ANALIZE DELIMIČNOG PRAŽNJENJA I PUNJENJA AKUMULACIJE HE BAJINA BAŠTA U CILJU REALIZACIJE RADOVA NA ULAZNIM ZATVARAČIMA AGREGATA H1 I H2 Slobodan Milić, Dejan Mandić i Radisav Matić ENERGOPROJEKT-ENTEL, ENERGOPROJEKT-ENTEL, HE BAJINA BAŠTA Rezime: Zbog problema sa ulaznim zatvaračem na prvom agregatu, što je konstatovano nakon probnog puštanja u pogon revitalizovanog agregata, neophodno je izvršiti njegovo kompletno ispitivanje i remont. U tom cilju potrebno je akumulaciju Bajina Bašta spustiti na nivo 272,00 m.n.m. i održavati je dok traju radovi na zatvaraču. Nakon tog vremena vrši se punjenje akumulacije u cilju dovođenja na normalu kotu uspora (290.2 m.n.m.). Rad obuhvata analizu mogućnosti i verovatnoće ostvarenja zahtevanih ciljeva, po mogućstvu sa propuštanjem vode kroz agregate ili stokiranjem u bazen reverzibilne elektrane. Nakon saniranja zatvarača razmatra se problematika punjenja akumulacije sagledavanjem i uticaja nizvodno. Abstract: Due to the problem of the entrance stop value on the first water turbine of HPP Bajina Basta, mntioned during the tryal operation of the refurbished unit, it was necessary to perform it s full tests and overhand. To do these tasks, it was required to lower the upper level of the plant reservoir to 272,00 meters above the see level, and to undintain it during the complete works on the stop value. After this period, the filling of the resevoir could be mode, up to normal upper level of 290,00 meters above see level. The paper conteins the analysis of possibility and probability of realisations of required targets, preferably with the passing of water through unit turbines, or by water acumulation to the reservoar joint reversible pump-turbine hydro power plant of Bajina Basta. 1. UVOD Nakon konstatovanja problema na ulaznom zatvaraču agregata H1 u HE Bajina Bašta konstatovano je da se potrebni radovi na remontu zatvarača obave na platformi na uzvodnom delu brane. U tom cilju neophodno je izvršiti delimično pražnjenje akumulacije do nivoa 272,00 m.n.m. uz, bar 0,5 m rezervne visine od platforme do nivoa vode. Tako postignuti nivo potrebno je održavati sedamnaest dana kako bi svi predviđeni radovi na zatvaračima agregata H1 i H2 bili završeni. Ujedno bi se izvršio i neophodan remont radijalnih ustava broj 2 i 4 na prelivnim poljima. Punjenje akumulacije (sa nivoa 272,00 m.n.m. do nivoa 290,00 m.n.m.) predviđeno je u trajanju od sedam dana. Osnovne pretpostavke ovih aktivnosti su: Usaglašeni planovi angažovanja svih hidroelektrana u slivu Drine, i Saglasnost EPS-a u smislu planirane proizvodnje u ovom periodu. Težnja je da se pražnjenje ostvari kroz agregate u cilju minimiziranja izgubljene proizvodnje. U okviru ovog materijala izvršena je provera realnosti planiranih aktivnosti sa stanovišta pojave dotoka na profilu HE Bajina Bašta i raspoloživih kapaciteta za evakuaciju vode, prvenstveno proizvodnih agregata, ali i prelivnih organa i temeljnih ispusta. Provera je izvršena na osnovu realizovanih dnevnih dotoka u periodu 15. jul 1
15. avgust od 1968. do 2009. godine, i na osnovu prirodnih sedmičnih dotoka u hidrološkom periodu 1926. 2002. godina. 2. PODLOGE KORIŠĆENE TOKOM IZRADE ANALIZE Tokom izrade ove analize korišćene su raspoložive podloge koje se odnose na razmatranu problematiku. Deo podloga je dostavio naručilac a delom podloga je raspolagao obrađivač. Sve podloge su oficijelni, revidovani, materijali ili vrednosti dobijene merenjem, proračunima ili na neki drugi način ali proverene i potvrđene u praksi. Sve podloge su korišćene i prilagođene primenjenim postupcima analiza i proračuna. 3. PRIMENJENI POSTUPAK PRORAČUNA Provera dinamike pražnjenja akumulacije izvršena je analizom i proračunom bilansa voda u akumulaciji Bajina Bašta. Osnovna relacija koja definiše zapreminu vode koja je tokom dana izuzeta iz akumulacije kroz raspoložive agregate iskazana je kao: dv=(qins-qd)*24*3600 (m 3 ) (1) gde je: dv izuzeta količina vode ( m 3 ) Qins - instalisani protok raspoloživih agregata (m 3 /s) Qd - dotok u akumulaciju tokom dana/sedmice (m 3 /s) Kao osnovne podloge korišćene su kriva zapremine akumulacije (H=f(Vk)) i kriva gutanja turbine (Qins=f(Hneto)). U cilju dobijanja glatke krive zapremine akumulacije (radi korektnog deljenja zapremine po visini) izvršena je aproksimacija date krive polinomom drugog reda: H=-0,000173*Vk 2 +0,1433*Vk+266,97 (m.n.m.) (2) gde je: H kota gornje vode u akumulaciji (m.n.m.) Vk- korisna zapremina akumulacije. (10 6 m 3 ) Izvršena provera je pokazala veoma dobra slaganja sa originalnom krivom. Ilustracije radi razlike nivoa su maksimalno 10 cm i to samo o nekim tačkama. Na najvećem delu krive razlike se svode do 3 cm i logičnog su rasporeda. Naravno iz prethodne relacije se koristi i obrnuta veza, Vk=f(H). Promena instalisanog protoka sa raspoloživim neto padom, Qins=f(Hneto), definisan je na osnovu topografskog dijagrama turbine i data relacijom: Qins=1,33*Hneto + 73,3 (m 3 /s) (3) Za tri agregata prethodna relacija dobija oblik: Qins=4*Hneto + 220 (m 3 /s) (4) A za dva agregata: Qins=2,66*Hneto + 146,6 (m 3 /s) (5) Primenjeni postupak proračuna prilagođen je raspoloživim podlogama i zahtevanim nivoom tačnosti, definisanim vrstom radova i trajanjem. U suštini, primenjeni postupak bi mogao obezbediti i veći nivo tačnosti ali za potrebe ove analize od značaja su konkretne vrednosti nivoa koje se, raspoloživom opremom, mogu držati na zahtevanoj vrednosti. Samo veliko povećanje dotoka može ugroziti održavanje zahtevanih nivoa. Analize i 2
proračuni su, zbog prirode problema i raspoloživih podloga, realizovani u nekoliko koraka. Obzirom na stav da se pražnjenje odvija prvenstveno kroz raspoložive agregate, u prvom koraku je definisana količina vode koja se iz akumulacije može izuzeti raspoloživim agregatima (dv). U drugom koraku, prema količini izuzete vode (dv), definisano je novo potencijalo stanje u akumulaciji i odgovarajuća kota gornje vode. U trećem koraku, na bazi ograničenja promene kote gornje vode od maksimalno 1,5 m dnevno, vrši se odgovarajuća provera. Ako je promena kote gornje vode (prema zapremini dv) veća od 1,5 m, vrši se redukcija iste na nivo 1,5 m, i sračunava izuzeta zapremina koja odgovara ovoj koti. U četvrtom koraku definiše se konačna vrednost zapremine na kraju dana/sedmice, sa ili bez redukcije gornje vode. U petom koraku definiše se, na osnovu konačne kote gornje vode i usvojene kote donje vode kao konstantne (222,20 m.n.m., dva agregata u pogonu) i gubitaka u dovodu (0,7 m), vrednost neto pada neophodna radi određivanja maksimalne propusne moći agregata. U šestom koraku određuje se maksimalna propusna moć agregata, na bazi podataka iz prethodnog koraka (neto pada) i topografskog dijagrama turbine. Nakon šestog koraka definisani su svi potrebni podaci za proračun u narednom danu. Provođenjem analiza za predviđene dane/sedmice dolazi se do stanja akumulacije i nivoa u predviđenom terminu 29.07.2010. godine (kraj dana). Produžavanjem analiza na period održavanja nivoa ( od 30.07. do 16.08.2010.), prati se promena kote gornje vode. U situacijama kada se kota gornje vode ne povećava moguće je održavati zadati nivo. U situacijama kada se javlja povećanje kote u bilo kom danu razmatranog perioda, nije moguće održavati zadati nivo. Punjenje akumulacije je razmotreno sa stanovišta obezbeđenja biološkog minimuma nizvodno (50 m 3 /s) ili nešto više ako bi se pojavile enormno visoke temperature u periodu punjenja. Analiziran je i uticaj punjenja na protok Save kod Obrenovca u smislu obezbeđenja vode za potrebe hlađenja agregata u TENT-u. 4. DINAMIKA PRAŽNJENJA AKUMULACIJE DO KOTE 272,00 m.n.m Analize i proračuni su izvršeni za: Matricu dnevnih doticaja od 1968. do 2009. godine (15.07-15.08), Matricu prirodnih sedmičnih proticaja od 1926. do 2002. godine (29. 33. sedmica), Matricu regulisanih sedmičnih proticaja od 1946. do 1985. godine (29. 33. sedmica). Svi proračuni su urađeni u varijanti sa tri i sa dva raspoloživa agregata tokom razmatranog vremena. Uticaj RHE Bajina Bašta (u pumpnom režimu) razmatran je kao pomoćno sredstvo u situacijama kada je angažovanjem agregata na HE Bajina Bašta nemoguće obezbediti zahtevane uslove u pogledu nivoa i trajanja. Posebno su razmatrane mogućnosti angažovanja prelivnih organa i temeljnih ispusta u dovođenju akumulacije na zahtevani nivo i njenom održavanju na tom nivou. Ove analize se odnose na situacije kada se raspoloživim agregatima ne mogu obezbediti traženi uslovi, bilo zbog neraspoloživosti agregata bilo zbog velikih dotoka u razmatranom periodu 3
4.1. Analiza na bazi matrice dnevnih doticaja od 1968. do 2009. godine Analiza raspoloživih podataka o dotocima (15.07 do 17.08) ukazuje na nešto veće dotoke u periodu pražnjenja akumulacije u odnosu na period održavanja nivoa. Maksimalni dotoci pojavili su se 1972. godine i samo su te godine veći od kapaciteta tri agregata. U svim ostalim godinama maksimalni dnevni dotoci su manji od raspoloživog kapaciteta tri agregata. Obzirom da se radi o dotocima, u istima je sadržan i uticaj uzvodnih akumulacija (Kokin Brod, Uvac i Piva) od početka njihovog rada. Od razmatrane 42 hidrološke godine samo u 5 godina ne može se ostvariti planirana kota (272,00 m.n.m.). U 2 od navedenih slučajeva razlike su male (oko 0,5 m) što bi se moglo pokriti pumpanjem u bazen reverzibilne elektrane. Ovo bi zahtevalo probijanje ogranićenja bryine snižavanja nivoa od 1,5 m dnevno. Suštinski, dnevno ograničenje je značajno sa stanovišta iskorišćenja potencijala. Za 12 dana, koliko je predviđeno vreme za snižavanja nivoa, samo u slučaju da se svaki dan isto može ostvariti, postiže se cilj, nivo 272,00 m.n.m.. Ako se, iz bilo kog razloga (veliki dotok, neraspoloživost agregata) i samo u jednom danu ne može ostvariti sniženje od 1,5 m, planirani nivo se neće realizovati. U tom cilju, ima smisla razmotriti relaksiranje ovog uslova (1,5 m) kako bi se pumpanjem u gornji bazen reverzibilne elektrane iskoristio raspoloživi potencijal. U jednom od razmatranih slučajeva dotoci su ekstremno visoki i pražnjenje akumulacije se ne može izvesti bez gubitaka potencijala, tj. bez angažovanja preliva ili temeljnih ispusta. U varijanti sa dva raspoloživa agregata situacija je značajno pogoršana, u smislu iskorišćenja potencijala prilikom pražnjenja akumulacije. Od razmatrane 42 hidrološke godine samo u jednoj godini (1993.) može se ostvariti planirana kota (272,00 m.n.m.) korišćenjem agregata. U svim drugim slučajevima zahtevana kota se ne može ostvariti bez angažovanja prelivnih organa ili temeljnih ispusta. Dobijeni rezultati ukazuju na velike razlike zahtevane i realizovane kote što se ne može nadoknaditi pumpanjem u bazen reverzibilne elektrane. Snižavanje nivoa, ili njegovo održavanje, uz pomoć pumpanja u gornji bazen reverzibilne elektrane uslovljeno je stanjem u elektroenergetskom sistemu, raspoloživošću agregata RHE i stanjem gornjeg bazena. U planiranom periodu snižavanja nivoa biće na raspolaganju samo jedan agregat u RHE, a u periodu održavanja nivoa oba agregata će biti neraspoloživa. Pod pretpostavkom da postoji slobodan prostor u gornjem bazenu, mogućnosti pumpanja (van dnevnog ciklusa) se svode na nekoliko sati dnevno. Količina prepumpane vode u toku jenog dana (dodatno pumpanje 6 sati, kapacitet pumpe 50 m 3 /s) iznosi oko jedan milion metara kubnih, što daje sniženje nivoa za 7-10 cm. Angažovanje reverzibilne elektrane može se tretirati samo dopunska mera. Snižavanje nivoa do zahtevane kote moguće je ostvariti samo angažovanjem preliva i temeljnih ispusta. U tom smislu prethodna provera njihove funkcionalnosti, posebno temeljnih ispusta, je vrlo bitna. Ispravnost i funkcionalnost ove opreme omogućava sniženje nivoa na zahtevanu vrednost obzirom da njeni propusni kapaciteti to omogućavaju. Potrebno je ukazati da ispod kote 275,25 m.n.m. perlivni organi nemaju uticaja na stanje akumulacije pa je utoliko veći značaj temeljnih ispusta, posebno sa stanovišta održavanja nivoa. 4
4.2. Analize na bazi sedmičnih proticaja u periodu od 1926. do 2002. godine Obzirom na raspoložive podatke o proticajima (sedmični, 1926.- 2002.), razmotrena je planirana dinamika radova i na kompletno raspoloživom nizu proticaja. Obzirom na sedmične podatke o proticajima i analiza je mogla da se vrši samo na nivou sedmice. U tom smislu pražnjenje bi trajalo 14 dana, a ograničenje brzine snižavanja nivoa je prenešeno na sedmicu (7x1,5=10,5 m). Iako se, za energetske analize, niz 1926.- 1946. smatra precenjenim i nedovoljno sigurnim, pogodan je za analize ove vrste. Dobijeni rezultati će, u značajnoj meri, biti na strani sigurnosti. Obzirom na duže računsko vreme pražnjenja (14 dana) merodavna kota, u ovoj analizi, bila je 269,00 m.n.m.. Od razmatranih 76 hidroloških godina (sedmice 29. i 30.) samo u 6 slučajeva nije postignut zahtevani nivo, što čini 8 %. Od ovih šest slučajeva tri pripadaju periodu pre puštanja u pogon HE Bajina Bašta (1926.-1967.). Razlika u odnosu na dnevne podatke iz perioda rada HE Bajina Bašta potiče od: Dužeg vremena pražnjenja (14 dana), Veće vremenske jedinice, što je relaksiralo ograničenja od 1,5 m dnevno, i Uticaja uzvodnih akumulacija koji ne postoje u prirodnim proticajima Od registrovanih osam slučajeva kada se ne može obezbediti zahtevana kota, dostignuta stanja su takva da se reverzibilnom elektranom ne mogu prevesti u prihvatljiva. To znači da se snižavanje kote do zahtevanog nivoa može obezbediti samo angažovanjem preliva ili temeljnih ispusta. To dovodi do gubitka potencijala po osnovu nepotpunog korišćenja dotoka. Rezultati analiza i proračuna, za dva raspoloživa agregata, pokazuju da, od razmatranih 76 hidroloških godina (sedmice 29. i 30.) u 66 slučajeva nije postignut zahtevani nivo, što čini 87 %. U samo dva od ovih slučajeva reverzibilna elektrana bi mogla pomoći da se dođe do zahtevane kote. U svim ostalim slučajevima neophodno je angažovnje preliva ili temeljnih ispusta što dovodi do nepotpunog korišćenja protoka i gubitka potencijala po tom osnovu. 4.3. Analize na bazi regulisanih sedmičnih dotoka u periodu od 1946. do 1985. godine Pored izvršenih analiza sa dnevnim dotokom i sedmičnim prirodnim protocima izvršene su analize prema regulisanim sedmičnim dotocima na profilu HE Bajina Bašta. Sve specifičnosti na koje je ukazano kod analize sa sedmičnim podacima, odnose se i na ovu analizu. Razlika je jedino u dotocima, koji su u ovoj analizi regulisani tj. sa uticajem uzvodnih akumulacija. Od razmatranih 40 hidroloških godina (sedmice 29. i 30.) samo u 4 slučaja nije postignut zahtevani nivo, što čini 10 %. Od ova četiri slučaja samo jedan pripada periodu pre puštanja u pogon HE Bajina Bašta (1946.-1967.). Razlika u odnosu na dnevne podatke iz perioda rada HE Bajina Bašta potiče od: Dužeg vremena pražnjenja (14 dana), i Veće vremenske jedinice, što je relaksiralo ograničenja od 1,5 m dnevno. U slučajevima kada se ne može postići zahtevana kota, dostignuta stanja su takva da se reverzibilnom elektranom ne mogu prevesti u prihvatljiva. To znači da se 5
snižavanje kote do zahtevanog nivoa može obezbediti samo angažovanjem preliva ili temeljnih ispusta što dovodi do gubitka potencijala po osnovu nepotpunog korišćenja dotoka. Rezultati analiza i proračuna, za dva raspoloživa agregata, pokazuju da od razmatranih 40 hidroloških godina (sedmice 29. i 30.) u 38 slučajeva nije postignut zahtevani nivo, što čini 95 %. Reverzibilna elektrana bi mogla pomoći da se dođe do zahtevane kote u sedam slučajeva ili 17 %. U svim ostalim slučajevima neophodno je angažovnje preliva ili temeljnih ispusta što dovodi do nepotpunog korišćenja protoka i gubitka potencijala po tom osnovu. 5. MOGUĆNOST ODRŽAVANJA AKUMULACIJE NA NIVOU 272,00 m.n.m Održavanje nivoa na koti 272,00 (271,50-272,00 m.n.m.), odvija se u, hidrološki, povoljnijem periodu (manji dotoci). Što se tiče raspoložive opreme za održavanje dostignutog nivoa (272,00 m.n.m.), na raspolaganju su agregati i temeljni ispusti. Prelivi su, u ovoj situaciji van upotrebe (kota preliva je 275,25 m.n.m.). Provera mogućnosti održavanja nivoa vršena je na osnovu istog postupka, tj. fiktivnim sračunavanjem nivoa koji bi se realizovali daljim pražnjenjem akumulacije. To su podaci koji se odnose na dane od 30. jula do 16. avgusta, odnosno na 31. i 32. sedmicu. Pri tome se analiza sa dnevnim podacima završava 15. avgusta jer su i raspoloživi podaci o dotocima dati samo do 15.avgusta. Fiktivni nivoi akumulacije, jer se rade samo za potrebe sagledavanja da li se tokom perioda održavanja nivoa akumulacija uniformno prazni ili ima situacija kada nastupa i delimično povećanje nivoa (punjenje akumulacije), pokazuju da li se zahtevani nivo može održati. Svako povećanje nivoa ukazuje da bi, u realnosti, došlo do podizanja nivoa iznad zahtevane kote. Tolerancija od 0,5 m nije uvažavana smatrajući je neophodnom za realan rad elektrane. 5.1. Analiza na bazi matrice dnevnih doticaja od 1968. do 2009. godine Na osnovu provedenih analiza i proračuna, koji se odnose na tri raspoloživa agregata, nema situacija koje bi ukazivale na nemogućnost održavanja zahtevanog nivoa (272.00 m.n.m.). Nema negativnih vrednosti zapremine niti povećanja nivoa akumulacije tokom perioda održavanja nivoa (30. jul 16. avgust) Analize i proračuni sa dva raspoloživa agregata pokazuju da, od analiziranih 42 godine samo u pet godina, ili 12 %, ne postoji mogućnost održavanja nivoa radom agregata. Održavanje nivoa u tim uslovima vrši se angažovanjem temeljnih ispusta što dovodi do nepotpunog korišćenja protoka i gubitka potencijala po tom osnovu. U svim ostalim slučajevima, 88 %, ta mogućnost postoji. 5.2. Analize na bazi sedmičnih proticaja u periodu od 1926. do 2002. godine Na osnovu provedenih analiza i proračuna koji se odnose na tri raspoloživa agregata, nema situacija koje bi ukazivale na nemogućnost održavanja zahtevanog nivoa (272.00 m.n.m.). Nema negativnih vrednosti zapremine niti povećanja nivoa akumulacije tokom perioda održavanja nivoa (31. i 32 sedmica). 6
Analize i proračuni sa dva raspoloživa agregata pokazuju da, od analiziranih 40 godine samo u jednoj godini, ili 2,5 %, ne postoji mogućnost održavanja nivoa radom agregata. Održavanje nivoa u tim uslovima vrši se angažovanjem temeljnih ispusta što dovodi do nepotpunog korišćenja protoka i gubitka potencijala po tom osnovu. U svim ostalim slučajevima, 97,5 %, ta mogućnost postoji. 5.3. Analize na bazi regulisanih sedmičnih dotoka u periodu od 1946. do 1985. godine Na osnovu provedenih analiza i proračuna koji se odnose na tri raspoloživa agregata, nema situacija koje bi ukazivale na nemogućnost održavanja zahtevanog nivoa (272.00 m.n.m.). Nema negativnih vrednosti zapremine niti povećanja nivoa tokom akumulacije tokom perioda održavanja nivoa (31. i 32 sedmica). Analize i proračuni sa dva raspoloživa agregata pokazuju da od analiziranih 40 godine samo u jednoj godini, ili 2,5 %, ne postoji mogućnost održavanja nivoa radom agregata. Održavanje nivoa u tim uslovima vrši se angažovanjem temeljnih ispusta što dovodi do nepotpunog korišćenja protoka i gubitka potencijala po tom osnovu. U svim ostalim slučajevima, 97,5 %, ta mogućnost postoji. 6. DINAMIKA PUNJENJA AKUMULACIJE Punjenje akumulacije predviđeno je u periodu 17. do 23. avgusta. Dogovor oko angažovanja objekata EPS-a, posebno objekata u slivu Drine, u periodu pražnjenja, održavanja nivoa i punjenja akumulacije, predstavlja osnovni upravljački mehanizam. Raspoloživost opreme na HE Bajina Bašta, agregata, preliva, temeljnih ispusta, bitna je u periodu obaranja i održavanja kote. U periodu punjenja akumulacije, stanje opreme, nije od značaja. Takođe, od malog značaja je i uticaj reverzibilne elektrane. Od presudnog značaja za brzinu punjenja akumulacije je dotok u akumulaciju i minimalno ispuštanje nizvodno u cilju obezbeđenja biološkog minimuma (50 m 3 /s). U nedostatku dnevnih podataka, analiza je vršena sa sedmičnim proticajima, što ne umanjuje realnost analize. Prosečni proticaji (1926. 2002.) u potencijalnim sedmicama punjenja (33., 34., 35.,36.) kreće se od 113 do 119 m 3 /s. Maksimalne vrednosti proticaja u istim sedmicama dostižu vrednosti od oko 300 do 400 m 3 /s. Ovako visoki protoci pojavljuju se jedanput ili dva puta u razmatranih 77 hidroloških godina. Stanje akumulacije po završetku remontnih aktivnosti (kota 272,00 m.n.m.) iznosi 37.250.000 m 3. Do pune akumulacije, 218.000.000 m 3, neophodno je akumulirati, iz dotoka, 180.750.000 m 3. Da bi se akumulacija napunila za sedam dana bilo bi neophodno da dotok bude oko 350 m 3 /s. Ovakav dotok se pojavljuje samo jednom ili dva puta tokom razmatranih godina. Verovatnoća punjenja akumulacije za sedam dana bila bi oko 2,5 %. Ovako mala verovatnoća punjenja akumulacije za sedam dana može se povećati intenzivnim angažovanjem uzvodnih akumulacija na Uvcu (36 m 3 /s) i Pivi (240 m 3 /s). Podaci koji odgovaraju angažovanju uzvodnih akumulacija prema potrebama sistema (1946. 1985.) ukazuju na povećanje prosečnih vrednosti dotoka za oko 15 m 3 /s i smanjenje maksimalnih vrednosti za oko 20 m 3 /s. Na osnovu ovih pokazatelja ne može se računati sa punjenjem akumulacije za sedam dana. Realnije bi bilo ošekivati da se akumulacija puni dve nedelje, a možda i duže. Objektivno, vreme punjenja će, u mnogome, zavisiti od načina angažovanja HE Piva. 7
6.1. Mogući uticaj punjenja akumulacije na protoke Save na profilu zahvata za TENT Prema raspoloživim podacima (Nikola Tesla B, druga faza, Predhodni radovi) o dnevnim proticajima Save na profilu Obrenovac pojavljuju se minimalni proticaji tokom avgusta meseca. U istom periodu pojavljuju se i maksimalne temperature vode. Postojeći instalisani kapaciteti na TENT A iznose ukupno 1650,5 MW (2 x 210 MW + 305 MW + 3 x 308,5 MW), dok su na lokaciji TENT B instalisana dva bloka od po 620 MW. Na obe elektrane primenjen je protočni sistem hladjenja, pri čemu se rashladna voda zahvata iz reke Save, a povratna rashladna voda se posle prolaska kroz kondenzator vraća u reku. U tabeli 6.-1. prikazane su verpovatnoće pojave minimalnih proticaja. Obzirom na realno vreme punjenja akumulacije od dve sedmice (ili više) bitni su podaci koji se odnose na trajanje 10 i 20 dana. Tabela 6.-1. Karakteristične verovatnoće pojave minimalnih proticaja trajanja 1, 10, 20 i 30 dana (m 3 /s) Verovatnoća pojave (%) 80 90 95 Trajanje (dana) 1 306 274 250 10 332 300 277 20 346 311 287 30 362 323 296 Ako se ima u vidu da je temperatura vode maksimalna u avgustu mesecu (23 C) a protok minimalan, ima smisla razmotriti mogući uticaj smanjenja dotoka Drinom na toplotni kapacitet Save. Osnovni kriterijumi pri definisanju toplotnog kapaciteta vodotoka su: temperatura vode, posle mešanja sa povratnom rashladnom vodom, ne sme da prelazi dozvoljenu temperaturu od 28 C, ukupno povećanje temperature vode mora biti manje od 3 C. Ukoliko se zna da je ukupna otpadna toplota iz postojećih blokova TENT A i B oko 3720 MW t, minimalni protok reke Save koji može da primi ovu količinu toplote, a da promena njene temperature ne bude veća od 3 C, iznosi oko 300 m 3 /s. Zaštita plovnih puteva ograničava količinu vode koja se može uzeti iz reke Save na oko 25 % njenog protoka. Ovo ograničenje je ugradjeno u Urbanističke uslove od juna 1976. godine. Na lokaciji TENT A, konkretna snaga u periodu punjenja akumulacije iznosiće 1037 MW a na lokaciji TENT B 1240 MW. Za snagu od 1240 MW potreban protok koji bi obezbedio dozvoljeno zagrevanje nizvodno iznosi 130 m 3 /s. Količina vode koja se uzima iz vodotoka (vraća se u vodotok, nakon hlađenja kondenzatora, nizvodno od zahvata) iznosi 40 m 3 /s, što, po uslovima plovidbe zahteva protok u vodotoku od minimalno 160 m 3 /s. Ovi uslovi na Savi su ispunjeni u potpunosti. Kritičan uslov na Savi nije 8
plovidba već toplotni kapacitet. U tom smislu minimalni protok za rad svih blokova je 300 m 3 /s. Prema raspoloživim podacima minimalni dnevni proticaji u periodu 1971. do 2000. godine ne padaju ispod 500 m 3 /s. Karakteristični proticaji Save na lokaciji vodozahvata u dužem hidrološkom periodu su: Maksimalni protijaj (Q 1 % ) Qmax = 6750 m 3 /s Prosečan proticaj Qsr = 1670 m 3 /s Minimalni protok Q 95% trajanja Qmin = 315 m 3 /s Apsolutni zabeleženi minimum Qmin = 210 m 3 /s Za očekivanu snagu u TENT-a (2277 MW) u periodu punjenja (posle 17. avgusta), potreban protok iznosi 240 m 3 /s, što je obezbeđeno u viđe od 95 % hidroloških slučajeva. U tom smislu ne treba očekivati probleme u radu TENT-a u periodu punjenja akumulacije. 7. ZAKLJUČNA RAZMATRANJA Na bazi izvršenih analiza i proračuna mogu se formulisati osnovna pravila pražnjenja akumulacije, održavanja nivoa i punjenja kao i karakteristične situacije koje se mogu očekivati tokom realizacije ovih aktivnosti. Pražnjenje akumulacije do zahtevanog nivoa (272.00 m.n.m.) sa tri raspoloživa agregata može se očekivati sa visokom verovatnoćom (88 %) iskorišćenja dotoka. Uz učešće reverzibilne elektrane i delimično probijanje ograničenja brzine pražnjenja (1,5 m dnevno), verovatnoća ostvarenja zahtevanog nivoa se povećava na 97 %. Postoji mogućnost, pojavila se jedamput u veku elektrane, pojave velikih dotoka kada se pražnjenjem samo kroz agregate ne može realizovati zahtevana kota. Ograničenje brzine snižavanja nivoa na 1,5 m dnevno može produžiti vreme pražnjenja akumulacije. Ima smisla relaksirati ovaj uslov ukoliko nije vezan za neko tehničko ograničenje. Ukoliko su raspoloživa samo dva agregata verovatnoća ostvarenja zahtevane kote pražnjenjem samo kroz agregate (u cilju maksimalnog iskorišćenja dotoka) je veoma niska (ispod 3 %). U ovom slučaju reverzibilna elektrana ne može bitno doprineti iskorišćenju dotoka. Pre početka planiranih aktivnosti, neophodna je provera funkcionalnosti prelivnih organa i temeljnih ispusta jer je to oprema koja će, ukoliko dođe do ispada agregata, omogućiti snižavanje i održavanje nivoa na zahtevanoj vrednosti. Održavanje nivoa na zahtevanoj vrednosti, sa tri raspoloživa agregata, je veoma izvesno. Nisu zabeleženi hidrološki slučajevi u kojima ta mogućnost ne postoji. Ako su samo dva agregata raspoloživa ta mogućnost je značajno smanjenja, i treba računati sa smanjenim iskorišćenjem protoka angažovanjem temeljnih ispusta. Generalno, postoje tehničke mogućnosti snižavanja nivoa akumulacije na zahtevanu vrednost i održavanje tog nivoa. U varijanti sa tri raspoloživa agregata velika je verovatnoća da neće doći do smnjenog iskorišćenja dotoka, a u varijanti sa dva raspoloživa agregata velika je verovatnoća da će do smanjenja iskorišćenja dotoka doći. Punjenje akumulacije se, realno, ne može očekivati za sedam dana. Protoci koji bi to obezbedili (350 m 3 /s) nisu karakteristični za letnji period, posebno za drugu 9
polovinu avgusta. Daleko realnije je očekivati da se punjenje realizuje za dve sedmice. Učestalost nižih doticaja može ovo vreme produžiti i na tri sedmice pa i duže. Bitna pretpostavka u svim predviđenim aktivnostima, osim raspoloživosti opreme, je koordiniran rad objekata u sistemu, posebno hidroelektrana u slivu Drine. Redukovano ispuštanje iz uzvodnih akumulacija pomoći će u periodu pražnjenja akumulacije i održavanja nivoa. Značajno veći uticaj uzvodne akumulacije će imati u periodu punjenja akumulacije. Eventualno povećanje minimalnog isticanja (ekološki prihvatljivog protoka) u situacijama povećanih temperatura nije od bitnog uticaja na vreme punjenja akumulacije. Angažovanje reverzibilne elektrane može doprineti kako spuštanju i održavanju nivoa tako i punjenju akumulacije, ali je taj uticaj neznatan. Smanjenje isticanja u periodu punjenja akumulacije neće proizvesti ograničenja na TENT-u, obzirom na visoku verovatnoću pojave dotoka Savom koji obezbeđuju dovoljno vode za hlađenje i plovidbu. U tom smislu ni produženje punjenja akumulacije neće proizvesti negativne efekte na TENT. Sve analize i proračuni rađeni su na bazi raspoloživih i pouzdanih podloga. Obzirom na osnovni ulazni podatak, dotok u akumulaciju, koji ima stohastički karakter ne može se eliminisati mogućnost ekstremnih uslova, ali je verovatnoća takvih događaja veoma mala. 10