annual changes in water temperature. The conclusion of these considerations is that the temperature distribution in the concrete element, due to slow annual changes in temperature of flowing water, is almost uniform in space. The advantage of this fact is taken into consideration in another part in which the results of a numerical analysis concerning a HPP on the Vistula river is presented. Final conclusion is that water temperature changes can easily cause cracking in concrete hydraulic structures.

PL

W artykule rozważany jest wpływ temperatury na masywne konstrukcje betonowe obiektów hydrotechnicznych. Praca składa się z dwóch zasadniczych części. W pierwszej określany jest rozkład temperatury występujący w betonowej ścianie budowli wodnej na skutek rocznych, wolnych zmian temperatury wody. Wniosek z tych rozważań, tj. że rozkład temperatury wewnątrz elementu betonowego jest prawie jednorodny jest wykorzystany jako założenie w drugiej części pracy. Analizie numerycznej poddana jest jedna z elektrowni wodnych na Wiśle. Z przeprowadzonych obliczeń wynika, że zmiany temperatury wody, występujące w klimacie charakterystycznym dla Polski, mogą prowadzić do powstawania pęknięć w betonowych elementach budowli hydrotechnicznych.

19

Sterowanie pracą hydroelektrowni z wykorzystaniem algorytmu ewolucyjnego

Gajer M.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2011

|

R. 57, nr 2

193-196

PL

W artykule rozważono możliwość wykorzystania techniki obliczeniowej opartej na zastosowaniu algorytmów ewolucyjnych w celu optymalizacji pracy elektrowni wodnej. Założono, że rozważana elektrownia wodna, oprócz stałego dopływu wody z rzeki, dodatkowo wyposażona jest również w człony pompowe, za pomocą których można w okresie niskiego zapotrzebowania na energię elektryczną tłoczyć wodę ze zbiornika retencyjnego do zbiornika głównego elektrowni, gromadząc w ten sposób energię potencjalną mas wodnych, którą można następnie wykorzystać do produkcji energii elektrycznej w okresie występowania szczytu zapotrzebowania, czyli wtedy, gdy koszty wytworzenia energii w klasycznych elektrowniach cieplnych są relatywnie najwyższe. Przedstawione w artykule wyniki symulacji komputerowych wskazują, że algorytmy ewolucyjne można z powodzeniem wykorzystać do realizacji rozważanego zagadnienia optymalizacyjnego, dzięki czemu są w stanie zagwarantować odpowiednio niskie dobowe koszty produkcji energii elektrycznej przy jednoczesnym spełnieniu wszelkich koniecznych ograniczeń nałożonych na pracę systemu elektroenergetycznego. Dodatkowo gwarantują one zbilansowanie zbiornika elektrowni wodnej w dobowym przedziale czasowym.

EN

The paper discusses implementation of a computational technique based on evolutionary algorithms for the purpose of optimisation of hydropower plant work. There is assumed that a hydropower plant is situated on a river that delivers water into a reservoir. The hydropower plant is additionally equipped with pumping units by means of which the water can be stored in the main reservoir during the periods of low power demand. In the next stage, the potential energy of the pumped water can be converted again into electrical energy during the periods of high power demand. The fitness function for the evolutionary algorithm is defined by the equation (5) and it takes into account the cost of burnt fuel, the balance of power in the energetic system, and the balance of water in the reservoir. The paper is divided into four sections. Section 1 is short introduction to the problems of energetic system optimisation. Section 2 describes in detail the energetic system to be optimised. The system is composed of one large thermal power unit and one hydropower plant with pumping units. The changes of power demand in the energetic system are presented in Table 1; Table 2 provides the parameters of the thermal unit. In Section 3 there are given the results of numerical experiments obtained by use of the evolutionary algorithm. Figure 1 shows the plot of power changes of the thermal unit. It can be noted that the thermal unit power for most time is as low as possible, which guarantees low cost of burnt fuel. The thermal unit power grows only during the period of high power demand in order to fulfill the balance of power in the energetic system. Figure 2 is a diagram illustrating the mode of the hydropower plant operation. It can be noted that the hydropower plant operates in the pumping mode only during the hours of the lowest power demand. The results of computer simulations presented in the paper show that evolutionary algorithms can be effectively used for solving the optimisation task for energetic systems. Moreover, evolutionary algorithms can guarantee low cost of pro-duction of electrical energy, when simultaneously meeting all the constraints connected with necessity of balancing the power in the energetic system and balancing the amount of water in the hydropower plant reservoir.

20

Elektrownia wodna na przepływie wody użytkowej

Orlewski W., Siwek A.

Rynek Energii

|

2010

|

nr 6

87-91

PL

Omówiono nośnik energii jakim jest woda użytkowa przemysłowa oraz przedstawiono jej charakterystykę i możliwości przetwarzania na energię elektryczną traktowaną jako energię zieloną.W energetyce woda użytkowa pochodzącą z chłodzenia skraplaczy elektrowni cieplnej może być przetwarzana na energię elektryczną w elektrowni wodnej, która musi być zlokalizowana i ściśle powiązana z elektrownią cieplną, wyposażoną w turbiny parowe. Lokalizację i wyposażenie małej elektrowni wodnej oraz warunki eksploatacyjne dla tego typu układu przedstawiono na przykładzie istniejącej Elektrowni Skawina.

EN

The specific setup of Small Hydroelectric Power Plants (SHPP) depends on hydrotechnical conditions, i.e. the hydroelectric generating set and the way water is supplied to it. It is especially interesting to utilize industrial dump waters, used to several technological processes, as an energy source to produce electric power. In such cases, the Small Hydroelectric Power Plants are classified as continuous flow power stations. In particular, this kind of SHPP may be situated either at the water intake or on a dump water draining system from a large power plant (conventional or nuclear). These waters are used to cool down steam generators and, thus, more energy can be produced by SHPP using dump water from nuclear power station since the required water supply is doubled in comparison to thermal power station. The water power station in Thermal Skawina Power Plant is classified as a SHPP. It operates with dump waters used to cool down steam generators and is probably the only power station of this kind in Poland. This kind of SHPP features the well defined range of water load, based, here, on the power generated by the steam generator, i.e. not dependant on other factors, e.g wether. The ammount of dump water supplied oscillates with the season and is 23.3 m3/s in summer and 17.8 m3/s in winter. The highest dump water temperature (in summer) doeas not exceed 35oC.