Zabudowana turbina VLH.© Instytut Technologii Energetycznych
Jak stanowi ustawa Prawo wodne, gospodarowanie wodami powinno być zgodne z zasadą zrównoważonego rozwoju, w tym uwzględniać ochronę zasobów wodnych. Jednocześnie art. 63 ust. 2 tej ustawy precyzuje, że budowle piętrzące powinny umożliwiać miginracje ryb, o ile jest to uzasadnione lokalnymi warunkami środowiska.
Niskie spady to już nie przeszkoda
Podstawowym warunkiem funkcjonowania małej elektrowni wodnej (MEW) jest różnica poziomu wody powstała na skutek piętrzenia. Tymczasem, jak wiadomo, budowa nowych piętrzeń powoduje wielokierunkowe konsekwencje przyrodnicze. Alternatywą może być w tym przypadku wykorzystanie niskich spadów na rzekach. Z danych zarządów gospodarki wodnej wynika, że istnieją w naszym kraju tysiące piętrzeń gotowych do zagospodarowania, z czego gros to spady niskie, czyli poniżej 2 m. - Zagospodarowanie ich w sposób opłacalny umożliwiają już dziś powstałe w ostatniej dekadzie technologie niskospadowe – mówił Maciej Drzewiecki z Instytutu Technologii Energetycznych podczas konferencji „Inwestycje w elektrownie wodne” towarzyszącej XIII Targom Odnawialnych Źródeł Energii Enex – Nowa Energia w Kielcach. Rozwój tych technologii był spowodowany faktem, że w najbardziej rozwiniętych krajach UE czy Ameryki Północnej wszystkie atrakcyjne gospodarczo lokalizacje, czyli te o dużym spadzie i dużym przepływie, są już zajęte.
Przyjazne środowisku turbiny Archimedesa i VLH
Do zastosowania na rzekach nizinnych nadaje się zarówno technologia VLH, jak i turbiny Archimedesa, zwane również ślimakowymi. Poza ekonomicznymi aspektami ich wykorzystania, są one jednocześnie przyjazne środowisku. Jak udowodniono, ryby doznają największych obrażeń wewnętrznych, kiedy są poddawane szybkim zmianom ciśnienia. W przypadku przedostawania się ich przez wspomniane turbiny wolnoobrotowe (prędkość obrotowa rzędu 25-30 obrotów na minutę), nic takiego się nie dzieje. Ponadto są to technologie kompaktowe, a więc nie wymagające dużej ingerencji w otoczenie - można je instalować w istniejących, starych lokalizacjach. Dodatkowo – jak podkreśla Maciej Drzewiecki - jeżeli elektrownia powstaje na kanale derywacyjnym, użycie turbin VLH może wpływać na zwiększenie bezpieczeństwa powodziowego.
VLH to technologia jeszcze w Polsce nieznana. Wkrótce ma zostać zastosowanych kilkanaście pierwszych turbin tego rodzaju. Z kolei turbiny Archimedesa działają w naszym kraju od 2011 r., obecnie jest ich w całej Polsce kilka. Technologia pozwoliła tu zachować istniejące stopnie wodne i jednocześnie wykorzystać potencjał spiętrzonej rzeki w sposób nie ingerujący w środowisko.
Przepławki i bariery chronią ichtiofaunę
Ochronę ichtiofauny zapewnia, niemal zawsze obowiązkowo towarzysząca inwestycji, przepławka, wraz z zespołem barier odstraszających lub ukierunkowujących ryby w miejsce wskazane np. przez decyzję środowiskową. Rozwiązania te sprawiają, że następuje poprawna migracja wstępująca i zstępująca tych stworzeń.
Obowiązek instalowania barier, które przymuszają ryby do wejścia w nurt przepławki zrodził się z tego, że ryby, pomimo usilnych starań projektantów przepławek, nie reagowały na prąd wabiący. Poza tym, jak mówi Maciej Drzewiecki, wymogi związane ze stosowaniem barier ochronnych, które wpisuje się w decyzje środowiskowe, są coraz bardziej restrykcyjne. Testy różnorodnych barier - świetlnych, ultradźwiękowych, infradźwiękowych, pneumatycznych i elektrycznych - wykazały, że najlepiej sprawdzają się bariery elektryczne o odpowiednio dobranych impulsach pod kątem częstotliwości i napięcia. Napięcia w tych barierach muszą być jednak pomyślane tak, aby nie raniły ryb.
Uwaga na konduktywność wody
Póki co, stosuje się rozwiązania opracowane na podstawie właściwości behawioralnych różnych gatunków ryb. Bariery dobierane są w zależności od nurtu, od prędkości przepływu oraz głębokości wody w danym przekroju. Umieszcza się je zazwyczaj w pobliżu wpływu do kanału energetycznego. - Ważny czynnik, na jaki należy zwrócić uwagę przy zakładaniu barier elektrycznych, o którym być może nie każdy wie, to konduktywność, czyli przewodność wody. Zmienia się ona w zależności od rodzaju rzeki i innych uwarunkowań lokalnych – mówi specjalista.
Pracują bez użycia smaru
Wśród rozwiązań mających zmniejszyć wpływ MEW na środowisko, należy również wymienić łożyska smarowane wodą. Jakkolwiek dotychczas stosowane, to jednak dotąd jako materiał do ich produkcji wykorzystywano materiały naturalne. Dopiero od niedawna istnieje możliwość zastosowania łożysk polimerowych, które mają nieskończoną ilość wariacji twardości, elastyczności czy wytrzymałości. - Najważniejsze w tej technologii jest to, że eliminujemy wszelkie oleje uwalniane do wody – przekonuje Maciej Drzewiecki. - Nawet w przypadku smarowania łożysk olejem biodegradowalnym, jego nadwyżki są uwalniane do wody, powstają plamy na jej powierzchni – a te mogą spowodować niezadowolenie środowisk lokalnych – uzasadnia specjalista. Podobne, opatentowane rozwiązanie, to łożyska kompozytowe w całości wykonane z tworzyw sztucznych, o bardzo niskich współczynnikach ścieralności.
Ewa SzekalskaDziennikarz
