Pracowita rzeka (część 2.)
EW POGANICE. Widok jazu i małego budynku elektrowni od strony górnej wody
Pomorskie rzeki Słupia i Łupawa (Stolpe & Lupow) są zwyczajowo nazywane siostrami i w publikacjach turystyczno-krajoznawczych zazwyczaj wspólnie opisywane. Obie wypływają z serca Kaszub: z sierakowicko-parchowskich lasów i torfowisk. Potem obie meandrują po pomorskich wysoczyznach i nizinach, pomiędzy pagórkami lodowcowych moren i wpadają wprost do Bałtyku. Są wszak rzekami głównymi. Od wieków obie rzeki pomagały – i nadal pomagają – ludziom, napędzając koła wodne, a potem turbiny młynów, tartaków, papierni i elektrowni wodnych. Ostatnie prawdziwe robocze koło wodne kręciło się w Słupsku jeszcze przez wiele lat po II wojnie światowej. Kręciło bezużytecznie, gdyż w roku 1925 młyn zamkowy otrzymał turbinę Francisa, na której pracował aż do lat 60. XX w. Potem w zabytkowym młynie powstała ekspozycja muzealna, a w latach 80. na starej turbinie muzeum uruchomiło minielektrownię. Nikomu niepotrzebne koło wodne nie było remontowane, niszczało, traciło symetrię i wycierały się mu łożyska. Uderzenia „bijącego” wału zaczęły zagrażać przybudówce do młyna, tzw. „turbinówce” mieszczącej turbinę. Dlatego koło musiało zniknąć. Pozostały po nim wspomnienia i pusty nurt na kanale.
Zobacz także
mgr inż. Andrzej Solski Pracowita rzeka
W ferworze dyskusji o odnawialnych źródłach energii OZE, zazwyczaj zapominamy o elektrowniach wodnych. Może dlatego, że interesują nas głównie nowe idee, nowe pomysły i nowe technologie, a elektrowni wodnych...
W ferworze dyskusji o odnawialnych źródłach energii OZE, zazwyczaj zapominamy o elektrowniach wodnych. Może dlatego, że interesują nas głównie nowe idee, nowe pomysły i nowe technologie, a elektrowni wodnych do nowości zaliczyć nie sposób. Wszak służą naszej cywilizacji od ponad wieku. Pierwsze na świecie elektrownie napędzane turbinami wodnymi powstawały na niemieckim – wówczas – Pomorzu Wschodnim. Dziś możemy oglądać je w Polsce, bo … nadal pracują. Jednym z najstarszych jest system hydroenergetyczny...
homelook.pl Poznaj 5 sposobów jak skutecznie walczyć z wysokimi rachunkami za prąd
Masz dość wysokich rachunków za prąd? Szukasz sposobu, jak zaoszczędzić, nawet jeśli masz w domu sporo urządzeń elektrycznych? Na wysokość taryfy za prąd nie zawsze mamy wpływ. Istnieje jednak parę sposobów,...
Masz dość wysokich rachunków za prąd? Szukasz sposobu, jak zaoszczędzić, nawet jeśli masz w domu sporo urządzeń elektrycznych? Na wysokość taryfy za prąd nie zawsze mamy wpływ. Istnieje jednak parę sposobów, dzięki którym zyskasz pewność, że wina za wysokie rachunki nie leży po Twojej stronie. Sprawdź, jak możesz obniżyć koszt comiesięcznych rachunków za energię.
Redakcja Elektro.info.pl Jak oszczędzać prąd, korzystając ze zmywarki?
Czy wiesz, że zmywarka do naczyń pomoże ci nie tylko oszczędzać cenny czas, lecz także płacić w przyszłości niższe rachunki za wodę i prąd? Oczywiście pod warunkiem, że wybierzesz odpowiedni model, a następnie...
Czy wiesz, że zmywarka do naczyń pomoże ci nie tylko oszczędzać cenny czas, lecz także płacić w przyszłości niższe rachunki za wodę i prąd? Oczywiście pod warunkiem, że wybierzesz odpowiedni model, a następnie będziesz korzystać z urządzenia we właściwy sposób. Jak to zrobić?
W numerze 7–8/2020 „elektro.info” ukazał się artykuł „Pracowita rzeka”, prezentujący system hydroenergetyczny rzeki Słupi. Przypomnijmy, że składa się on z 5 zawodowych elektrowni wodnych. Łupawa również dysponuje własnym systemem hydroenergetycznym, zdecydowanie słabszym pod względem mocy elektrycznej, ale za to złożonym aż z 7 elektrowni zawodowych (nie licząc prywatnych). Jest wśród nich jedna, rzadko spotykana elektrownia lewarowa. Wszystkie znajdują się poniżej jeziora Jasień, czyli na tej części rzeki, której przysługuje niekwestionowana nazwa Łupawa. W przeciwieństwie do odcinka Łupawy sprzed jeziora Jasień, który w wielu publikacjach i na wielu mapach nazywany jest Obrówką. W tym numerze przybliżymy system hydroenergetyczny Łupawy.
|
W artykule:
|
EW ŁUPAWA w Łupawie
W 1925 roku wykonano jazowe spiętrzenie rzeki i uruchomiono siłownię wodną opartą na turbinie Francisa, która napędzała stojący obok młyn. Zabytkowy budynek młyna istnieje do dziś i jest częścią gospodarstwa agroturystycznego. Ma nawet zachowane wyposażenie, ale już od wielu lat nie pracuje. W 1942 roku w przybudówce powstała elektrownia wodna, wyposażona w turbinę Francisa 100 kW, 50 obr./min Voith na wale pionowym i generator synchroniczny 400 V, 100 kVA, 750 obr./min Köhl Saarbrücken z 1942 r. na wale poziomym. Pomiędzy turbiną a generatorem pracuje przekładnia zębata, nabudowana na turbinie. Przekładnia przenosi obroty pionowego wału turbiny na poziomy wał generatora oraz – za pomocą płaskich pasów – napędza mechaniczny regulator łopat turbiny. Układ napędowo-regulacyjny wymaga ręcznej obsługi.
Elektrownia Wodna Łupawa jest elektrownią przepływową na spadzie ok. 2-metrowym. Odbudowana w roku 1982 i zmodernizowana w latach 2014 – 2015, nadal pracuje na starym wojennym wyposażeniu: turbinie, regulatorze i generatorze. Ma czyszczarkę krat wlotowych.
EW ŁUPAWA. Widok starego młyna i elektrowni (w małym budynku) od strony górnej wody
EW ŁUPAWA. Hala maszyn. Z lewej strony zielono-żółty generator, w środku zielona przekładnia zębata na niewidocznej turbinie, po prawej – regulator łopat turbiny (napędzany pasami transmisyjnymi)
EW POGANICE w Poganicach
W połowie XIX w. powstało jazowe spiętrzenie Łupawy, a na brzegu rzeki stanął budynek młyna. Początkowo młyn był napędzany siłownią wodną. W 1938 r. siłownia otrzymała generator i stała się hydroelektrownią, a młyn przeszedł na napęd elektryczny. Obiekt pracował jeszcze po II wojnie światowej, eksploatowany przez zarządców wojskowych, a potem cywilnych, aż wreszcie podupadł, a pożar z połowy lat 60. zamienił go w ruinę. Elektrownia odrodziła się w roku 1980, a w 1991 przeszła modernizację. Wymieniono generator i przekładnię dopasowującą obroty starej turbiny do wymagań nowego generatora. Stary generator synchroniczny AEG z 1937 r. wraz z systemem starych przekładni pasowych pozostały na hali maszyn, jako eksponaty dla turystów.
Obecnie na pionowym wale starej turbiny Francisa osadzona jest nowa przekładnia zębata, a na niej nowy generator. Razem tworzą one bardzo zintegrowany mechanicznie zespół prądotwórczy. Turbina o prędkości 50 obr./min została wykonana w latach 30. XX w. Generator asynchroniczny (silnik indukcyjny klatkowy w stanie pracy prądnicowej) 400 V, 75 kW wiruje z prędkością 736 obr./min i pochodzi z końca XX w. Budynek elektrowni jest wkomponowany w 7-przęsłowy jaz żelbetowy, dający spad wody rzędu 2 metrów. Kraty wlotowe górnej wody są wyposażone w czyszczarkę.
W latach 80. nowy właściciel wyremontował budynek młyna i urządził w nim restaurację z częścią hotelową, istniejące do dziś. W bezpośrednim sąsiedztwie elektrowni przebiega droga nr 6 Słupsk–Lębork, przekraczająca Łupawę nowym wiszącym mostem z 2008 roku. Ten nowoczesny, wysoki most dominuje nad okolicą i jest podziwiany przez fachowców ze względu na unikatowe rozchylenie dźwigarów o kąt 10° na zewnątrz.
EW POGANICE. Widok jazu i małego budynku elektrowni od strony górnej wody. W tle wysoki budynek starego młyna i most wiszący na drodze nr 6
EW POGANICE. Widok od strony dolnej wody
EW POGANICE. Hala maszyn. Z prawej strony pracujący zespół prądotwórczy, w środku czarny pracujący regulator turbiny. Pozostałe urządzenia to eksponaty muzealne ze starym generatorem AEG na pierwszym planie
EW ŁEBIEŃ I w Łebieniu
Zagubiona wśród pomorskich lasów i pól kaszubska wieś Łebień dysponuje dwiema hydroelektrowniami. Stoją naprzeciw siebie, po obu stronach rzeki, nieopodal starego zabytkowego wiaduktu kolejowego na szlaku nr 202 ze Słupska do Lęborka. Starsza Elektrownia Wodna Łebień I powstała w 1933 r. z siłowni młyńskiej. W latach 2006 i 2009 przeszła modernizacje. Wprawdzie nadal pracuje na starej niemieckiej turbinie Francisa 50 kW, 62 obr/min W.W. Hake z 1932 r., ale wyposażonej w nowoczesny elektroniczno-mechaniczny regulator łopatek. Turbina sprzęgnięta jest z polskim generatorem asynchronicznym (silnikiem indukcyjnym klatkowym w stanie pracy prądnicowej) 400 V, 45 kW, 737 obr./min EMIT Żychlin z 1996 r. Zintegrowany mechanicznie zespół pracuje w układzie pionowym, z nową przekładnią zębatą pomiędzy wałami turbiny i generatora. Przed modernizacją hydrozespół był wyposażony w przekładnię blaszano-drewnianą. Niestety, nie zachowała się.
EW ŁEBIEŃ I. Wnętrze hali maszyn. Zespół prądotwórczy
Elektrownie ŁEBIEŃ. Widok od strony dolnej wody. Elektrownia Łebień I na prawym brzegu, czyli z lewej strony na zdjęciu. Elektrownia Łebień II na przeciwnym brzegu
EW ŁEBIEŃ II w Łebieniu
Na drugim końcu 13-przęsłowego jazu przegradzającego wody Łupawy, czyli na lewym brzegu rzeki, stoi Elektrownia Wodna Łebień II uruchomiona w 1990 r. Jest elektrownią lewarową. Turbina lewarowa (w postaci samego wirnika) 45 kW, 314 obr./min ZRE Gdańsk z 1989 r. znajduje się wewnątrz lewara i nie posiada zdolności regulacyjnych (nieruchome łopatki). Albo pracuje, albo stoi. Prąd jest wytwarzany przez generator asynchroniczny (silnik indukcyjny klatkowy w stanie pracy prądnicowej) 400 V, 38 kW, 980 obr./min Celma Cieszyn z 1982 r., usytuowany poza lewarem. Zespół pracuje na wałkach poziomych. Ruch obrotowy turbiny przenoszony jest na wałek generatora poprzez przekładnię mechaniczną. Lewar posiada instalacje do zaciągania wody (uruchamianie elektrowni) oraz do zapowietrzania go (wyłączanie elektrowni). Łebień I oraz Łebień II są elektrowniami przyjazowymi, pracującymi na spadzie ponad 2-metrowym. Rzeka, jaz, budynki elektrowni i wysoki łukowy wiadukt kolejowy tworzą niezapomniany widok.
EW ŁEBIEŃ II. Początek lewara od strony górnej wody. W oddali wiadukt kolejowy
EW ŁEBIEŃ II. Hala maszyn. Zielony lewar, zielona przekładnia zębata i niebieski generator. Obok lewara instalacje do zaciągania wody i zapowietrzania lewara
EW DRZEŻEWO w Drzeżewie
Niewielka, zagubiona w lasach Elektrownia Drzeżewo powstała w roku 1925, razem z drewnianym jazem przegradzającym rzekę i młynem wodnym. Młyn istniał na prawym brzegu Łupawy do 1945 r. Elektrownia na lewym brzegu pracuje do dziś, gruntownie zmodernizowana w 2006 r. Jest elektrownią przyjazową, pracującą na spadzie 2,4 m. Drewniany jaz zastąpiony został w 1972 r. zaporą ziemno-betonową (która utworzyła sztuczną wyspę) i krótkim jazem zamykającym, wyposażonym w lewar automatycznej regulacji spiętrzenia. Obecnie w elektrowni pracuje jeden turbozespół w składzie: turbina Kaplana 180 kW, 120 obr./min GEG oraz generator asynchroniczny (silnik indukcyjny klatkowy w stanie pracy prądnicowej) 400 V, 170 kW, 591 obr./min EMIT Żychlin. Zespół pracuje w układzie pionowym z pośrednictwem przekładni zębatej. W hali maszyn zachowało się stare wyposażenie technologiczne obiektu. Dopiero na początku XXI w. piętrzenie w Drzeżewie otrzymało przepławkę dla ryb, ulokowaną na wyspie.
EW DRZEŻEWO. Budynek elektrowni i jaz upustowy z lewarem automatycznej regulacji spiętrzania
EW ŻELKOWO w Żelkowie
Elektrownia Żelkowo jest jedyną elektrownią zawodową na kaskadzie Łupawy, do której górna woda dopływa kanałem derywacyjnym. Jazy wlotowe i początek kanału odnajdujemy w zgojewskich lasach , w odległości ok. 3 km od elektrowni. Potem kanał biegnie wzdłuż starego koryta Łupawy. Po drodze, stosunki wodne pomiędzy kanałem a starorzeczem reguluje jaz betonowy ze stałym przelewem. Następnie górna woda przepływa przez 8-metrowy jaz ruchomy, usytuowany tuż przed elektrownią, po czym trzema torami wlewa się pod budynek: nurty skrajne są doprowadzane do turbin, a nurt środkowy stanowi przelew burzowy. Elektrownia należy do najstarszych na Pomorzu i jest największą siłownią na Łupawie. Powstała w roku 1906 jako prywatne przedsięwzięcie miejscowego junkra. Odnowiony herb rodowy pierwszego właściciela do dziś widnieje na pięknym, secesyjnym budynku elektrowni, od strony dolnej wody. Po kilku latach eksploatacji elektrownia otrzymała pomocniczy napęd spalinowy Diesla, uruchamiany w razie znacznego niedoboru wody w rzece. Pracowała do roku 1945, kiedy to wyjechała na Wschód w ramach reparacji wojennych pobieranych sobie przez Związek Radziecki. Nieistniejąca już dziś bocznica kolejowa, która ułatwiała transport dieslowskiego paliwa do elektrowni, ułatwiła też jej sprawny szaber w 1945 r. przez zwycięską armię. Ale już na początku lat 50. XX w. Polacy wyposażyli porzucony obiekt w nowe turbiny i generatory. Dziś odrodzona elektrownia dysponuje dwoma zespołami prądotwórczymi wyprodukowanymi w 1951 r., składającymi się z turbin 191 kW, 250 obr./min F.M. Radomsko oraz generatorów synchronicznych 5 kV, 320 kVA FME. Zespoły pracują na osiach poziomych i przy odpowiednio obfitym przepływie wody mogą produkować łącznie 380 kW energii elektrycznej. Żelkowo pracuje na spadzie wynoszącym 6 m. Elektrownię trudno odnaleźć, ukrywa się w lesie za wsią.
EW ŻELKOWO. Jazy w Zgojewie; lewy – wejście w starorzecze; prawy – początek kanału derywacyjnego
EW ŻELKOWO. Widok elektrowni od strony górnej wody
EW ŻELKOWO. Widok elektrowni od strony dolnej wody
EW SMOŁDZINO w Smołdzinie
Elektrownia Wodna Smołdzino jest ostatnią elektrownią kaskady Łupawy. Niedaleko za miasteczkiem rzeka wpada do Jeziora Gardno, z którego wypływa w kurorcie Rowy w postaci krótkiego kanału łączącego jezioro z morzem. Stopień wodny w Smołdzinie przy ul. Mostnika istnieje od XVI w. Obecnie składa się z 4-przęsłowego jazu betonowego oraz 2-przęsłowego jazu regulacyjnego z lewarem automatycznej regulacji piętrzenia wody. Pomiędzy jazami znajduje się naturalna wyspa. Dawne siłownie wodne zlokalizowane przy stopniu napędzały młyn i tartak. W roku 1935 Niemcy wyposażyli obiekt w pierwszy turbozespół prądotwórczy i Smołdzino stało się hydroelektrownią. W roku 1957 Polacy dołożyli drugi turbozespół, znacząco powiększając moc elektrowni Po modernizacji przeprowadzonej w latach 2002 – 2004, Smołdzino dysponuje automatyczną regulacją kierownic obu turbin Francisa, obracających się na wałach pionowych. Pierwsza, to turbina 80 kW, 125 obr./min Megerwerk z 1935 r., współpracująca z polskim generatorem asynchronicznym (silnikiem indukcyjnym zwartym) 400 V, 90 kW, 492 obr./min z 2003 r. Druga, to turbina 136 kW, 65 obr./min Z.M. Radomsko z 1957 r., która współpracuje z generatorem asynchronicznym (silnikiem indukcyjnym zwartym) 400 V, 160 kW, 592 obr./min z 2004 r. Gdy wody w rzece nie brakuje, elektrownia może produkować 200 kW energii elektrycznej.
Do niedawna piętrzenie w Smołdzinie nie posiadało przepławki, co było istotną przeszkodą dla migracji ryb wędrownych w górę rzeki. Polski Związek Wędkarski odławiał w dolnej wodzie wędrujące na tarło trocie i łososie i przerzucał je do wody powyżej elektrowni. Od 2020 r. funkcjonuje w Smołdzinie nowoczesna ryglowa przepławka dla troci i łososi, wyposażona nawet w szczoteczki dla małych węgorzyków. Zbudował ją Słowiński Park Narodowy za unijne pieniądze. Człowiek choć w części zrekompensował krzywdę, wyrządzoną rybom przed wiekami.
EW SMOŁDZINO. Widok elektrowni od strony dolnej wody. Z prawej strony nowa przepławka dla ryb
Negatywne skutki przyrodnicze
Energia przepływu, czyli energia grawitacyjna wody pozyskiwana w elektrowniach wodnych, jest powszechnie uważana za źródło energii odnawialnej. Globalne statystyki pokazują, że elektrownie wodne na ciekach wodnych dostarczają największą ilość energii spośród wszystkich OZE. Jednakże istnieją malkontenci, którzy dążą do wykreślenia energii przepływu z wykazu OZE, ze względu na pewne negatywne aspekty oddziaływania hydroelektrowni na środowisko naturalne. Wyliczmy zastrzeżenia malkontentów:
- olbrzymie elektrownie zaporowe, a raczej ich olbrzymie zbiorniki wody mają negatywny wpływ na tektonikę, tj. mogą generować trzęsienia ziemi,
- woda parująca ze zbiorników zaporowych powoduje wzrost wilgotności powietrza, czyli nie zawsze pożądane zmiany klimatyczne w okolicy,
- elektrownie wodne stanowią przeszkody w transportowaniu przez rzeki osadów mulistych do użyźniania pól w rejonach dolnego nurtu,
- budowle hydrotechniczne utrudniają żeglugę i transport wodny,
- budowle hydrotechniczne przerywają ciągłość nurtu rzek, stanowiąc przeszkodę w migracji ryb wędrownych na tarło i z powrotem,
- obiekty hydrotechniczne zaburzają rytm biegu rzek, które tracą swe bystrza i przyjmują charakter wody stojącej; powolny bieg kanałów derywacyjnych jest przyczyną mniejszego dotlenienia wody, w konsekwencji, następują zmiany gatunkowe lokalnej flory i fauny; w szczególności zanikają gatunki ryb górskich lubiących bystrza, a w ich miejsce pojawiają się gatunki ryb stawowych,
- w zbiornikach zaporowych (podobnie jak w naturalnych jeziorach) mogą obumierać rośliny, a ich rozkładowi przez bakterie towarzyszy wydzielanie metanu; ten metan uwalniany do atmosfery staje się komponentem szkodliwych gazów cieplarnianych.
Na szczęście nie wszystkie zastrzeżenia odnoszą się do naszych polskich realiów. Na Pomorzu szczególną dolegliwością stało się przegrodzenie pomorskich rzek licznymi budowlami piętrzącymi, w ilości nawet większej od liczby zbudowanych elektrowni. Ryby nie były w stanie przekraczać większości piętrzeń, a o przepławkach dawniej nie myślano. Pomorskie rzeki zostały podzielone na wiele zamkniętych odcinków, co zdecydowanie zmniejszyło obszary tarła dla ryb migrujących, obdarzonych homingiem. Problem został dostrzeżony i jest już doceniany, powstają nowe przepławki, a stare są modernizowane.
Drugim zauważonym już problemem są zamierające akweny, emitujące metan. Zarówno naturalne, jak i sztuczne zbiorniki powinny być nadzorowane i w miarę potrzeb czyszczone (rekultywowane). Działania są podejmowane.
Przy okazji, odnotujmy też zjawisko negatywnego oddziaływania terenów przyrzecznych na czystość pomorskich rzek, w tym Słupi i Łupawy. Źródłami skażeń są ośrodki wypoczynkowe bez własnych oczyszczalni ścieków, ośrodki hodowli i tuczu ryb łososiowatych o wielkościach nie skorelowanych ze zdolnością rzek do samooczyszczania, przemysł rolno-przetwórczy bez zamkniętych obiegów wody i oczyszczania ścieków. Walka o czystość pomorskich rzek już trwa.
Wędkarze pogodzili się z nowym asortymentem ryb, występującym w uspokojonych akwenach. Pływają w nich pstrągi, lipienie, płocie, okonie, leszcze, jazie, można nawet spotkać szczupaka. Sztuczny Zalew Bytowy nie bez kozery nazywany jest Cichą Wodą i stanowi ulubione miejsce wędkowania. Problemem wędkarzy jest nie asortyment ryb, a raczej kalendarz zabronionego wędkowania, ustalany w celu ochrony gatunków.
Nowa polska polityka energetyczna zakłada, że w zakreślanych horyzontach czasowych połowa zainstalowanej mocy pochodzić będzie ze źródeł nieemisyjnych. Zafascynowani wizją morskiej energetyki wiatrowej i poruszeni planami nowej polskiej elektrowni jądrowej, nie zapominajmy o energetyce rozproszonej. Pamiętajmy o niewielkich elektrowniach wodnych, od przeszło stu lat mozolnie kręcących wodnymi turbinami.
