Μικρά υδροηλεκτρικά έργα στις ορεινές περιοχές και οι επιπτώσεις τους στο περιβάλλον

Abstract

Είναι ευρέως γνωστό ότι οι συμβατικές πηγές ενέργειας (άνθρακας, πετρέλαιο, πυρηνική ενέργεια και φυσικό αέριο) επιφέρουν δυσμενείς επιπτώσεις στο περιβάλλον, αφού εκλύουν σημαντικές ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα (CO2) και εντείνουν το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Επειδή τα αποθέματα του πετρελαίου συνεχώς μειώνονται, θα πρέπει η παραγωγή ενέργειας να γίνεται από ανανεώσιμες πηγές (Α.Π.Ε.) και από υδροηλεκτρικά εργοστάσια. Στόχος της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας είναι η περιγραφή της λειτουργίας και του μηχανολογικού εξοπλισμού των Μικρών Υδροηλεκτρικών Έργων (Μ.Υ.Η.Ε.) που βρίσκονται σε ορεινές περιοχές, καθώς και οι επιπτώσεις τους στο περιβάλλον. Στο Κεφάλαιο 2 αναπτύσσεται η αρχή λειτουργίας των Μ.Υ.Η.Ε. και γίνεται περιγραφή των τεχνικών έργων υδροληψίας, του συστήματος προσαγωγής, των υδροστροβίλων και του υδροηλεκτρικού σταθμού παραγωγής. Στην παρούσα εργασία γίνεται καταγραφή της νομοθεσίας που διέπει την αδειοδότηση και την εγκατάσταση των Α.Π.Ε. και των Μ.Υ.Η.Ε.. Στα επόμενα Κεφάλαια αναλύονται τα στάδια κατασκευής ενός μικρού υδροηλεκτρικού εργοστασίου και ερευνώνται οι πιθανές περιβαλλοντικές επιπτώσεις ενός μικρού υδροηλεκτρικού εργοστασίου και ερευνώνται οι πιθανές περιβαλλοντικές επιπτώσεις από την λειτουργία του. Προκειμένου να ποσοτικοποιηθούν οι περιβαλλοντικές συνέπειες ενός Μ.Υ.Η.Ε. πραγματοποιήθηκε Ανάλυση του Κύκλου Ζωής του και έπειτα συγκρίθηκε με την αντίστοιχη ενός θερμοηλεκτρικού σταθμού. Επιπλέον έγινε μια καταγραφή των υφιστάμενων Μ.Υ.Η.Ε. που υπάρχουν σε χείμαρρους του ποταμού Αράχθου και μια αξιολόγηση του υδατικού δυναμικού του Αράχθου. Τέλος, πραγματοποιήθηκε ένας ενδεικτικός σχεδιασμός (case study) νέου Μ.Υ.Η.Ε. στον χείμαρρο Αγναντίτη του Αράχθου, χρησιμοποιώντας υδρομετρικά στοιχεία παροχής για τα έτη 1989-1990, 1990-1991 και 1991-1992. Η βέλτιστη θέση εγκατάστασης του υδροηλεκτρικού σταθμού έγινε με βάση τον χάρτη με τις ισοϋψείς και επιλέχθηκε εκείνη όπου το νερό εμφανίζει μεγάλο ύψος πτώσης.

It is widely known that the conventional soyrces of energy (carbon, petrol, nuclear energy and natural gas) induce harmful consequences to the environment, since they emit significant amounts of carbon dioxide (CO2) and they intesify the greenhouse effect. Since petrol supplies are continually becoming less, the energy should be produced by renewable sources and hydroelectric stations. The aim of the present postgraduate dissertation is to describe the operation and the mechanical equipment of Small Hydroelectric Works (Small Hydro) that are situated in mountain areas, as well as their consequences to the environment. In Chapter 2 is being presented the principal of the operation of a small hydro and are being described the presentation system, the hydraulic tourbines and the hydroelectric power station. In the present dissertation is being recorded the legislation, which rules the permission and the installation of the renewable sources of energy and the Small Hydroelectric Works. In the next Chapters the construction stages of a small hydroelectric power station are being analyzed and the possible environmental consequencies of its operation are being investigated. In order to quantify the environmental consequencies of a small hydroelectric power station was carried out Life Circle Analysis and then it was compared to that of a thermoelectric power station. Furthermore the small hydroelectric power works that exist in the streams of Aracthos river are being recorded and is assesed the water potential of Aracthos. Finally, an indicatory planning (case study) of a new small hydroelectric power station in Agnantitis stream of Aracthos is carried out, by using the hydrometric flow data from the years 1989-1990, 1990-1991 and 1991-1992. The optimum installation place of the hydroelectric power station was picked according to the contour line map and the location where thw water falls from large height.