f20
Energiewaterbouwkunde
253
Maart 1997 Ir. J. van Duivendijk
T Delft
Technische Universiteit Deift
Faculteit der Civiele Techniel< Vakgroep Waterbouwkunde
Energiewaterbouwkunde
T e c h n i s c h e U n i v e r s i t e i t D e l f t F a c u l t e i t d e r C i v i e l e T e c h n i e k
INHOUDSOPGAVE
ENIGE GEBRUIKTE AFKORTINGEN, D E F I N I T I E S , EENHEDEN EN
SYMBOLEN ( I N AANVULLING OP DE TEKST) v i ü
A. , ALGEMEEN 1
1. INLEIDING 1 2. MULTI-FUNCTIONELE ASPECTEN EN AANVERWANTE VAKGEBIEDEN 3
2.1 M u l t i - f u n c t i o n e l e a s p e c t e n 3 2.2 Aanverwante v a k g e b i e d e n 4
3. VRAAG EN AANBOD VAN E L E C T R I C I T E I T 6
3.1 I n l e i d i n g 6 3.2 De b e h o e f t e aan e n e r g i e 7 3.3 T o e p a s s i n g s g e b i e d e n v a n e n e r g i e s o o r t e n 9 3.4 E n e r g i e b r o n n e n 10 3.5 P l a n n i n g van de e l e c t r i c i t e i t s v o o r z i e n i n g 11 3.6 O p s l a g v a n e n e r g i e 13 3.7 L i t e r a t u u r 14 B. ENERGIEBRON I : RIVIERWATER 15
4. WATERKRACHTPROJECTEN: ALGEMEEN, SITUERING EN ONDERDELEN 15
4.1 E n i g e b a s i s b e g r i p p e n en d e f i n i t i e s 15 4.1.1 B a s i s b e g r i p p e n 15 4.1.2 D e f i n i t i e s 16 4.2 De h a a l b a a r h e i d v a n een w a t e r k r a c h t p r o j e c t 16 4.3 S i t u e r i n g v a n e e n w a t e r k r a c h t p r o j e c t 18 4.4 O n d e r d e l e n v a n e e n w a t e r k r a c h t p r o j e c t 21 4.5 L i t e r a t u u r 26 5. HYDROLOGIE EN STUWMEERBEHEER 27 5.1 I x i l e i d i n g 27 5.2 W a t e r k r a c h t p o t e n t i e e l 28 5.3 Ontwerpafvoer 32 5.4 Stuwmeerbeheer 35 5.5 L i t e r a t u u r 37 c o l l _ 9 . t u d (ms)
i i 6. RIVIERCENTRALES 3 Q 6.1 I n l e i d i n g 38 6.2 S i t u e r i n g v a n r i v i e r c e n t r a l e s 3 9 6.3 Waterbouwkundige werken: t y p e en l a y - o u t 42 6.4 Ontwerp van c e n t r a l e s 4 3 6.5 Sediment a f v o e r 50 6.6 De d i j k e n l a n g s h e t stuwpand 51 6.7 L i t e r a t u u r 52 7. AANVOERLEIDINGEN 5 3 7.1 I n l e i d i n g 5 3 7.2 Ontwerpproces 5 3 7.3 Ontwerp van de open l e i d i n g en de l e i d i n g
onder druk 58 7.4 Ontwerp van de d r u k l e i d i n g 61 7.5 Bijkomende werken en r e g e l m e c h a n i s m e n 68 7.5.1 Algemeen 68 7.5.2 I n l a a t s l u i s 68 7.5.3 G r i n d v a n g 68 7.5.4 Z u i v e r i n g s b a k o f zandvang 71 7.5.5 S t u w p e i l 71 7.5.6 Vergaarkom (met opvangbak) 71
7.5.7 Compensatie bekken 7 3 7.5.8 D r u k s t o o t en b u f f e r s c h a c h t 7 3
7.6 L i t e r a t u u r 76
8. OVERLATEN EN AFLAATWERKEN B I J RESERVOIRS 78
8.1 I n l e i d i n g 78 8.2 O v e r l a t e n : f u n c t i e en b e d r i j f s v o e r i n g 78 8.3 O v e r l a t e n : s i t u e r i n g en ontwerp 7 9 8.4 A f l a a t w e r k e n en a f t a p w e r k e n 89 8.5 O n t w e r p a f v o e r en v e i l i g h e i d 91 8.6 L i t e r a t u u r 9 4
9. STUWDAMMEN VAN LOSKORRELIG MATERIAAL 9 7
9.1 Algemeen 9 7 9.2 Onderzoek v a n f u n d e r i n g en b e s c h i k b a r e
b o u w m a t e r i a l e n 9 9 9.3 Ontwerp van gronddammen 1 0 3
9 . 3 . 1 Algemeen 1 0 3 9 . 3 . 2 O n t w e r p c r i t e r i a 1 0 4
9 . 3 . 3 Ontwerp van de f u n d e r i n g 1 0 5 9 . 3 . 4 Ontwerp van h e t damlichaam 108
9.4 Ontwerp van rotsdammen 1 0 9
10. STUWDAMMEN (STUWMUREN) VAN BETON 115 10.1 Algemeen 115 10.2 Gewichtsdam 116 10.3 Boogdammen 121 10.4 Steunbeerdam 128 10.5 L i t e r a t u u r 129
11. FUNDEREN VAN STUWDAMMEN OP ROTS 132
11.1 I n l e i d i n g 132 11.2 E i g e n s c h a p p e n van g e s t e e n t e n 133 11.2.1 D r u k s t e r k t e 133 11.2.2 S c h u i f s t e r k t e 134 11.2.3 E l a s t i c i t e i t s m o d u l u s v a n g e s t e e n t e n 134 11.2.4 Vervormingsmodules 136 11.2.5 T e c t o n i s c h e spanningen 137 11.3 V e l d en l a b o r a t o r i u m onderzoek 137 11.4 A f s c h u i v i n g 137 11.5 D o o r l a t e n d h e i d 140 11.6 F u n d e r i n g s v e r b e t e r i n g 141 11.6.1 V e r d i c h t i n g d.m.v. i n j e c t i e s 141 11.6.2 O n d o o r l a t e n d h e i d d.m.v. i n j e c t i e 141 11.6.3 D r a i n a g e 143 11.7 M e e t a p p a r a t u u r 143 11.8 L i t e r a t u u r 143 12. WATERTURBINES 145 12.1 I n d e l i n g en w e r k i n g v a n t u r b i n e s 145 12.2 G r o o t s c h a l i g e e n e r g i e opwekking 145 12.3 V e r a n d e r i n g van de vorm b i j h e t F r a n c i s s c h o e p e n r a d b i j toenemend t o e r e n t a l ( l a g e r d o o r v o e r d e b i e t ) 148 12.4 V e r t i c a a l en h o r i z o n t a a l o p g e s t e l d e t u r b i n e s 150 12.5 De k e u z e v a n h e t t u r b i n e t y p e 153 12.6 De k e u z e v a n h e t t u r b i n e t o e r e n t a l en de w a a i e r d i a m e t e r 155 12.7 T o e r e n t a l - en v e r m o g e n s r e g e l i n g v a n t u r b i n e s 157 12.8 K a v i t a t i e en d i e p t e l i g g i n g 159 12.9 Pompturbines 160 12.9.1 O n t w i k k e l i n g 160 12.9.2 De r e g e l b a a r h e i d v a n pompturbines 16 3 12.9.3 U i t v o e r i n g s v o o r b e e l d e n 164 12.10 L i t e r a t u u r 164
i v 13. AFSLUITMIDDELEN B I J WATERKRACHTWERKEN 166 13.1 I n l e i d i n g 166 13.2 S o o r t e n a f s l u i t m i d d e l e n en hun t o e p a s s i n g 168 13.3 V l a k k e s c h u i f ( h e f d e u r ) 169 13.4 W i e l s c h u i f 172 13.5 S e g m e n t s c h u i f 17 3 13.6 C y l i n d e r s c h u i f 177 13.7 D i v e r s e a n d e r e s c h u i v e n 178 13.8 Rubberstuw 179 13.9 L i t e r a t u u r 179
VOORBEELDEN VAN PROJECTEN 181
14. K A I N J I DAM I N NIGERIA 181 14.1 I n l e i d i n g 1 8 i 14.2 Dam l o c a t i e 182 14.3 F u n d e r i n g , b o u w m a t e r i a l e n en damtypen 182 14.4. L a y - o u t 183 14.5 F u n d e r i n g s v e r b e t e r i n g 184 14.6 Grond/rotsdammen 184 14.7 Betondammen 185 14.8 O v e r l a a t I 8 5 14.9 C e n t r a l e 186 14.10 U i t v o e r i n g I 8 7 14.11 L i t e r a t u u r i o q 15. OPAC EN PAC 15.1 I n l e i d i n g I 8 9 15.2 OPAC 190 1 5 . 2 . 1 P r i n c i p e , s i t u a t i e 190 1 5 . 2 . 2 M i l i e u e f f e c t e n 192 1 5 . 2 . 3 E i s e n g e s t e l d door de e l e c t r i c i -t e i -t s p r o d u c e n -t 192 1 5 . 2 . 4 Kenmerken van een OPAC 1 9 2
15.3 PAC 197
1 5 . 3 . 1 P r i n c i p e , s i t u a t i e s 1 9 7 1 5 . 3 . 2 M i l i e u , p l a n o l o g i e en v e i l i g h e i d 198
1 5 . 3 . 3 E i s e n g e s t e l d door de e l e c t r i c i t e i t s
-p r o d u c e n t 1 9 9 1 5 . 3 . 4 Kenmerken van een PAC 1 9 9
15.4 L i t e r a t u u r
15.4.1 OPAC 15.4.2 PAC
206 207
16. RIVIERCENTRALES I N NEDERLAND 208
16.1 I n l e i d i n g 208 16.2 W a t e r k r a c h t i n de Maas 209
16.3 P i j l e r c e n t r a l e t e H a g e s t e i n 213 16.4 R i v i e r c e n t r a l e t e Maurik (stuw b i j Amerongen) 215
16.4.1 Grondgegevens 215 16.4.2 R i v i e r a f v o e r 215 16.4.3 Ontwerp van de r i v i e r c e n t r a l e 216 16.4.3.1 T u r b i n e k e u z e en o p g e s t e l d vermogen 216 16.4.3.2 Voorontwerp 218 16.4.3.3 P h y s i s c h modelonderzoek 220 16.4.3.4 D e t a i l o n t w e r p 221 16.5 L i t e r a t u u r 221
17. KLEINSCHALIGE WATERKRACHT I N NEDERLAND 222
17.1 D e f i n i t i e s 222 17.2 Randvoorwaarden 222 17.3 L o c a t i e s voor SHP 224 17.4 L o c a t i e s voor pompturbines 225 17.5 M o g e l i j k h e d e n voor t o e p a s s i n g v a n m i n i c e n t r a l e s 226 17.6 B e r e k e n i n g van h e t w a t e r k r a c h t p o t e n t i e e l 226. 17.6.1 Algemeen 226 17.6.2 T h e o r e t i s c h p o t e n t i e e l 227 17.6.3 T e c h n i s c h p o t e n t i e e l 227 17.6.4 T e c h n i s c h - f i n a n c i e e l p o t e n t i e e l 229 17.7 T e c h n i s c h - f i n a n c i e e l optimum 229 17.8 K o s t e n - b a t e n a n a l y s e 231 17.9 C o n s t r u c t i e v e - en waterbouwkundige a s p e c t e n (een v o o r b e e l d ) 232 17.10 L i t e r a t u u r 234
18. ECONOMIE VAN WATERKRACHT 235
18.1 I n l e i d i n g 235 18.2 Economische e v a l u a t i e van e n e r g i e o p s l a g s y s t e e m
i n N e d e r l a n d 236 18.3 E c o n o m i s c h e e v a l u a t i e van een m u l t i - f u n c t i o n e e l
p r o j e c t (M'Jara Dam, Marokko) 243 18.4 Economie r i v i e r c e n t r a l e Maurik 246 18.5 Economie v a n m i n i c e n t r a l e s i n N e d e r l a n d 247
v i
C. ENERGIEBRON I I : KOLEN, O L I E , GAS 250
19. KOELWATER SYSTEMEN B I J THERMISCHE CENTRALES 250
19.1 I n l e i d i n g 251 19.2 E i s e n en r a n d v o o r w a a r d e n 251 19.3 O n d e r d e l e n v a n h e t k o e l w a t e r s y s t e e m 253 19.3.1 Algemeen 253 19.3.2 I n l a a t w e r k 253 19.3.3 Pompgebouw 255 19.3.4 A f s l u i t e r s 257 1913.5 P e r s l e i d i n g e n 257 19.3.6 Condensor met a f s l u i t e r 257 19.3.7 A f v o e r l e i d i n g 258 19.3.8 U i t s t r o o m w e r k 259 19.3.9 R e c i r c u l a t i e 259 19.3.10 K o e l t o r e n 259 19.4 S l o t o p m e r k i n g e n 260 19.5 L i t e r a t u u r 260 D. ENERGIEBRON I I I : WIND 261
20. HET FUNDEREN VAN WINDMOLENS 261
20.1 I n l e i d i n g 261 20.2 P r i n c i p e s en o n t w e r p p a r a m e t e r s 261 20.3 De N e d e r l a n d s e s i t u a t i e 265 20.3.1 L o c a t i e 265 20.3.2 Geïnstalleerd vermogen 265 20.3.3 P r o p e l l e r d i a m e t e r s 266 20.4 S t a t i s c h e en dynamische b e l a s t i n g e n op de mast en de f u n d e r i n g 266 20.4.1 Algemeen 266 20.4.2 S t a t i s c h e o n t w e r p b e l a s t i n g 267
20.4.3 Keuze van de mast 270 20.4.4 B e r e k e n i n g v a n de f u n d e r i n g 271 20.5 De dynamische c o n t r o l e b e r e k e n i n g 272 20.6 V e r m o e i i n g s a s p e c t e n 275 20.6.1 De b e l a s t i n g e n 275 20.6.2 De d e t a i l l e r i n g 276 20.7 N a t t e l o c a t i e s 277 20.7.1 T o e g a n k e l i j k h e i d 277 20.7.2 Wind 278 20.7.3 G o l v e n en stroom 278 20.8 L i t e r a t u u r 280
E . ENERGIEBRON I V : HET WATER I N DE ZEE 282 21. I N L E I D I N G 282 21.1 Algemeen 282 21.2 L i t e r a t u u r 283 22. GETIJCENTRALES 284 22.1 P r i n c i p e s 284 22.2 Systemen voor g e t i j c e n t r a l e s 285 22.3 S i t u e r i n g van g e t i j c e n t r a l e s 289 22.4 Ontwerp van g e t i j c e n t r a l e s 290 22.5 P l a n n e n voor p r o j e c t e n e l d e r s i n de w e r e l d 292
22.5.1 Canada, Bay o f Fundy 292 22.5.2 Groot Brittannië, S e v e r n 293 22.5.3 K o r e a , I n d i a 293 22.5.4 Andere p r o j e c t e n 293 22.6 L i t e r a t u u r 293 23. ENERGIE U I T GOLVEN 295 23.1 P r i n c i p e s 295 23.1.1 G o l f t h e o r i e 295 23.1.2 B e s c h i k b a r e g o l f e n e r g i e 295 23.2 Systemen v o o r g o l f e n e r g i e c o n v e r s i e 297 23.3 S i t u a t i e v a n g o l f e n e r g i e c e n t r a l e s 302 23.4 Ontwerp v a n g o l f e n e r g i e c e n t r a l e s 303 23.5 L i t e r a t u u r 304 24. OTEC CENTRALES 305 24.1 P r i n c i p e s 305 24.2 Systemen voor OTEC c e n t r a l e s 305
24.3 S i t u e r i n g v a n OTEC c e n t r a l e s 306 24.4 Ontwerp v a n OTEC c e n t r a l e s 308
24.5 L i t e r a t u u r 309
25. VOORBEELD VAN EEN GETIJCENTRALE: LA RANCE 311
25.1 I n l e i d i n g 311 25.2 Waterbouwkundige a s p e c t e n 311 25.3 B e d r i j f s v o e r i n g 313 25.4 L i t e r a t u u r 316 VERANTWOORDING T.A.V. I L L U S T R A T I E S 318 r
v i ü
ENIGE GEBRUIKTE AFKORTINGEN, D E F I N I T I E S , EENHEDEN EN SYMBOLEN ( I N AANVULLING OP DE TEKST) a. A f k o r t i n g e n b. D e f i n i t i e s Momentaan vermogen ( d e b i e t , v a l h o o g t e ) i s h e t g e l e v e r d vermogen ( d e b i e t , e n z . ) op e n i g e r l e i o g e n b l i k t i i d e n s b e d r i j f (Pn,, Qj^, Hm).
Momentaan rendement van een t u r b i n e i s de v e r h o u d i n g t u s s e n h e t op e n i g e r l e i o g e n b l i k g e l e v e r d vermogen aan de u i t g a a n d e a s van de t u r b i n e en h e t t h e o r e t i s c h vermogen g e c o r r i g e e r d voor h y d r a u l i s c h e v e r l i e z e n .
Qx i s de a f v o e r d i e x dagen p e r j a a r wordt o v e r s c h r e d e n (dus Q25' Q 5 O ' QlOO e n z . ) .
QA i s h e t u i t b o u w d e b i e t van een r i v i e r c e n t r a l e , d.w.z. de t o t a l e w a t e r a f v o e r door de t u r b i n e s b i j de n o m i n a l e QT (met b i j b e h o r e n d e H) d i e voor e l k van de t u r b i n e s i s v a s t g e s t e l d .
c . Eenheden
Inhoud v a n een stuwmeer i n hm^ (= m i l j o e n m^) o f km^ ( = m i l j a r d m^), soms i n a c r e f e e t (= 1233,52 m^). Vermogen i n w a t t (W), k i l o w a t t (kW) o f megawatt (MW) . 1 MW i s een m i l j o e n w a t t , 1 w a t t = 1 j / s = 1 N.m/s soms i n "pk" ( l pk = 0,7355 kW) o f i n UK Horsepower "HP" (1 HP = 0,7457 kW). f \ E n e r g i e I n j o u l e s ( J ) , kWh, MWh o f GWh 1 GWh = 1 m i l j o e n kWh = d u i z e n d MWh. 1 j o u l e ( j ) = 1 N.m. 1 kWh = 3,6 X 1 0 6 j = 3 , 6 MJ K r a c h t i n newton N, kN S p a n n i n g i n p a s c a l ( P a ) , kPa o f MPa 1 Pa = 1 N/m2 T i j d i n seconden ( s ) , u r e n (h) . Voor t e c h n i s c h g e b r u i k i s d o o r g a a n s v o l d o e n d e n a u w k e u r i g : 1 j a a r = 365 dagen = 8760 u r e n = 31,536 x 10^ seconden.
Men wordt v e r d e r v e r w e z e n n a a r de " G l o s s a r y and c o n v e r s i o n f a c t o r s " b i j de C o a s t a l e n g i n e e r i n g d i c t a t e n f4 / f 7 / f 5 . d. Symbolen ICOLD PATO I n t e r n a t i o n a l Commission on L a r g e Dams S t i c h t i n g P o s t d o c t o r a a l O n d e r w i j s i n de T e c h n i e k w a t e r k r a c h t c e n t r a l e
Water Power and Dam C o n s t r u c t i o n (maandblad)
C i v i e l e
wkw WPDC
[ 2 3 . 4 ] V e r w i j z i n g n a a r een onder n r . [ 2 3 . 4 ] g e n o t e e r d document i n h s t . 23, l a a t s t e p a r a g r a a f .
A. ALGEMEEN
1. INLEIDING
B i j energiewaterbouwkunde moet men denken aan ontwerp en u i t v o e r -i n g van waterbouwkund-ige werken -i n h e t k a d e r van de opwekk-ing en h e t t r a n s p o r t van e n e r g i e .
De bronnen w a a r u i t i n de h u i d i g e s a m e n l e v i n g e n e r g i e kan worden gewonnen z i j n de v o l g e n d e : f o s s i e l e b r a n d s t o f f e n : k o l e n , o l i e , a a r d g a s , t u r f , u r a a n r i v i e r w a t e r z o n n e s t r a l i n g brandhout wind z e e w a t e r ( g e t i j , g o l f , t e m p e r a t u u r v e r s c h i l , d i c h t h e i d s v e r -s c h i l ) aardwarmte
Waterbouwkundige werken z a l men b i j sommige e n e r g i e b r o n n e n n o d i g hebben a l s h i e r u i t de e n e r g i e v o r m e l e c t r i c i t e i t wordt gewonnen o f wanneer d e z e l a a t s t e wordt g e t r a n s p o r t e e r d .
I n d e z e c o l l e g e s c o n c e n t r e r e n w i j ons op de e n e r g i e b r o n n e n :
De b e l a n g s t e l l i n g z a l h o o f d z a k e l i j k u i t g a a n n a a r de opwekking van w a t e r k r a c h t u i t r i v i e r e n omdat h i e r u i t de a a r d d e r z a a k een g r o o t a a n t a l waterbouwkundige werken voor n o d i g z i j n .
Genoemd worden i n d i t v e r b a n d : stuwdammen (gebouwd van l o s k o r r e l i g m a t e r i a a , l o f van b e t o n ) , o v e r l a t e n en d o o r l a t e n i n r e s e r -v o i r s , t r a n s p o r t l e i d i n g e n en w a t e r k r a c h t c e n t r a l e s .
De waterbouwkundige werken d i e n o d i g z i j n b i j h e t opwekken van e n e r g i e u i t k o l e n , o l i e en gas kunnen ook o m v a n g r i j k z i j n . Men denke i n d i t verband aan: t o e g a n g s s c h a c h t e n b i j mijnbouw, k o l e n -h a v e n s b i j c e n t r a l e s en o l i e - en g a s w i n n i n g op z e e ( o f f s -h o r e ) . Deze l a a t s t e onderwerpen worden e c h t e r e l d e r s r e e d s b e h a n d e l d . B i j d i t c o l l e g e wordt daarom a l l e e n de k o e l w a t e r s y s t e m e n b i j t h e r m i s c h e c e n t r a l e s b e s p r o k e n .
B i j de d e r d e genoemde e n e r g i e b r o n (wind) b e s t a a t h e t waterbouw-k u n d i g e a s p e c t u i t de f u n d e r i n g en c o n s t r u c t i e van de onderbouw van w i n d t u r b i n e s g e s i t u e e r d i n h e t w a t e r o f aan de k u s t . T e n s l o t t e z a l e r a a n d a c h t worden b e s t e e d aan de e n e r g i e b r o n z e e w a t e r . E n e r g i e opwekking kan h i e r b i j i n p r i n c i p e p l a a t s v i n d e n ( a ) u i t h e t g e t i j , (b) u i t g o l v e n , ( c ) u i t h e t v e r s c h i l i n tempe-r a t u u tempe-r en i n d i c h t h e i d van z e e w a t e tempe-r op v e tempe-r s c h i l l e n d e d i e p t e n . i . r i v i e r w a t e r ( w a t e r k r a c h t ) k o l e n , o l i e , gas wind z e e w a t e r . i i . i i i . i v .
2
N a a s t b e h a n d e l i n g v a n de t h e o r i e en v a n t o e g e p a s t e p r i n c i p e s b i j waterbouwkundige werken t . b . v . e n e r g i e opwekking i s p l a a t s i n -geruimd v o o r e e n meer g r o n d i g e b e s p r e k i n g v a n e n k e l e ontworpen p r o j e c t e n i n N e d e r l a n d en i n h e t b u i t e n l a n d . Sommige h i e r v a n z i j n ook gebouwd (gemerkt met R ) . Genoemd worden i n d i t v e r b a n d :
K a i n j i w a t e r k r a c h t c e n t r a l e i n Noord N i g e r i a ( R ) ; P o m p - a c c u m u l a t i e c e n t r a l e i n N e d e r l a n d (PAC); O n d e r g r o n d s e p o m p - a c c u m u l a t i e c e n t r a l e i n N e d e r l a n d (OPAC); R i v i e r c e n t r a l e s i n N e d e r l a n d : H a g e s t e i n , Maurik ( R ) ; K l e i n s c h a l i g e w a t e r k r a c h t i n N e d e r l a n d ; G e t i j c e n t r a l e L a Rance, F r a n k r i j k ( R ) . A a n g e z i e n waterbouwkundige werken t . b . v . e n e r g i e - o p w e k k i n g i n v e e l g e v a l l e n z i j n g e s i t u e e r d i n h e t b u i t e n l a n d i n e e n omgeving d i e i n e l k o p z i c h t volkomen v e r s c h i l t v a n de N e d e r l a n d s e , z a l b i j z o n d e r e a a n d a c h t worden b e s t e e d aan t y p i s c h n i e t N e d e r l a n d s e f a c e t t e n z o a l s : m u l t i - f u n c t i o n e l e a s p e c t e n van werken; f u n d e r i n g v a n k u n s t w e r k e n op r o t s ; economie v a n m u l t i - p u r p o s e r e s e r v o i r s y s t e m e n ; gebrek aan gegevens.
Waterbouwkundige a s p e c t e n b i j e n e r g i e opwekking d i e e l d e r s , z i j h e t i n a n d e r v e r b a n d , i n c o l l e g e s r e e d s aan de orde komen, worden n i e t b e s p r o k e n .
De omvang v a n de k e n n i s en e r v a r i n g b e t r e f f e n d e v a k g e b i e d e n a l s g r o t e dammen en w a t e r k r a c h t i s i n t e r n a t i o n a a l z e e r g r o o t . De b e h a n d e l d e s t o f i n d i t c o l l e g e d i c t a a t k a n dan ook n o o i t meer z i j n dan e e n i n l e i d i n g t o t h e t onderwerp. B i j h e t s a m e n s t e l l e n v a n d i t d i c t a a t i s dan ook geprobeerd om de s t u d e n t :
de p r i n c i p e s en systemen u i t t e l e g g e n d i e aan de e n e r g i e w a t e r b o u w k u n d i g e werken t e n g r o n d s l a g l i g g e n ; de weg t e w i j z e n n a a r de b e s t a a n d e handboeken, c o n g r e s b i j d r a g e n e n t i j d s c h r i f t a r t i k e l e n . p i t c o l l e g e d i c t a a t f 2 0 v e r v a n g t h e t dammen g e d e e l t e v a n h e t i r r i g a t i e d i c t a a t 1 9 ^ ( r e s e r v o i r s ) , v o o r t s de v e r o u d e r d e w a t e r k r a c h t d i c t a t e n f.20 en f . 2 1 . Het i s e e n v o l l e d i g e h e r z i e n i n g v a n h e t v o o r l o p i g e d i c t a a t energiewaterbouwkunde f.20b ( 1 9 8 3 ) .
2. MULTI-FUNCTIONELE ASPECTEN EN AANVERWANTE VAKGEBIEDEN 2.1 M u l t i - f u n c t i o n e l e a s p e c t e n Hoewel n a t u u r l i j k b i j v e e l waterbouwkundige p r o j e c t e n m u l t i f u n c -t i o n e l e a s p e c -t e n een r o l s p e l e n , z i j n d i e v o o r a l b i j r e s e r v o i r s y s t e m e n d i k w i j l s z e e r u i t g e s p r o k e n . Zo k a n de o p s l a g v a n w a t e r i n e e n stuwmeer de v o l g e n d e p o s i t i e v e g e v o l g e n hebben voor de gemeenschap:
opwekking v a n e l e c t r i c i t e i t d.m.v. w a t e r k r a c h t ; r i v i e r a f v o e r r e g u l e r i n g m e t a l s g e v o l g m i n d e r o v e r s t r o m i n g e n e n b e t e r e m o g e l i j k h e d e n v o o r de s c h e e p v a a r t ; b e s c h i k b a a r h e i d v a n d r i n k w a t e r gedurende h e t g e h e l e j a a r van v o l d o e n d e k w a l i t e i t en k w a n t i t e i t ; r e c r e a t i e ; b e s c h i k b a a r h e i d v a n w a t e r voor landbouwkundige d o e l e i n d e n i n h e t d r o g e s e i z o e n ; o e v e r v e r b i n d i n g t . b . v . h e t v e r k e e r . V a n z e l f s p r e k e n d z u l l e n b i j een b e p a a l d p r o j e c t n i e t a l l e genoemde a s p e c t e n i n g e l i j k e mate een r o l s p e l e n . Voor sommige a s p e c t e n kan u i t v o e r i n g v a n h e t p r o j e c t z e l f s u i t g e s p r o k e n n e g a t i e f z i j n . Door m i d d e l v a n m i l i e u e f f e c t r a p p o r t a g e moet d i t dan worden o n d e r z o c h t * ) . B e l a n g r i j k i s e c h t e r d a t men v a n a f h e t b e g i n van de s t u d i e s z o v e e l m o g e l i j k r e k e n i n g houdt met de m u l t i - f u n c t i o n e l e a s p e c t e n . Immers, d a a r d o o r z a l de u i t v o e r i n g v a n h e t p r o j e c t g e m a k k e l i j k e r t e a a n v a a r d e n z i j n voor de gemeenschap en z a l ook de economische h a a l b a a r h e i d minder m o e i l i j k aan t e t o n e n z i j n .
I n v e e l g e v a l l e n z i j n d o e l e i n d e n met e l k a a r i n s t r i j d :
Het g e b r u i k v a n h e t stuwmeer voor w a t e r o p s l a g om o v e r s t r o -mingen t e voorkomen v e r e i s t d a t h e t ( t e n d e l e ) l e e g s t a a t op h e t moment d a t e r e e n h o o g w a t e r g o l f aankomt. E r i s dan een r i s i c o d a t h e t n i e t v o l i s aan h e t e i n d e v a n h e t . r e g e n s e i z o e n . De landbouw w i l j u i s t h e t stuwmeer zo v r o e g m o g e l i j k v o l hebben om d a t r i s i c o n i e t t e l o p e n . O p s l a g v a n w a t e r t . b . v . de landbouw s t r o o k t w e l l i c h t n i e t met de wensen v a n de e l e c t r i c i t e i t s m a a t s c h a p p i j d i e j u i s t w a t e r w i l a f l a t e n i n de n a t t e koude wintermaanden t . b . v . de e l e c t r i c i t e i t s v o o r z i e n i n g .
De o n t w e r p e r z a l i n z u l k e g e v a l l e n moeten s t r e v e n n a a r een op-t i m a l e o p l o s s i n g . H i e r b i j s p e l e n zowel vormgeving v a n h e op-t onop-twerp
(ontwerp c r i t e r i a ) a l s r e g e l s voor de t o e k o m s t i g e b e d r i j f s v o e r i n g een r o l .
* ) O v e r i g e n s komt wegens t i j d g e b r e k h e t b e l a n g r i j k e a s p e c t ' m i l i e u e f f e c t e n ' n a u w e l i j k s o f n i e t i n d i t t e c h n i s c h e d i c t a a t a a n de o r d e . Men wordt h i e r v o o r verwezen n a a r de T e c h n i s c h e B u l l e t i n s n r s . 35, 37, 50, 65 en 66 v a n ICOLD.
4
Het b o v e n s t a a n d e b e t e k e n t d a t de waterbouwkundige werken d i e een r o l s p e l e n b i j e n e r g i e - o p w e k k i n g n i e t a l l e e n z u l l e n worden be-s p r o k e n met h e t oog op h e t l a a t be-s t e genoemde a be-s p e c t maar ook met h e t oog op h e t g e b r u i k t . b . v . d r i n k w a t e r v o o r z i e n i n g , i r r i q a t i e
s c h e e p v a a r t en d e r g e l i j k e . y a u x c .
2.2 Aanverwante v a k g e b i e d e n
E n e r g i e w a t e r b o u w k u n d e wordt i n d i t c o l l e g e v o o r a l b e s p r o k e n i n h o o f d l i j n e n . Het g a a t meer om h e t algemene b e e l d , de o n d e r l i n g e r e l a t i e v a n de v e l e f a c e t t e n d i e een r o l s p e l e n dan om h e t con-s t r u c t i e v e d e t a i l .
B i j energiewaterbouwkunde s p e l e n een g r o o t a a n t a l p a r a m e t e r s een r o l . A l s men op b a s i s v a n gegeven omstandigheden aan e l k van de p a r a m e t e r s een waarde t o e k e n t , komt men t o t een ontwerp v o o r een p r o j e c t .
Het "waarderen" van deze p a r a m e t e r s g e s c h i e d t met i n a c h t n a m e van de s p e c i f i e k e omstandigheden en de k e n n i s van een a a n t a l op d i v e r s e p l a a t s e n aan de T.U. D e l f t en e l d e r s g e d o c e e r d e v a k k e n . T o t goed b e g r i p van h e t b o v e n s t a a n d e worden d e z e v a k k e n i n a l gemene z i n (dus n i e t t o e g e s p i t s t op d a a d w e r k e l i j k gegeven c o l
-l e g e s ) genoemd. j a s
B i j d e z e opsomming k a n o n d e r s c h e i d worden gemaakt t u s s e n :
t y p i s c h e c i v i e l t e c h n i s c h e vakken a n d e r e t e c h n i s c h e v a k g e b i e d e n n i e t - t e c h n i s c h e v a k g e b i e d e n C i v i e l t e c h n i s c h e v a k k e n z i j n : h y d r o l o g i e en w a t e r h u i s h o u d i n g g r o n d w a t e r s t r o m i n g t o p o g r a f i e en f o t o g r a m m e t r i e grondmechanica v l o e i s t o f m e c h a n i c a d i j k s b o u w r i v i e r w a t e r b o u w k u n d e en morphologie g e s t e e n t e m e c h a n i c a b e t o n - en s t a a l c o n s t r u c t i e s Andere t e c h n i s c h e v a k g e b i e d e n z i j n ; werktuigbouwkunde ( a f s l u i t e r s , h e f i n r i c h t i n g van a f s l u i t -m i d d e l e n , t u r b i n e s ) ; i n s t r u m e n t a t i e ; e l e c t r i s c h e m a c h i n e s ( g e n e r a t o r e n ) en h u l p a p p a r a t e n ( t r a n s f o r m a t o r e n , motoren, r e g e l en s c h a k e l i n r i c h t i n g ) . N i e t - t e c h n i s c h e v a k g e b i e d e n z i j n : economie m i l i e u d e m o g r a f i e landbouw v i s s e r i j g e o l o g i e
A l h o e w e l i n h e t k a d e r van d i t c o l l e g e dus s l e c h t s summier op c o n s t r u c t i e v e d e t a i l s kan worden i n g e g a a n , z a l w e l s t e e d s op s p e c i f i e k e c o n s t r u c t i e v e kenmerken worden gewezen en z a l worden aangegeven wat de m o e i l i j k h e d e n z i j n b i j ontwerp en u i t v o e r i n g . T e n s l o t t e z a l e l k h o o f d s t u k worden b e s l o t e n met e e n l i t e r a t u u r -l i j s t .
3. VRAAG EN AANBOD VAN E L E C T R I C I T E I T ^ )
3.1 I n l e i d i n g
De b e d o e l i n g van d i t i n l e i d e n d e h o o f d s t u k i s om een i n d r u k t e geven van h e t v e r b r u i k van e n e r g i e i n h e t algemeen, de bronnen w a a r u i t we d e z e e n e r g i e kunnen p u t t e n en h e t a a n d e e l d a t e l e c t r i c i t e i t en w e l met name d i e u i t w a t e r k r a c h t , h i e r i n op d i t moment v e r v u l t .
E l e c t r i c i t e i t i s een p r o d u c t d a t n i e t meer weg t e denken i s u i t de w e r e l d e c o n o m i e . Zo b l i j k t h e t b e l a n g van e l e c t r i c i t e i t b i j v o o r b e e l d u i t h e t f e i t d a t h e t v e r b r u i k ( o f de h o e v e e l h e i d g e p r o d u c e e r d e e l e c t r i c i t e i t ) p e r c a p i t a wordt genomen a l s m a a t s t a f van de o n t w i k k e l i n g van een l a n d .
Men e i s t van e l e c t r i c i t e i t d a t z i j op e l k w i l l e k e u r i g t i j d s t i p i n de gewenste h o e v e e l h e i d b e s c h i k b a a r i s . Te w e i n i g e l e c t r i c i t e i t o f t e v e e l h e e f t i n v l o e d op de economie. E l e c t r i c i t e i t i s s l e c h t s één van de v e l e e n e r g i e v o r m e n . Anderen z i j n warmte, l i c h t , beweging. E l e c t r i c i t e i t i s i n f e i t e een t u s s e n v o r m van e n e r g i e d i e a l s d i r e c t e e n e r g i e b r o n voor de a n d e r e d r i e kan worden g e b r u i k t . Het v o o r d e e l van d e z e vorm van e n e r g i e i s d a t h i j e e n v o u d i g t r a n s p o r -t e e r b a a r i s , e e n v o u d i g om -t e z e -t -t e n i s i n een a n d e r e e n e r g i e v o r m en t e n s l o t t e o p z i c h z e l f b i j z o n d e r m i l i e u v r i e n d e l i j k i s .
Z o a l s gezegd i s e l e c t r i c i t e i t een t u s s e n v o r m van e n e r g i e . E n e r -g i e b r o n n e n werden r e e d s -genoemd i n Hoofdstuk 1 * ) .
T a b e l 3.1: V e r d e l i n g van h e t b r a n d s t o f f e n p a k k e t t e n behoeve v a n e l e c t r i c i t e i t s p r o d u c t i e i n 1980 ( i n % )
KOLEH O L I E AARDCAS/OVERrCE WATERKRACHT KERNENEROIB
BR OUITSLAMO S6,4 5 ,0 18,C S,7 14,3 rRANXRIJK 21,2 18, ,3 2,< 31,1 2C,8 I T A L I B 9,2 S6, ,4 «,2 2<,8 1,4 HEDERUNO 40, ,8 40,4 - 7,1 BELGIË 24,4 3S, iS 13,3 1.7 25,1 ENGELAND 7S,4 3, ,9 0,2 1,8 11.7 ZWITSERLAND c o n v e n t i o n e e l 2,0 28,4 OOSTENRIJK c o n v e n t i o n e e l 29,4 70,£ -WEST-EUROPA 38 20 7 23 12 OOST-EUROPA"' 77 10 S 3 2 USSB 3 ] 23 2S 12 3 NOORD-AMERIKA 4' » 13 1» 11 n) e x c l . USS8 Oron: E u r o s t A t 1) B i j de s a m e n s t e l l i n g van d i t h o o f d s t u k i s v o o r n a m e l i j k ^ g e b r u i k gemaakt van de PATO b i j d r a g e n genoemd i n p a r a . 3.7
) I n f e i t e i s h e t v e r s c h i l t u s s e n e n e r g i e b r o n n e n en -vormen n i e t zo s t r a k . Men zou kunnen poneren d a t a l l e e n zonne-s t r a l i n g en z w a a r t e k r a c h t e n e r g i e b r o n n e n z i j n .
7
Het a a n d e e l van de v e r s c h i l l e n d e e n e r g i e b r o n n e n i n h e t e n e r g i e -v e r b r u i k i s -v e r s c h i l l e n d -v a n l a n d t o t l a n d . I n T a b e l 3.1 i s de v e r d e l i n g van h e t e n e r g i e v e r b r u i k ( p r i m a i r ) o v e r de v e r s c h i l l e n d e bronnen aangegeven ( i n p r o c e n t e n ) voor een a a n t a l l a n d e n i n 1980. O p v a l l e n d i s h e t a a n d e e l v a n w a t e r k r a c h t voor de e l e c t r i c t e i t s -p r o d u c t i e i n l a n d e n a l s Z w i t s e r l a n d en O o s t e n r i j k . I n T a b e l 3.2 i s de e n e r g i e b a l a n s voor 1980 voor de N e d e r l a n d s e s i t u a t i e weergegeven. E l e c t r i c i t e i t i s h i e r d u i d e l i j k a l s e n e r -gievorm i n de m i n d e r h e i d t e g e n o v e r h e t d i r e c t g e b r u i k v a n gas en o l i e i n h u i s h o u d i n g en i n d u s t r i e . T a b e l 3.2: E n e r g i e b a l a n s 1980 i n % wttmlne 4 8 bivo«r 52 beschikbaar 1 0 0 uitvoer 51 beschikbaar binnenland 4 9 bunkering 5 voorraad mutaties 1 produktie niet energiedragers 1
bruto binnenlands verbruik 4 2 energiebedrijven 9 finaal verbruik 3 4 ( 1 0 0 ) industrie 15 ( 4 4 ) w.v. metaal 3" (7) ctiemie 9 <27) voedings-en genotmiddelen 1 ( 4 ) overige 2 ' ( 6 ) transport 5 ( 1 5 ) huishoudens 9 ( 2 7 ) overige 5 (14) (in % v a a l i n a a l verbruik) bron: C B S 3.2 De b e h o e f t e aan
Het e n e r g i e p r o b l e e m i s i n wezen een probleem v a n de mens. Het i s dan ook de m o e i t e waard a a n d a c h t t e s c h e n k e n aan h e t verband t u s s e n de e n e r g i e c o n s u m p t i e v a n de mens door de eeuwen heen en de g r o e i v a n de w e r e l d b e v o l k i n g .
F i g . 3.1 t o o n t h e t e n e r g i e v e r b r u i k i n de l o o p d e r t i j d e n . Het bovengenoemde verband b l i j k t d u i d e l i j k a l s men d e z e f i g u u r v e r -g e l i j k t met f i -g u r e n 3.2, 3.3 en 3.4. De -g r a f i e k e n d a t e r e n u i t de p e r i o d e 1970 - 1980. De h u i d i g e v e r w a c h t i g i n g e n t . a . v . de omvang van de w e r e l d b e v o l k i n g na h e t j a a r 2000 z u l l e n l a g e r z i j n dan d i e u i t 1980 maar d a t de b e v o l k i n g z a l b l i j v e n toenemen s t a a t v a s t .
F i g u u r 3.1: E n e r g i e v e r b r u i k i n de l o o p d e r t i j d e n ( p e r hoofd en p e r dag i n 1000 k c a l ) F i g u u r 3.2: V e r l o o p v a n de w e r e l d b e v o l k i n g van 1650 t o t 2000 Industriële tijdperk ( U S A ) i industriële revolutie middeleeuwen RomeinseRijk jachltijdperk oertijd r—T T ' " n 1 1 , 1 1 1 0 50 100 150 2 0 0 2 0 0 » 3 0 0 0 miljoen B voeding @ huishouding en handel • landbouw en Industrie • transport
bron: Brown BoverI "Welchenatellon" 1976
1650
IR Sovjet-Unie en d s rest van Europa IV C h i n a
V rest AziÜ
geschatte wereldbevolking in hst jaarZOOO: c i r c a Gmiljard getallen volgens Inzichten van 1970
bron: Wertldatlaa uitgegeven door Reader's Digest B.V.
F i g u u r 3.3: O n t w i k k e l i n g w e r e l d -b e v o l k i n g v a n a f 1650
1650 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2O0O
bron: Ondermeer: VN en World Bank; Workl Development Report 1980
F i g u u r 3.4: O n t w i k k e l i n g w e r e l d b e v o l k i n g wereldbevolking xlO» mensen S Il4 6 0 0 0 4 0 0 0
bron: Unser L e b e n , Heute und Morgen; VWEW 1981
2 0 0 0 O voor Christus — | - ~ na Christus
9
Het p r o d u c t van e n e r g i e v e r b r u i k p e r c a p i t a en h e t a a n t a l inwoners g e e f t b i j b e n a d e r i n g de h o e v e e l h e i d benodigde e n e r g i e aan.
U i t e r a a r d s p e e l t b i j een p r o g n o s e van h e t t o e k o m s t i g e e n e r g i e v e r b r u i k de v e r w a c h t e o n t w i k k e l i n g van een l a n d een r o l . I n d i t v e r b a n d i s t a b e l 3.3 v e e l z e g g e n d : momenteel g e b r u i k t 82% v a n de w e r e l d b e v o l k i n g s l e c h t s 46% van de w e r e l d w i j d opgewekte e n e r g i e . T a b e l 3.3 aandeel in wereldbevolking in procenten aandeel in wereldenergie-verbruik in procenten
Afrika, Azië, Australië,
Zuid-Amerika 51 13
Oost-Europa, China, USSR 31 33
te zamen 82 46
West-Europa 9 18
Noord-Amerika 6 31
Japan 3 5
B i j v e r d e r e o n t w i k k e l i n g én g r o e i van de w e r e l d b e v o l k i n g z a l de b e h o e f t e aan e n e r g i e dan ook b l i j v e n s t i j g e n . H i e r b i j i s van b e l a n g d a t i n sommige r e g i o ' s o f l a n d e n de o n t w i k k e l i n g s n e l l e r toeneemt dan e l d e r s . Zo z a l de b e h o e f t e aan e n e r g i e i n Oost en Z u i d - O o s t Azië s t e r k e r g r o e i e n dan op andere p l a a t s e n i n de w e r e l d .
3.3 T o e p a s s i n g s g e b i e d e n van e n e r g i e s o o r t e n
Van de i n H o o f d s t u k 1 genoemde e n e r g i e b r o n n e n i s l a n g n i e t e l k e bron i n de h u i d i g e m a a t s c h a p p i j op e l k e p l a a t s even goed t o e p a s -b a a r . Zo maakt men b i j de s e c t o r w e g t r a n s p o r t en i n de l u c h t v a a r t i n p r i n c i p e a l l e e n g e b r u i k van v l o e i b a r e b r a n d s t o f . B i j r a i l t r a n -s p o r t van zowel v l o e i b a r e b r a n d -s t o f a l -s e l e c t r i c i t e i t . I n h e t k o r t komt h e t e r op n e e r d a t de k e u z e van de g e b r u i k t e e n e r g i e v o r m a f h a n g t van de m o g e l i j k h e d e n , h e t d o e l , h e t gemak en de k o s t e n . I e d e r e e n maakt v o o r v e r l i c h t i n g g e b r u i k van e l e c t r i c i t e i t ( a l s e r t e n m i n s t e een e l e c t r i c i t e i t s n e t aanwezig i s ) . B i j verwarming z a l men e e r d e r aan o l i e o f gas denken.
D i r e c t e t o e p a s s i n g van w a t e r en w i n d k r a c h t h e e f t w e i n i g b e t e k e -n i s . Me-n z a l d e z e e -n e r g i e b r o -n -n e -n da-n ook a l t i j d e e r s t omzette-n i -n e l e c t r i c i t e i t .
Het v o o r d e e l van e l e c t r i c i t e i t t . a . v . andere e n e r g i e v o r m e n werd r e e d s i n p a r a g r a a f 3.1 aangegeven.
3.4 E n e r g i e b r o n n e n J u i s t omdat de f o s s i e l e d e l f s t o f f e n a l s e n e r g i e b r o n n e n n i e t o n u i t p u t t e l i j k z i j n ( h e t i s " k a p i t a a l " d a t o p r a a k t ) z a l men z i c h wenden t o t de e n e r g i e b r o n n e n d i e n i e t o p r a k e n : z o n n e s t r a l i n g , wind, z e e ( g e t i j - , g o l f - , t e m p e r a t u u r v e r s c h i l ) en aardwarmte. Het i s h i e r b i j de e n e r g i e b r o n z o n n e s t r a l i n g d i e de h y d r o l o g i s c h e k r i n g l o o p " a a n d r i j f t " . De h y d r o l o g i s c h e k r i n g l o o p l e i d t t o t een v e r h o g i n g v a n de potentiële e n e r g i e v a n h e t w a t e r . Deze "water-k r a c h t " wordt dan v e r v o l g e n s omgezet i n e l e c t r i c i t e i t .
Momenteel b e d r a a g t h e t a a n d e e l van w a t e r k r a c h t i n h e t t o t a l e w e r e l d w i j d e e n e r g i e v e r b r u i k s l e c h t s e n k e l e p r o c e n t e n . Dat h o e f t e c h t e r n i e t zo t e b l i j v e n . T a b e l 3.4: W a t e r k r a c h t p o t e n t i e e l i n de w e r e l d ( 1 9 7 8 ) : V e r d e l i n g o v e r r e g i o ' s Geïnstalleerd Waterkracht Potentieel
Bevolking Aanwezig T W b in % v. in % v. Totaleetec-Waarvan in 1979 potentieel aanwezig het we triciteits water-(mUj. T W h pot. reWpot. produktie kracht inw.) T W h in % (1) OESO 750 2.100 1.063 50 % 10,95% 4.946 21.4% (2) USSR, India, Mexico, Brazilië, Joegoslavië 1.100 2.100 348 16,5% 3,55% 1.530 22,6% (3) Overige landen 2.250 5.600 253 3,7% 2,50% 1.231 16 % 4.100 9.800 1.664 17 % 7.617 21,7% B r o n : I -Bouwkunde en C i v i e l e t e c h n i e k - no. 2 - 1986 B l i j k e n s T a b e l 3.4 was t o t 1978 nog s l e c h t s 17% v a n h e t t o t a l e w a t e r k r a c h t p o t e n t i e e l i n de w e r e l d benut.
Men mag v e r w a c h t e n d a t op l a n g e r e t e r m i j n v o o r a l i n de ontwik-k e l i n g s l a n d e n w a t e r ontwik-k r a c h t een r o l z a l gaan s p e l e n . T o t nu t o e i s d i e r o l g e r i n g . De t a b e l l a a t z i e n d a t i n de " o v e r i g e " l a n d e n
(d.w.z. de o n t w i k k e l i n g s l a n d e n ) s l e c h t s 16% v a n de e l e c t r i c i t e i t u i t w a t e r k r a c h t wordt g e h a a l d t e r w i j l maar 3,7% v a n h e t aanwezig p o t e n t i e e l wordt b e n u t .
Z e l f s a l s men r e k e n i n g houdt met a l l e bezwaren d i e de o n t w i k k e -l i n g v a n w a t e r k r a c h t i n de weg s t a a n , mag men e r t o c h w e -l v a n u i t gaan d a t h e t a a n d e e l v a n w a t e r k r a c h t i n de e l e c t r i c i t e i t s p r o d u c -t i e i n de o n -t w i k k e l i n g s l a n d e n z a l v e r d u b b e l e n . R e k e n i n g houdend met e e n toename v a n h e t e l e c t r i c i t e i t s g e b r u i k b e t e k e n t d i t d a t h e t geïnstalleerd vermogen z a l v e r d r i e v o u d i g e n (d.w.z. s t i j g e n van 3,7 t o t 10% v a n h e t aanwezig p o t e n t i e e l ) .
E e n d e r g e l i j k e r o o s k l e u r i g e b e n a d e r i n g kan nog n i e t worden gegeven v o o r de o n t w i k k e l i n g van de a n d e r e "inkomen" e n e r g i e b r o n -nen. I n f e i t e s t a a t h e t g e b r u i k v a n de z o n n e s t r a l i n g , v a n de wind en v a n de z e e a l s e n e r g i e b r o n nog i n de k i n d e r s c h o e n e n . E c h t e r j u i s t omdat men h i e r nog aan h e t b e g i n van een o n t w i k k e l i n g s t a a t , z a l i n de v o l g e n d e h o o f d s t u k k e n ook aandacht aan de waterbouwkundige a s p e c t e n van de e n e r g i e - o p w e k k i n g u i t d i e e n e r g i e b r o n n e n worden b e s t e e d .
11
3.5 P l a n n i n g v a n de e l e c t r i c i t e i t s v o o r z i e n i n g
Door hen d i e e n t h o u s i a s t z i j n o v e r h e t g e b r u i k v a n w a t e r k r a c h t , wind o f g e t i j a l s e n e r g i e b r o n wordt w e l eens v e r g e t e n d a t e l e c -t r i c i -t e i -t s p r o d u c -t i e , a f k o m s -t i g v a n d i e bronnen, moe-t p a s s e n i n een n a t i o n a a l , r e g i o n a a l o f I n t e r n a t i o n a a l s y s t e e m v a n e l e c t r i c i -t e i -t s v o o r z i e n i n g .
A l v o r e n s h i e r n a d e r op i n t e gaan, moeten e e r s t e n k e l e v e e l voorkomende b e g r i p p e n worden genoemd.
Het b e l a s t i n g diagram v a n e e n e l e c t r i s c h e c e n t r a l e i s de g r a f i s c h e v o o r s t e l l i n g v a n h e t vermogen d a t de c e n t r a l e i n de t i j d a f g e e f t . D i t vermogen noemt men de b e l a s t i n g v a n de c e n t r a l e en h e t wordt u i t g e d r u k t i n kW o f MW.
Een b e l a s t i n g diagram kan men o p s t e l l e n voor e e n kenmerkende p e r i o d e (dag, week, maand, j a a r ) en/of voor een b e p a a l d e s t r e e k o f l a n d . F i g u u r 3.5 t o o n t e e n d a g b e l a s t i n g d i a g r a m . Het vermogen ( i n kW) wordt aangegeven door de o r d i n a t e n , de g e l e v e r d e e n e r g i e ( i n kWh) gedurende de dag wordt v o o r g e s t e l d door h e t o p p e r v l a k t u s s e n kromme en a b s c i s .
Men o n d e r s c h e i d t v o o r t s piekvermogen, gemiddeld vermogen en min. vermogen.
D a a r n a a s t s p r e e k t men, a f g a a n d e op de vorm v a n h e t b e l a s t i n g d i a g r a m , v a n b a s i s l a s t en p i e k l a s t . De b a s i s l a s t i s dan h e t vermogen d a t p r a k t i s c h c o n t i n u moet worden g e l e v e r d t e r w i j l de p i e k l a s t ( o f p i e k b e l a s t i n g ) s l e c h t s gedurende k o r t e t i j d moet kunnen worden g e l e v e r d (met a l s maximum vermogen h e t e e r d e r genoemde piekvermogen minus b a s i s l a s t ) .
Een c e n t r a l e ( o f e e n h e i d ) d i e d r a a i t i n b a s i s l a s t z a l m e e s t a l een k o l e n - o f k e r n c e n t r a l e z i j n . E e n c e n t r a l e d i e g e m a k k e l i j k kan worden s t i l g e z e t en g e s t a r t , g e b r u i k t men v o o r p i e k b e l a s t i n g e n . Zo'n c e n t r a l e g e b r u i k t a l s e n e r g i e b r o n o l i e , gas o f w a t e r k r a c h t .
I n p a r a g r a a f 3.1 werden r e e d s de e i s e n genoemd d i e men aan e l e c -t r i c i -t e i -t s -t e l -t . I n verband h i e r m e e i s een e v e n w i c h -t i g e samen-s t e l l i n g van een e n e r g i e - p r o d u c t i e p a r k nu en i n de toekomsamen-st van g r o o t b e l a n g .
B i j de term " p r o d u c t i e p a r k " moet men dan denken aan een a a n t a l v e r s p r e i d g e s i t u e e r d e p r o d u c t i e m i d d e l e n ( l e e s : c e n t r a l e s ) d i e e l k op hun e i g e n manier aan de p r o d u c t i e b i j d r a g e n .
B i j de p l a n n i n g van h e t i n de toekomst v e r e i s t e p r o d u c t i e v e r m o g e n alsmede van de o p t i m a l e s a m e n s t e l l i n g van h e t t o e k o m s t i g e p r o d u c -t i e p a r k maak-t men i n N e d e r l a n d g e b r u i k van v e r s c h i l l e n d e p r o b a b i l i s t i s c h e methoden. V o l s t a a n wordt h i e r met t e w i j z e n op de t o e t s i n g van d r i e c r i t e r i a :
kans d a t b e l a s t i n g g r o t e r i s dan v e r w a c h t ;
kans d a t h e t t o t a a l aan b e s c h i k b a r e p r o d u c t i e m i d d e l e n n i e t b e s c h i k b a a r i s ;
kans d a t de v e r w a c h t e h o e v e e l h e i d e n e r g i e n i e t kan worden g e l e v e r d op h e t gewenste t i j d s t i p .
Men b e p a a l t b i j v o o r k e u r de tweede genoemde k m s ( z g n . " l o s s o f c a p a c i t y " methode), omdat h i e r v o o r meer b e t r o u w b a r e gegevens b e s c h i k b a a r z i j n dan voor de andere methoden.
Men v e r g e l i j k t nu de k a n s d i c h t h e i d - f u n c t i e s van b e l a s t i n g en b e s c h i k b a a r vermogen en komt zo op b a s i s van een t o e l a a t b a a r n i v e a u van de kans op onvermogen t o t een gewenste omvang van h e t p a k k e t p r o d u c t i e m i d d e l e n .
B i j de s a m e n s t e l l i n g van h e t p r o d u c t i e p a r k s p e l e n u i t e r a a r d ook de p r o d u c t i e k o s t e n van h e t s y s t e e m een r o l . Het i s m o g e l i j k om met b e h u l p van s i m u l a t i e t e c h n i e k e n t o t een o p t i m a l e s a m e n s t e l l i n g van h e t p r o d u c t i e p a r k t e komen.
I n h e t k a d e r van d i t c o l l e g e zou h e t t e v e r v o e r e n om h i e r d i e p e r op i n t e gaan. Van b e l a n g i s e c h t e r de w i j z e waarop de i n z e t en h e t g e b r u i k van e n e r g i e b r o n n e n a l s w a t e r , wind en g e t i j wordt b e o o r d e e l d door de e l e c t r i c i t e i t s - p r o d u c e n t .
Wij gaan e r h i e r b i j v a n u i t d a t h i j n a a s t de genoemde bronnen kan k i e z e n u i t de e n e r g i e b r o n n e n k o l e n , g a s , o l i e en k e r n s p l i t s i n g .
B i j de genoemde b e o o r d e l i n g z i j n de v o l g e n d e punten van b e l a n g :
k o s t e n van de t e l e v e r e n e n e r g i e ; k a n s e n op n i e t b e s c h i k b a a r z i j n van de e n e r g i e b r o n ; r e g e l b a a r h e i d en g e s c h i k t h e i d voor s t a r t - s t o p b e d r i j f van de e e n h e i d ; k o s t e n e f f e c t van h e t g e b r u i k a l s r e g e l e n d e c e n t r a l e o f a l s s t a r t - s t o p e e n h e i d .
B i j zowel wind a l s w a t e r (en i n m i n d e r e mate b i j g e t i j ) i s zonder o p s l a g van e n e r g i e de kans ( t e ) g r o o t d a t z i j n i e t op h e t j u i s t e t i j d s t i p b e s c h i k b a a r z i j n om de e n e r g i e t e l e v e r e n d i e v o l g t u i t h e t geïnstalleerd vermogen.
De KEMA h e e f t o n d e r z o c h t h o e v e e l MW windvermogen ( z o n d e r o p s l a g ) maximaal t o t h e t n e d e r i a n d s e e l e c t r i c i t e i t s n e t zou mogen worden t o e g e l a t e n . Z i j g a a t e r h i e r b i j v a n u i t ( b i j gebrek aan b e t e r e g e g e v e n s ) d a t h e t windvermogen b i n n e n e n k e l e m i n u t e n i n z i j n g e h e e l kan w e g v a l l e n .
13
De o v e r i g e eenheden i n h e t n e t moeten d i t dan s n e l kunnen opvan-gen. R e k e n i n g houdend met de k o p p e l i n g aan h e t E u r o p e s e n e t kwam men i n e e r s t e i n s t a n t i e t o t een maximum v a n 1000 MW t o e l a a t b a a r windvermogen. I n m i d d e l s wordt r e e d s 1.200 - 1.600 MW genoemd
[ 1 8 . 1 ]
D i t g e t a l b e r u s t op de m o g e l i j k e opvang van h e t w e g g e v a l l e n v e r -mogen door a n d e r e eenheden. Van b e l a n g i s e c h t e r ook de s n e l h e i d waarmee de u i t g a n g s s i t u a t i e kan worden h e r s t e l d . I n f e i t e gaat h e t dan om de o p r e g e l s n e l h e i d van h e t t h e r m i s c h p r o d u c t i e v e r m o -gen, 's N a c h t s zou men n a a s t 1000 MW windvermogen i n t o t a a l 7400 t o t 7900 MW t h e r m i s c h vermogen i n b e d r i j f kunnen houden.
K r i t i s c h e s i t u a t i e s kunnen o n t s t a a n a l s h e t windvermogen g e l i j k t i j d i g met de s t e r k s t e s t i j g i n g van de b e l a s t i n g w e g v a l t . G e b e u r t d i t b i j v o o r b e e l d om 6 u u r g e l e i d e l i j k met een s n e l h e i d v a n 35 è 45 MW p e r minuut (dus i n c a . 30 m i n u t e n ) , dan zou de r e g e l s n e l h e i d van h e t d r a a i e n d e vermogen j u i s t v o l d o e n d e z i j n om de b e l a s t i n g s t i j g i n g en h e t w e g v a l l e n van h e t windvermogen nog op t e vangen. A l s de wind s n e l l e r zou w e g v a l l e n , zou de o p r e g e l s n e l -h e i d van -h e t t -h e r m i s c -h e p r o d u c t i e p a r k n i e t meer v o l d o e n d e z i j n .
3.6 O p s l a g v a n e n e r g i e
I n h e t algemeen kan worden g e s t e l d d a t een b e l a s t i n g p a t r o o n b e t e r kan worden gevolgd door o p s l a g v a n e n e r g i e b i j l a g e b e l a s t i n g en afname h i e r v a n b i j hoge b e l a s t i n g . Dat b e t e k e n t e c h t e r nog n i e t d a t zo'n o p s l a g s y s t e e m i n a l l e g e v a l l e n economi-s c h e v o o r d e l e n b i e d t t . a . v . een economi-s i t u a t i e zonder o p economi-s l a g economi-s y economi-s t e e m . Zo l e i d t o p s l a g van e l e c t r i s c h e e n e r g i e i n N e d e r l a n d i n p r i n c i p e t o t h e t v o l g e n d e : a. h o g e r v e r b r u i k van p r i m a i r e e n e r g i e ; b. b e t e r e b e n u t t i n g b a s i s l a s t v e r m o g e n ; c . b r a n d s t o f k o s t e n b e s p a r i n g ; d. v e r g r o t i n g van de r e g e l m o g e l i j k h e d e n b i j de b e d r i j f s v o e -r i n g ; e. v e r l a g i n g van h e t op t e s t e l l e n t h e r m i s c h p r o d u c t i e v e r m o -gen .
Het hoger g e b r u i k van p r i m a i r e e n e r g i e i s t e w i j t e n aan h e t e n e r g i e v e r l i e s d a t o p t r e e d t i n een o p s l a g s y s t e e m ( l e e s i n h e t k a d e r van d i t c o l l e g e : p o m p a c c u m u l a t i e - c e n t r a l e ) . W e l i s w a a r i s e r een b e s p a r i n g i n h e t t h e r m i s c h e p r o d u c t i e p a r k maar d i e weegt n i e t op t e g e n h e t rendement van de o p s l a g c y c l u s d a t n o o i t hoger i s dan 85%, 95%.
E e n b e t e r e b e n u t t i n g van h e t b a s i s l a s t v e r m o g e n i s m o g e l i j k b i j ruime t o e p a s s i n g van k o l e n e n / o f k e r n e n e r g i e c e n t r a l e s . D i e s i t u a -t i e b e s -t a a -t i n N e d e r l a n d e c h -t e r nu n i e -t . G e z i e n de bezwaren d i e men h e e f t t e g e n b e i d e t y p e s c e n t r a l e s u i t oogpunt van r e s p e c t i e -v e l i j k m i l i e u en -v e i l i g h e i d z a l de h u i d i g e s i t u a t i e n i e t s n e l v e r a n d e r e n .
B r a n d s t o f k o s t e n b e s p a r i n g i s dan ook n i e t meer t e v e r w a c h t e n van k o l e n / k e r n e n e r g i e v e r s u s o l i e / g a s maar w e l b i j g e b r u i k van de e n e r g i e b r o n n e n w a t e r en wind.
De r e g e l m o g e l i j k h e i d b i j de b e d r i j f s v o e r i n g neemt z e k e r t o e b i j o p s l a g v a n w a t e r . W a t e r t u r b i n e s kunnen n a m e l i j k s n e l i n en u i t b e d r i j f worden genomen en i n k o r t e t i j d t o t v e e l vermogen worden u i t g e r e g e l d .
V e r l a g i n g v a n h e t t e n m i n s t e v e r e i s t e t h e r m i s c h e productievèrmogen i s i n p r i n c i p e m o g e l i j k en i s een f u n c t i e v a n vermogen, c a p a c i -t e i -t en b e s c h i k b a a r h e i d v a n h e -t o p s l a g s y s -t e e m .
Ook h i e r b i j s p e l e n e c h t e r de andere e e r d e r genoemde f a c t o r e n een b e l a n g r i j k e r o l . T o e p a s s i n g v a n een o p s l a g s y s t e e m i n een s i t u a t i e met overwegend o l i e / g a s g e s t o o k t e c e n t r a l e s h e e f t geen e n k e l e
z i n . E e n o p s l a g s y s t e e m v o o r w i n d e n e r g i e k a n e c h t e r a a n t r e k k e l i j k z i j n . De v e r w a c h t e o n t w i k k e l i n g v a n de o l i e - en g a s p r i j s v e r s u s de k o s t e n v a n h e t o p s l a g s y s t e e m en van de e n e r g i e - o p w e k k i n g z i j n dan maatgevend voor de economie v a n h e t g e h e e l .
T e n s l o t t e wordt e r voor de d u i d e l i j k h e i d nog op gewezen d a t e r d i v e r s e s o o r t e n o p s l a g s y s t e m e n z i j n :
p o m p - a c c u m u l a t i e s y s t e m e n d i e gebruikmaken v a n w a t e r (PAC en OPAC);
d r u k l u c h t - a c c u m u l a t l e c e n t r a l e s (DAG, S-PAC).
I n d i t c o l l e g e wordt u i t s l u i t e n d aandacht b e s t e e d aan de o p s l a g van w a t e r . 3.7 L i t e r a t u u r [ 3 . 1 ] I r . N. K a l b e r g " S y s t e e m a n a l y s e i n de E l e c t r i c i t e i t s v o o r -z i e n i n g " , PATO c u r s u s Energiewaterbouw 1982. [ 3 . 2 ] I r . K. Wassenaar " E l e c t r i c i t e i t s v e r b r u i k " , PATO c u r s u s Energiewaterbouw 1982. [ 3 . 3 ] I r . J . v a n D u i v e n d i j k "Nederland hoopt op m a r k t a a n d e e l b i j stuwdammenbouw", I , Bouwkunde en C i v i e l e T e c h n i e k , no. 2, f e b r u a r i 1986.
B. ENERGIEBRON I : RIVIERWATER
4. WATERKRACHTPROJECTEN: ALGEMEEN, SITUERING EN ONDERDELEN
4.1 E n i g e b a s i s b e g r i p p e n en d e f i n i t i e s
4.1.1 B a s i s b e g r i p p e n
W a t e r k r a c h t kan worden gewonnen u i t een w a t e r d e b i e t Q ( i n m^/s) d a t o v e r een hoogte ( v a l h o o g t e , v e r v a l , d r u k h o o g t e ) HgR ( i n m) kan v a l l e n .
Het v r i j k o m e n d e ( b r u t o ) vermogen z a l dan z i j n :
ï.g.Q.HBR ( i n N.m/s, d.w.z. i n W).
D i t i s e c h t e r n i e t h e t w e r k e l i j k e vermogen d a t aan de g e b r u i k e r t e r b e s c h i k k i n g komt. De v o l g e n d e v e r l i e z e n v e r m i n d e r e n h e t b r u t o vermogen:
a. W r i j v i n g s en andere v e r l i e z e n i n h e t s y s t e e m voor aan- en a f v o e r van w a t e r n a a r h e t w a t e r k r a c h t w e r k (wkw). Men kan d e z e v e r l i e z e n u i t d r u k k e n i n h o o g t e v e r l i e z e n Z i , Z 2 ,
Z 3 . . . . met a l s t o t a a l S Z. De n e t t o v a l h o o g t e i s dan Hn =
H B R - S Z.
b. H y d r a u l i s c h e en m e c h a n i s c h e v e r l i e z e n i n de t u r b i n e : deze v e r l i e z e n d r u k t men u i t i n een coëfficiënt »^ rp (< i ) d i e men h e t rendement van de t u r b i n e noemt.
c . M e c h a n i s c h e en e l e c t r i s c h e v e r l i e z e n i n de g e n e r a t o r : a l s b i j de t u r b i n e d r u k t men d i e u i t i n h e t g e n e r a t o r rendement v^g.
Het e f f e c t i e v e vermogen i s dan:
aan de t u r b i n e a s :
P^ = p.g.Q.H^.Vj^ ( i n W) a f g e n e r a t o r klemmen:
Pg = p.g.Q.H^.v,,^. g ( i n W).
A l s men om één o f andere reden h e t g e l e v e r d e vermogen aan de t u r b i n e a s w i l u i t d r u k k e n i n pk d i e n t men t e bedenken d a t 1 pk = 0,736 kW = 736 W.
Een wkw met een vermogen P ( i n W) p r o d u c e e r t gedurende een p e r i o d e T ( i n seconden s ) een e n e r g i e E ( i n J ) .
16
V o o r b e e l d : B i j e e n wkw g a a t 180 m / s door twee t u r b i n e s d i e e l k b i j de b e r e k e n d e n e t t o v a l h o o g t e H van 40 m een rendement v a n 0,88 h e b b e n . - B i j r i v i e r w a t e r z a l voöVts = 1.000 kg/m , t e r w i j l g = 9,81 m/s . B i j e e n b e d r i j f s t i j d van 5 u u r i s dan de aan de a s van de t u r b i n e g e l e v e r d e e n e r g i e : = 1.000 X 9,61 X 180 X 40 X 0,88 x 5 x 3.600 Ws = 9,81 X 180 X 40 X 0,88 X 5 kWh = 310.780,8 kWh = 0 , 3 1 GWh B i j H = 0,96 z a l ^ Eg = 0,30 GWh. B i j b e n a d e r i n g s t e l t men w e l d a t Q m^/s b i j een n e t t o v a l h o o g t e H een vermogen P l e v e r t van 8.Q.H .kW
4.1.2 D e f i n i t i e s
a . Het b e d r i j fsvermogen i s h e t t o t a a l aan l e v e r b a a r vermogen van a l l e geïnstalleerde t u r b i n e eenheden, dus e x c l u s i e f de r e s e r v e .
b. Het o p g e s t e l d e ( o f geïnstalleerde) vermogen P . i s a l l e o p g e s t e l d e vermogen dus i n c l u s i e f r e s e r v e , g®-'-^^"'^-c . De b e l a s t i n g s f a g®-'-^^"'^-c t o r i s de v e r h o u d i n g P ^ p i e k De c a p a c i t e i t s f a c t o r i s de v e r h o u d i n g Pggj^ ^geïnst. B i j h e t b e l a s t i n g d i a g r a m van F i g . 3.5 z i j n b e l a s t ! t n g s - en c a p a c i t e i t s f a c t o r r e s p e c t i e v e l i j k 0,67 en 0,615. \ e. G e g a r a n d e e r d vermogen ( i n MW) i s h e t vermogen d a t ( b i j een wkw) ( b . v . ) 98% van de t i j d g e g a r a n d e e r d l e v e r b a a r i s . Men o n d e r s c h e i d t g e g a r a n d e e r d piekvermogen en g e g a r a n d e e r d b a s i s l a s t v e r m o g e n . f . G e g a r a n d e e r d e e n e r g i e p r o d u c t i e ( i n GWh) i s de e n e r g i e p r o d u c t i e voor een gegeven p e r i o d e ( b . v . een w e e k ) .
g. N i e t - g e g a r a n d e e r d e e n e r g i e p r o d u c t i e ( i n GWh) i s de e n e r g i e p r o d u c t i e boven de g e g a r a n d e e r d e e n e r g i e p r o d u c t i e d i e ( b i j een wkw) kan worden g e l e v e r d a f h a n k e l i j k van de b e s c h i k b a a r h e i d v a n w a t e r en v e r v a l . 4.2 De h a a l b a a r h e i d v a n e e n w a t e r k r a c h t p r o j e e t De s i t u e r i n g en omvang ( E n g e l s : s i t i n g en s i z i n g ) v a n w a t e r -k r a c h t w e r -k e n i s m e e s t a l a l l e e n na g r o n d i g e s t u d i e v a s t t e s t e l l e n . D i t i s t e w i j t e n aan een a a n t a l f a c t o r e n d i e h i e r n a s t u k voor s t u k i n h e t k o r t z u l l e n worden b e s p r o k e n . De s t u d i e s worden b o v e n d i e n nog a a n z i e n l i j k i n g e w i k k e l d e r a l s e r s p r a k e i s v a n een m u l t i - f u n c t i o n e e l p r o j e e t . een a a n t a l a s p e c t e n van d e r g e l i j k e p r o j e c t e n worden behandeld i n de h o o f d s t u k k e n 2, 5 en 18.
I n d i t h o o f d s t u k worden s l e c h t s de a s p e c t e n b e h a n d e l d d i e van b e l a n g z i j n voor de o n t w i k k e l i n g v a n w a t e r k r a c h t . Het z a l o v e r i g e n s d u i d e l i j k z i j n d a t h e t m e r e n d e e l v a n d e z e a s p e c t e n ook b e l a n g r i j k i s b i j m u l t i - f u n c t i o n e l e o n t w i k k e l i n g v a n w a t e r voor-komens . E r wordt v a n u i t gegaan d a t i n h e t b e t r o k k e n l a n d o f de r e g i o de v r a a g n a a r e l e c t r i c i t e i t op d a t moment en v o o r de toekomst binnen ruime o f nauwe g r e n z e n bekend i s . B e h a l v e h e t vermogen (MW) en de gewenste p r o d u c t i e (GWh) o v e r h e t j a a r z a l dan ook bekend z i j n o f de v o o r k e u r wordt gegeven aan p r o d u c t i e v a n b a s i s l a s t - , p i e k - o f
" o p s l a g " - e n e r g i e .
Gegeven de gewenste p r o d u c t i e kan men nu nagaan hoe aan de v r a a g kan worden v o l d a a n . Men d o e t d i t i n e e r s t e i n s t a n t i e a a n de hand van z e e r g l o b a l e b u r e a u s t u d i e s en v e r k e n n i n g e n . I n d i e n deze p o s i t i e f u i t v a l l e n , z a l men e e n o n t w i k k e l i n g s p l a n o p s t e l l e n ( p r e -f e a s i b i l i t y s t u d y ) d a t de m o g e l i j k h e d e n i n v e n t a r i s e e r t voor bouw van w a t e r k r a c h t c e n t r a l e s i n een b e p a a l d e r e g i o . Voor e l k e moge-l i j k e w a t e r k r a c h t c e n t r a moge-l e b e p a a moge-l t men h i e r b i j g moge-l o b a a moge-l : kenmerkende t e c h n i s c h e b i j z o n d e r h e d e n bouwkosten en bouwschema t e i n s t a l l e r e n vermogen e n e r g i e - o p b r e n g s t e n m i l i e u e f f e c t e n
Het i s m o g e l i j k om a a n de hand v a n d e z e gegevens n a t e gaan welke c e n t r a l e h e t meest i n aanmerking komt om a l s e e r s t e t e worden gebouwd. H i e r b i j z a l men n i e t a l l e e n k o s t e n e n b a t e n t e g e n o v e r e l k a a r afwegen maar ook:
de v r a a g n a a r e l e c t r i c i t e i t i n r e l a t i e t o t de t e v e r -wachten o p b r e n g s t v a n een s p e c i f i e k e c e n t r a l e de f i n a n c i e r i n g s m o g e l i j k h e d e n de t e c h n i s c h e l e v e n s d u u r de m o g e l i j k e m u l t i - f u n c t i o n e l e a s p e c t e n de m i l i e u - e f f e c t e n
A l s men eenmaal b e s l o t e n h e e f t welke c e n t r a l e a l s e e r s t e i n aanm e r k i n g koaanmt voor r e a l i s a t i e , z a l aanmen een v o l l e d i g e h a a l b a a r -h e i d s s t u d i e u i t v o e r e n met b i j b e -h o r e n d u i t g e b r e i d v e l d o n d e r z o e k . De h a a l b a a r h e i d s s t u d i e v o o r h e t i n m i d d e l s w e l o m s c h r e v e n p r o j e c t
(Eng.: f u l l f e a s i b i l i t y s t u d y ) moet aan l o k a l e b e s t u u r d e r s , p o l i t i c i , f i n a n c i e r s , t e c h n i c i een voldoende n a u w k e u r i g antwoord geven op a l l e m o g e l i j k e v r a g e n verband houdend met:
economische h a a l b a a r h e i d n o o d z a k e l i j k e i n v e s t e r i n g e n t e c h n i s c h e h a a l b a a r h e i d ( b a s i s g e g e v e n s , ontwerp, u i t v o e r i n g s m o g e l i j k h e d e n , b o u w t i j d , bouwkosten, b e d r i j f s -v o e r i n g en onderhoud) n e v e n e f f e c t e n I n h e t n a v o l g e n d e wordt a l l e e n i n g e g a a n op de s t u d i e s b e t r e k k i n g hebbend op de t e c h n i s c h e h a a l b a a r h e i d . De e c o n o m i s c h e , s o c i o -economische en e c o l o g i s c h e h a a l b a a r h e i d b l i j f t i n d i t h o o f d s t u k dus b u i t e n beschouwing.
