Hydroenergetic use of hydraulic structures on the Olawa River

• Autorzy: Kasperek R. , Glowski R.

Warianty tytułu

PL

Hydroenergetyczne wykorzystanie budowli wodnych na rzece Oława

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Aim of the study The aim of the paper is prepare a report on hydraulic structures on the Oława River in terms of constructing hydropower plants and assessing rivers hydropower potential. Material and methods There are no small hydropower plants (SHP) on the Oława River. The authors carried out measurements and calculations of flows and water levels for the period of 2005–2015, classified the humidity conditions, as well as based the hydropower calculations, reports on water constructions and the river’s potential calculations on the adopted average year. The average year was determined using the RPI indicator. The authors inspected existing structures in the field for the construction of SHP and assessed their technical condition and the possibilities of increasing their slopes. The spillway capacity, potential power of the proposed SHP locations and annual energy production were estimated based on the Hoffmann method. The power was determined from the formula P = 8.2QH, where the capacity Q was assumed at 0.9SSQ, the slope H was taken based on the structure tests, and energy production was determined from the formula E = TP, where the time of power use T = 6000h/year. Results and conclusions Fourteen structures located on the Oława River were examined. Its hydropower potential was estimated at 3.24 GWh. It is able to provide clean electricity for 1240 farms. Such use of Oława’s potential would contribute to reducing emissions, stabilizing hydrological conditions on the river and guaranteeing better living conditions for populace.

PL

Cel pracy Celem pracy jest inwentaryzacja budowli wodnych na rzece Oława pod kątem budowy elektrowni wodnych oraz ocena jej potencjału hydroenergetycznego. Materiały i metody Na rzece Oława nie ma żadnej małej elektrowni wodnej. Autorzy przeprowadzili pomiary i obliczenia przepływów i stanów wody dla okresu 2005–2015, klasyfikację warunków wilgotnościowych i przyjęcia roku przeciętnego będącego podstawą do obliczeń hydroenergetycznych, inwentaryzację budowli wodnych oraz obliczenia potencjału rzeki. Wyznaczono rok przeciętny za pomocą wskaźnika RPI. Autorzy wykonali inwentaryzację istniejących budowli w terenie pod kątem budowy MEW oraz ocenili ich stan techniczny i możliwości zwiększenia spadów. Oszacowano przełyki, potencjalną moc proponowanych lokalizacji MEW oraz produkcję rocznej energii w oparciu o metodę Hoffmanna. Moc określono ze wzoru P = 8,2QH, gdzie przełyk Q przyjęto na poziomie 0,9SSQ, spady H przyjęto w oparciu o badania budowli, a produkcję energii wyznaczono z formuły E = TP, gdzie czas wykorzystania mocy T = 6000h/rok. Wyniki i wnioski Analizie poddano 14 obiektów zlokalizowanych na rzece Oława. Oszacowano jej potencjał hydroenergetyczny na poziomie 3,24 GWh. Jest on w stanie zapewnić czystą energię elektryczną dla 1240 gospodarstw. Takie wykorzystanie potencjału Oławy przyczyniłoby się do zmniejszenia emisji zanieczyszczeń, stabilizację warunków hydrologicznych w rzece oraz zagwarantowałoby lepsze warunki życia ludzi.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Formatio Circumiectus
• Rocznik: 2019
• Tom: 18
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.177-186,fig.,ref.

Twórcy

autor

Kasperek R.

• Faculty of Environmental Engineering and Geodesy, Institute of Environmental Engineering, Wroclaw University of Environmental and Life Sciences, Pl.Grunwaldzki 24, 50-363 Wroclaw, Poland

autor

Glowski R.

• Faculty of Environmental Engineering and Geodesy, Institute of Environmental Engineering, Wroclaw University of Environmental and Life Sciences, Pl.Grunwaldzki 24, 50-363 Wroclaw, Poland

Bibliografia

• Depczyński, W., Szamowski, A. (1999). Budowle i zbiorniki wodne. Warszawa: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej.
• Dolata, B. (2012). Polski rynek energetyki wodnej na tle hydroenergetyki krajów Unii Europejskiej. Energetyka Wodna, 1, 31–33.
• Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2018/2001 z dnia 11 grudnia 2018 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych. Dz.U. UE L 328/82.
• Fu, G., Ni, G., Zhang, C. (2019). Recent advances in adaptive catchment management and reservoir operation. Water (Switzerland), 11, 1-7. DOI:10.3390/w11030427.
• Gąsiorek, J., Kasperek, R., Sołtys, J., Wiatkowski, M. (2006). Hydroenergetyczny potencjał rzeki Kwisy. Część II. Ocena bilansu energetycznego rzeki Kwisy. Polskie Towarzystwo Przyjaciół Nauk o Ziemi, 13, 207–215.
• Hauer, C., Wagner, B., Aigner, J., Holzapfel, P., Flödl, P., Liedermann, M., Tritthart, M., Sindelar, C., Pulg, U., Klösch, M., Haimann, M., Donnum, B.O., Stickler, M., Habersack, H. (2018). State of the art, shortcomings and future challenges for a sustainable sediment management in hydropower: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 98, 40–55. DOI:10.1016/j.rser.2018.08.031.
• Henke, A., Kaniecki, M., Steller, J. (2010). Jak wybudować małą elektrownię wodną? Przewodnik inwestora. Cz. 1 i 2. ESHA, Bruksela/Warszawa.
• Hoffman, M. (1991). Małe elektrownie wodne – poradnik. Warszawa: Nabba Sp. z o.o.
• Isaac, N., Eldho, T.I. (2019). Sediment removal from run-of -the-river hydropower reservoirs by hydraulic flushing. International Journal of River Basin Management, 17, 389–402. DOI:10.1080/15715124.2019.1583667.
• Kaczorowska, Z. (1962). Opady w Polsce w przekroju wieloletnim. Warszawa: Wydawnictwo Geologiczne.
• Kalina, Ł. (2019). Przepławka aktywna ekonomicznym sposobem na udrożnienie biologiczne rzek. Energetyka Wodna, 3, 48–49.
• Kasperek, R., Wiatkowski, M. (2008). Terenowe badania funkcjonowania przepławki dla ryb na zbiorniku Michalice. Rocznik Ochrona Środowiska, 10, 613–622.
• Kasperek, R., Wiatkowski, M. (2010). Analiza możliwości budowy małych elektrowni wodnych na rzece Nysie Kłodzkiej. Praca zbiorowa pod redakcją Cz. Rosik-Dulewska, M. Wiatkowski, Uniwersytet Opolski, 53–65.
• Kasperek, R., Wiatkowski, M. (2014). Hydropower generation on the River Nysa Kłodzka. Ecological Chemistry and Engineering, 21(2), 327–336, DOI: 10.2478/eces2014-0025.
• Miazga, L. (2013). Ogólnopolski program budowy małych elektrowni wodnych – korzyści, zagrożenie, konieczność. Energetyka Wodna, 3, 16–20.
• Michalec, B., Cupak, A., Tarnawski, M., Wałęga, A. (2017). Assessment of the technical state of the weir at Szczyglice on the Rudawa River. Acta Sci. Pol. Form. Cir., 16(4), 5-12, DOI: 10.15576/ASP.FC/2017.16.4.5.
• Operacz, A., Grahl-Madsen, M. (2018). Program of hydropower potential assessment as an effective possibilities in Upper Vistula water region in Poland. Acta Sci. Pol. Form. Cir., 17(4), 157–172, DOI: 10.15576/ASP.FC/2018.17.4.157.
• Ossberger GmbH. (2019). Ożywienie potencjału energii wodnej podnosi walory ekologiczne. Energetyka Wodna, 32–33.
• Ozga-Zielińska, M. (1997). Hydrologia stosowana. Warszawa: PWN.
• Pęcherz, E., Szlęzak, R. (2017). Śruby Archimedesa – doświadczenie eksploatacyjne i nowe możliwości zastosowań. Energetyka Wodna 4, 14–15.
• Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 20 kwietnia 2007 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle hydrotechniczne i ich usytuowanie. Dz.U. 2007 nr 86 poz. 579.
• Sindelar, C., Schobesberger, J., Habersack, H. (2017). Effects of weir height and reservoir widening on sediment continuity at run-of-river hydropower plants in gravel bed rivers. Geomorphology, 291, 106–115.
• Steller, J. (2013). Badania małych turbin niskospadowych – metodyka i doświadczenia praktyczne z polskich elektrowni wodnych. Energetyka Wodna, 3, 36–42.
• Szkudlarek, A., Mokwa, M., Kasperek, R. (2019). High gradient meander – modular fish passes for hydroelektric power objects, Acta Sci. Pol. Form. Cir., 18(4), 125–136.
• Ustawa z dnia 19 lipca 2019 r. o zmianie ustawy o odnawialnych źródłach energii oraz niektórych innych ustaw, Dz.U. 2019 poz. 1524.
• Wagner, B., Hauer, C., Schoder, A., Habersack, H. (2019). A review of hydropower in Austria: Past, present and future development. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 50, 304–314.
• Wiatkowski, M., Kasperek, R. (2012). Initial assessment of the power generation potential of selected hydropower plants in the dolnoslaskie and opolskie provinces. Proccedings of ECOpole, 6(2), 553-558, DOI: 10.2429/proc.2012.6(2)075.
• Wiatkowski, M., Rosik-Dulewska, C. (2012). Stan obecny i możliwości rozwoju energetyki wodnej w województwie Opolskim. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie, 2(38), 313–327.