Merkio upės teorinių hidrokinetinių išteklių vertinimas

Abstract

Klasikinei hidroenergetikai vystytis toliau tampa vis sunkiau dėl draudimų tvenkti upes. Viena iš išeičių - įsisavinti nepatvankines technologijas, pagrįstas laisvos vandens tėkmės greičio energijos (hidrokinetinės) naudojimu, kai nereikia statyti užtvankų upėse. Iki šiol net ir didžiųjų Lietuvos upių hidrokinetiniai ištekliai nebuvo įvertinti ir šis vertinimas tik neseniai yra pradėtas. Svarbiausi parametrai vertinant upės hidrokinetinius išteklius yra debitas ir greitis. Merkio upės vidutinis debitas, 32,14 m3/s, per pastaruosius 20 metų buvo 2190 dienų, o debitas, didesnis nei 40 m3/s, trunka apie 15 proc. viso analizuojamo laikotarpio ir tai didžiausias debitas, kurį galima panaudoti hidrokinetinės galios išgavimui. Greičiai, didesni nei 1 m/s, fiksuoti 14 skersinių pjūvių ir didžiausias greitis, 1,9 m/s, fiksuotas 13,6 km nuo žiočių. Norint išgauti kuo didesnį energijos kiekį prie 95 proc. tikimybės debito gyliai turėtų būti ne mažesni, kaip 2 m, tokie gyliai nustatyti 22 skersiniuose pjūviuose (apytiksliai - tai 29 proc. viso upės ilgio). Merkio upėje 1 m/s tėkmės 1 m2 menčių/sparnų plotas gali generuoti apie 0.5 kW, o maksimali teorinė kinetinė galia fiksuota apytiksliai nuo 7 upės kilometro - 2,58 kW, bet praktiškai - tai būtų ne daugiau kaip 0,78 kW

The hydropower resource of Lithuanian rivers, when used with conventional impoundment power plants, is well-determined; this technology is mature in the power market. Priority is given to hydropower technologies without impoundments based on the free flow velocity of the river. Lithuania has a vast network of rivers that likely contain significant potential for hydropower production, but this national resource has never been quantitatively assessed and this assessment started only now. The most important parameters for assessing river hydrokinetic resources is the flow and velocity. Merkys river mean annual flow -32.14 m3/s, which was 2190 days over the last 20 years and the flow greater than 40 m3/s were about 15 % all the time and it is the maximum flow that can be used by installing hydrokinetic power. Velocity greater than 1 m/s to capture 14 cross-section and a maximum velocity 1.9 m/s fixed 13.6 km from the mouth. In order to obtain maximum possible amount of power to 95 % probability of flow, channel depths should be greater than 2 m such depths was observed in 22 cross-sections (approximately 29 % of all river length). The Merkys River mean channel velocity corresponds to 1 m/s, the mean power density is 0.50 kW/m2. Calculation of hydrokinetic power Merkys River found at a cross-section 6.7 km can be produced - 2.58 kW, but in practice it is not over - 0.78 kW