Budowa MEW w miejscowości Bieleckie Młyny na finiszu

W drugiej połowie września zostały zakończone prace budowlano-montażowe w małej elektrowni wodnej w miejscowości Bieleckie Młyny w województwie świętokrzyskim. Obecnie trwa rozruch technologiczny instalacji. Jest to kolejna inwestycja z zakresu małej energetyki wodnej na rzece Czarna Nida, jednak ze względu na zastosowane rozwiązania techniczne, będzie to obiekt unikatowy na skalę ogólnopolską.

To co wyróżnia tą elektrownię, to fakt przetwarzania energii spadku wody na energię mechaniczną za pomocą turbiny Archimedesa. Jest to trzecia elektrownia wodna na terenie Polski, w której zastosowano tego typu rozwiązanie. Dwie pozostałe turbiny zainstalowano w MEW na rzece Radomce (miejscowość Goryń) oraz w Luboszycach na rzece Mała Panew. Warto natomiast podkreślić, że jest to pierwsza turbina ślimakowa całkowicie zaprojektowana i wykonana w Polsce. Instytut OZE jest odpowiedzialny za wykonanie projektu oraz przeprowadzenie etapu prawno-administracyjnego inwestycji. Generalnym wykonawcą jest natomiast firma ENERKO. Do dostawców pozostałego wyposażenia należą: Maszyny Elektryczne Celma. – generator prądotwórczy, Siemens Automatyka – przekładnia walcowa, Promatik Kielce - system sterowania.

Ze względu na indywidualny charakter każdej lokalizacji pod elektrownię wodną, zalecane jest, aby turbina ślimakowa była zaprojektowana z uwzględnieniem specyfiki przepływów i spadu na danym cieku wodnym. Istotny wpływ na konstrukcję turbiny ma ponadto ukształtowanie terenu oraz ilość dostępnego miejsca na jej montaż. Tak też było w przypadku Bieleckich Młynów. Turbinę zaprojektowano całkowicie od podstaw. Ze względu na jej znaczne rozmiary i wagę, w fazie wykonawczej niezbędny był dostęp do odpowiednio wyposażonego zaplecza produkcyjnego.

Oprócz przedstawionego przedsięwzięcia, Instytut OZE prowadzi także kolejne inwestycje, w których będzie zastosowana turbina Archimedesa. Są one aktualnie na etapie projektowym. Dzięki zastosowaniu turbiny ślimakowej możliwe jest energetyczne wykorzystanie rzek o małych spadach i przepływach, na których stosowanie tradycyjnych turbin nie gwarantuje opłacalności ekonomicznej. Tak więc dostępny staje się potencjał energetyczny wód płynących, który do tej pory był niemożliwy do zagospodarowania z przyczyn technicznych. Turbina Archimedesa cechuje się bowiem wysoką sprawnością przy mniejszych przepływach wody, przy których turbiny Kaplana czy Francisa nie mogą pracować. Przekłada się to oczywiście na zwiększoną produkcję energii elektrycznej.

Turbina ślimakowa w wersji ze stalowym korytem

Ponadto, co jest ważne dla inwestora, zastosowanie turbiny ślimakowej pozwala na dodatkowe oszczędności w trakcie etapu realizacji oraz podczas eksploatacji elektrowni wodnej. Ze względu na sposób montażu turbiny, prace budowlane nie wymagają dużych nakładów i nie są zbyt czasochłonne w porównaniu do innych rozwiązań. Także niewielkie wymiary budynku elektrowni lub niekiedy nawet jego brak pozwalają poczynić kolejne oszczędności.

W przypadku MEW w Bieleckich Młynach czas niezbędny na przeprowadzenie prac budowlanych wynosił zaledwie trzy miesiące. Zaś montaż wyposażenia i obecnie realizowany rozruch technologiczny nie przekroczy dwóch tygodni. Ponadto żaden specjalistyczny sprzęt nie był konieczny. W zupełności wystarczyły koparka, pompogruszka oraz dźwig. W okresie najintensywniejszych prac, liczebność brygady budowlanej nie przekraczała natomiast 10 osób. Ze względu na prostą budowę turbiny oraz brak części ruchomych, cechuje się ona ponadto wysoką niezawodnością i żywotnością. Przekłada się to z kolei na minimalizację kosztów eksploatacyjnych.

Warte zaznaczenia jest również to, że turbina ślimakowa jest przyjazna dla ryb. Ta cecha turbiny nabiera znaczenia zwłaszcza w obliczu problematycznej procedury uzyskiwania decyzji środowiskowej. Przykładowo, w opracowanych w 2010 roku „Wytycznych do uwarunkowań rozwoju hydroenergetyki w obszarze działania RZGW w Krakowie”, preferowane jest stosowanie turbin niskospadowych i wolnoobrotowych, które minimalizują negatywne oddziaływanie na ichtiofaunę. W związku z tym, organy wydające decyzje środowiskowe, sugerując się powyższymi wytycznymi, nieprzychylnie podchodzą do stosowania tradycyjnych turbin wodnych.

Turbina zastosowana w MEW w Bieleckich Młynach jest obecnie rozwiązaniem pionierskim z dziedziny małej energetyki wodnej w Polsce. Jednak w obliczu nieustannie zmniejszającej się liczby dostępnych lokalizacji pod elektrownie wodne o dużych spadach i przepływach oraz wciąż zaostrzanych wymogów dotyczących ochrony środowiska naturalnego, przyszłość małej energetyki wodnej zmierza w kierunku powszechnego wykorzystania alternatywnych sposobów napędu generatorów prądotwórczych, do jakich niewątpliwie należy turbina Archimedesa.