Искористување на хидроенергијата која е скриена во секојдневното живеење е добро позната пракса во светските метрополи, каде се работи на тоа да се препознае и искористи секој потенцијал што веќе постои и да се вклопи во електроенергетскиот систем. Водоводните инсталации и прочистителните станици се еден таков потенцијал. Во секој град водата патува низ километри цевки за да стигне до потрошувачот. Мрежата е под постојан притисок, кој од безбедносни причини се редуцира и испушта неискористен. Системот вообичаено дозволува енергијата да исчезне како топлина и турбуленција во цевките.
Во Европа последнава деценија се искористува и оваа енергија за производство на струја. Во цевките се вградува мала турбина што го претвора вишокот притисок од цевките во електрична енергија. Овој пристап се вика in-pipe хидро и доаѓа во две главни форми — компактни микротурбини и решенија каде пумпа работи како турбина кога водата тече наназад низ неа. Но и двете даваат доволно електрична енергија, на пример за работењето на самата прочистителна станица.
Двојната предност системите низ Европа
Предноста на овие системи е што се се случува во цевководите што веќе постојат. Второ, турбината истовремено го редуцира притисокот што вообичаено се појавува во цевките и го одржува безбеден. Со стабилен притисок цевководната мрежа трпи помал стрес, се намалуваат истекувањата и се продолжува животниот век на инфраструктурата. Така, градот добива и струја и подобра водоводна мрежа во ист потег.
Ако се разгледа европската практика за искористување на овој потенцијал, се доаѓа до многу едноставен заклучок дека истражувањата се реализирани преку имплементирани системи пред повеќе од една деценија. На пример во Италија, близу Палермо на Сицилија на малата градска мрежа пред една деценија е тестирано и моделирано заменување на редуктори со систем „пумпи како турбини“. Студијата покажала дека во мрежата се „крие“ распрснат потенцијал кој кога се искористува не се нарушува притисокот. Паралелно се спроведени истражувања и во Португалија на системот по должина од изворот Алвиела и доводите кон Лисабон, при што е развиен модел како системот да биде и самоодржлив. Вградувањето на мали турбини во транспортните цевководи ќе обезбеди чиста струја без да се наруши снабдувањето со вода.
Хидроенергетската „берба“ во Аликанте во Шпанија е на излезниот дел од пречистителната станица, каде е вградена пикотурбина за демонстрација на енергетски поврат со мал капацитет, со цел да се покаже дека и отпадните води носат искористлива хидрауличка енергија на стабилни падови.
Како пример на систем кој е корисен за алпски и предалпски градови се користи Фрибур, во Швајцарија каде водоснабдувањето на градот обезбедува од 5 до 25 киловати по точка и порамномерен притисок во цевководот. Во искористувањето на оваа енергија не заостанува ни Германија.
Важно е што профилот на производство е стабилен, а таму каде струјата се создава — обично и се троши, во пумпни станици и пречистителни постројки. Со тоа, се намалуваат загубите во пренос и се намалува потребата од купување струја.
Од тренд до рутина – како градовите го воведуваат системот
Според овие искуства искористувањето на оваа енергија постепено поминува во тренд. Десетици градови низ Европа веќе тестираат или користат in-pipe решенија во водоводи и пречистителни станици и бележат локално производство на струја со порамномерен притисок во мрежите. Промената на системот почнува со краток скрининг што операторите го прават. Тоа се реализира во период од неколку недели на местата каде рутински се спушта притисок (редуктори, пумпни станици, стабилни падови), и ги избираат 3–5 први точки каде треба да се вградат турбини паралелно со постојните уреди за да нема ризик по снабдувањето. Потоа се поставува и системот за надзор (SCADA) и се мери со едноставни показатели: колку киловат-часови се добиени, колку опаднале „врвовите“ на притисок и истекувањата, и колку пари заштедиле објектите. Најголем ефект се постигнува кога струјата прво се троши на лице место (пумпи, аерација), а ако има вишок и регулативата дозволува, се порамнува преку нето-метирање или договор со снабдувач. Со ваков „микро-пакет“ од неколку точки, градот практично ја преведува идејата во рутина: стабилен слој локална енергија и посмирен притисок — без брани и без нови зафати.
Микротурбини во САД генерираат доволно струја за градска спортски комплекс
Истата пракса ја има и во САД. Во Портланд има четири вакви турбини вградени во главниот водовод. Системот е со моќност од околу 200 киловати и годишно произведува приближно 900 мегават-часови струја што е доволно за снабдување на околу сто домаќинства.
Во соседниот град Хилсборо, турбината е вградена директно во редукторот на притисок и добива повеќе од 200 илјади киловат-часови годишно. Таа енергија се порамнува со потрошувачката на локален спортски комплекс, што значи директно намалена сметка за јавна установа, без да се оптоварува пошироката мрежа.
Овие системи се најчесто мали објекти со под 1 мегават по локација. Не складираат вода, не пумпаат наназад и нема големи акумулации. Силата им е во бројот и распрснатоста. Наместо една голема брана, добивате многу мали енергични точки, паметно распоредени на места со стабилен пад на притисок.
Влијанието во електроенергетскиот систем
Влијанието е локално, но стабилно. Производството е „во подножје на потрошувачот“, односно кај пумпни станици, пречистителни капацитети, спортски комплекси, што ја намалува трансформацијата и преносните трошоци. Второ, уредите истовремено управуваат со притисок, што ги намалува загубите на вода и експлоатациониот стрес во цевководите. Регулаторно, овие објекти се третираат како мали обновливи извори со соодветни регулаторни решенија.
Скриената хидроенергија во цевките е ретка можност каде инженерската едноставност се претвора во видлива добивка: повеќе локална струја, помал притисок врз мрежите и помали сметки за струја за операторите на системот. Искуството од градовите што веќе ја применуваат покажува јасен пат: краток скрининг, неколку први точки, мерење на резултати и постепено проширување. Тоа ја прави оваа технологија идеална за „мали, но сигурни“ чекори: секоја нова турбина е уште еден стабилен извор во градот и уште една поправилно управувана водоводна зона. Претворањето на изгубениот притисок во корисна енергија, обезбедува и подобри услуги, понизок оперативен трошок и похармонично вклопување на обновливите извори во секојдневниот живот — струја што веќе тече, само конечно ставена во работа.
