Vandens jėgainė

Kitos reikšmės – HE.

Hidroelektrinė (HE) – hidrotechninis statinys, energijos rūšies keitimo įtaisas, generatorius, krentančio vandens potencinę energiją verčiantis į elektros energiją. Mechaninį sukimo momentą sukuria krentančio vandens sukama vandens turbina, o ši sujungta su elektros generatoriumi. Hidroelektrinės potencinė energija dažniausiai akumuliuojama užtvenkiant upes.

A – generatorius: 1. Statorius; 2. Rotorius
B – turbina: 3. Tėkmės kreipiančiosios; 4. Turbinos mentės; 5. Vandens tėkmė; 6. Turbinos generatorius velenas

Hidroelektrinės skerspjūvis

Istorija

Pirmoji hidroelektrinė buvo pastatyta 1868–1870 m. Kredsaide (Cragside), Anglijoje, tiekusi energiją kelioms elektros lemputėms lordo Armstrongo dvare. 1882 m. JAV, Epltone (Appleton), pastatyta pirmoji komercinė hidroelektrinė. 1895 m. Tasmanijoje pastatyta pirmoji viešoji hidroelektrinė, tiekusi energiją Launčestono miesto gatvių apšvietimui.

Lietuvoje

Pirmoji hidroelektrinė Lietuvoje – tai 1903 m. prie Virvytės upės Kairiškių dvaro popieriaus fabrike įrengtas elektros generatorius, kurį suko vandens ratas.

Nemuno hidroresursus dar prieš Pirmąjį pasaulinį karą tyrinėjo ir jų panaudojimo problemą sprendė lietuvių kilmės Peterburgo Kelių instituto profesoriaus Jurgio Merčingo vadovaujama Vandens energijos tyrimų komisija. Po karo šią problemą kėlė profesorius Steponas Kolupaila, inžinierius Jonas Smilgevičius ir kiti, o akcinė bendrovė „Galybė“ planavo statyti hidroelektrines, tačiau visa tai liko neįgyvendinta.

1929 m. inžinierius J. Smilgevičius parašė Lietuvos vyriausybei raštą, kuriame nurodė, kad viena krašto atsilikimo priežasčių – menkas Lietuvos elektrifikavimas – vienas Lietuvos gyventojas per metus sunaudoja 5 kWh elektros energijos, kai Norvegijoje vienam gyventojui tenka 3000 kWh. Išeitis – panaudoti Lietuvos hidroresursus ir statyti hidroelektrines ant Nemuno ties Petrašiūnais, Prienais ir Nemaniūnais, ant Neries – ties Jonava. Turi būti išnaudotos ir mažesnės upės – Minija, Jūra, Šventoji, Dubysa, Šešupė ir kitos. Autorius pateikė ne tik techninius-ekonominius skaičiavimus, bet ir finansinius siūlymus, kaip sukaupti statyboms lėšų, kokie bus gaunami pelnai ir kaip bus grąžinamos skolos. Jo siūlomos hidroelektrinės per metus būtų pagaminusios kiekvienam gyventojui per 300 kWh elektros energijos.

Remiantis elektros ūkio aprašymo duomenimis, 1935 m. Lietuvoje buvo 96 hidroelektrinės.

Apie hidroelektrinę ant Nemuno buvo išleista net atskira knygelė, tačiau Lietuvos energetikoje įsitvirtinęs užsienio kapitalas įvairiais būdais trukdė rimtai svarstyti vietinių energetikų siūlymus. Tik 1955 m. pradėta statyti ir 1959 m. pradėjo veikti pirmieji du 90 MW Kauno hidroelektrinės agregatai. Pastačius Ignalinos AE, prireikė balansuojančios ir kompensuojančios elektrinės, todėl buvo pradėta statyti ir 1992 m. pradėjo veikti 900 MW Kruonio hidroakumuliacinės elektrinės pirmasis ir antrasis agregatas.

Pastaruoju metu hidroenergetikai Lietuvoje vėl skiriama šiek tiek dėmesio, nors Lietuvos upių potencinė energija ir nėra didelė, palyginus su biokuro teikiamomis galimybėmis.

Šiuo metu Lietuvoje veikia 84 mažosios hidroelektrinės.

Privalumai

Hidroelektrinės gaminama elektra yra pigesnė už gaminamą šiluminėje elektrinėje, nepaisant to, kad brangiai kainuoja užtvankos statyba, nes naudoja praktiškai nemokamą kurą. Be to, vanduo yra atsinaujinantis energijos šaltinis, leidžiantis pagal galimybes sumažinti dažniausiai importuojamų kuro rūšių – anglių, naftos produktų ir gamtinių dujų poreikius energijos gamybai. Elektros gamyba hidroelektrinėje neteršia aplinkos. Hidroelektrinės agregatus galima greitai įjungti ir išjungti pagal elektros energijos poreikio padidėjimą ar sumažėjimą.

Trūkumai

Glendevono hidroelektrinės tvenkinio statyba

Statyba vyksta palyginus ilgai. Užtvankos suformuotas vandens telkinys užima dideles teritorijas, dažniausiai visam laikui palaidodamas žemės ūkio naudmenis. Daugelio hidroelektrinių užtvankos sutrikdo natūralią žuvų migraciją į nerštavietes, todėl nukenčia gamta.

Paplitimas

2019 m. duomenimis, daugiausiai elektros energijos hidroelektrinėse pagamina: Kinija (1302 TWh), Kanada (398 TWh), Brazilija (387 TWh), JAV, (274 TWh), Rusija (190 TWh).

Didžiausia pasaulyje hidroelektrinė pastatyta Kinijoje – Trijų tarpeklių užtvanka, ant Jangdzės upės. Jos maksimali galia siekia 22 500 MW.

Hidroelektrinės

Didžiausios pasaulio hidroelektrinės

Pavadinimas	Valstybė	Statybos metai	Galia, MW
Trijų tarpeklių	Kinija	2006-2011	22 500
Itaipu	Brazilija – Paragvajus	1984–1991–2003	14 000
Guri	Venesuela	1986	10 200
Grand Kulee	JAV, Vašingtonas	1942–1980	6 809
Sajanų Šušenskaja	Rusija	1983	6 721
Roberto-Burasos	Kanada	1981	5 616
	Kanada	1971	5 429
Jasireta	Argentina – Paragvajus	1998	4 050
Geležinių vartų	Rumunija – Serbija	1970	2 280
Asuanas	Egiptas	1970	2 100

Didžiausios hidroelektrinės Lietuvoje

Elektrinė	Įrengta galia, MW	Generuojanti galia (be savų reikmių), MW
Hidro ir hidroakumuliacinės elektrinės	1027	837
Kruonio HAE	900	760
Kauno HE	100,8	50,4

Mažesnės hidroelektrinės Lietuvoje

Užvenčio mažosios generatorius ir turbina

Krūminių mažoji hidroelektrinė ant Versekos upės

Krūminių mažosios hidroelektrinės mašinų pastatas

Krūminių mažosios hidroelektrinės apatinis baseinas

Svobiškio hidroelektrinė

Antalieptės hidroelektrinė

Mažosios hidroelektrinės	Įrengta galia, MW
Mažosios hidroelektrinės – iš viso	26,44
RST	13,832
Vilniaus regionas
Aukštadvario HE (Trakų raj.)	0,180
Bagdanonių HE (Trakų raj.)	0,090
Eišiškių HE (Šalčininkų raj.)	0,180
Grigiškių HE (Grigiškės)	0,400
UAB Motiejūnų HE (Širvintų raj.)	0,240
Lentvario HE (Trakų raj.)	0,060
Elektrėnų HE (Elektrėnai)	0,150
Semeliškių HE (Elektrėnų savivaldybė)	0,050
Upėtakių ūkio HE (Elektrėnų sav.)	0,008
Širvintų tvenkinio HE (Širvintų raj.)	0,180
Bartkuškio HE (Širvintų raj.)	0,150
Rokantiškių HE (Vilnius)	0,130
Panevėžio regionas
Žiobiškio HE	0,015
Akmenių HE (Kupiškio raj.)	0,050
Angirių HE (Kėdainių raj.)	1,300
Juodkiškių HE (Kėdainių raj.)	0,510
Bublių HE (Kėdainių raj.)	0,150
Labūnavos HE (Kėdainių raj.)	0,160
Stirniškių HE (Kupiškio raj.)	0,055
Spiečiūnų HE	0,020
Dvarninkų HE (Pakruojo raj.)	0,450
Alytaus regionas
Varėnos HE	0,015
Druskininkų HE (Druskininkai)	0,050
Kapčiamiesčio HE (Lazdijų raj.)	0,140
Baltosios Ančios HE (Lazdijų raj.)	0,650
Puskelnių HE (Marijampolės savivaldybė)	0,250
Antanavo HE (Marijampolės sav.)	0,450
Marijampolės HE (Marijampolė)	0,160
UAB „Karolinos HES“ HE (Marijampolės sav.)	0,530
Netičkampio HE (Marijampolės raj.)	0,240
Krūminių HE	0,160
Lakinskų HE (Marijampolės sav.)	0,150
Pilviškių HE (Vilkaviškio raj.)	0,220
Liudvinavo HE (Vilkaviškio raj.)	0,250
Utenos regionas
Antalieptės HE (Zarasų raj.)	2,550
Gabrelių HE (Anykščių raj.)	0,050
Pabradės HE (Širvintų raj.)	0,315
Pabradės kartono fabriko HE (Pabradė)	0,132
Padysnio HE (Ignalinos raj.)	0,150
Valtūnų HE (Ukmergės raj.)	0,160
Svobiškio HE (Molėtų raj.)	0,045
Kavarsko HE (Anykščių raj.)	1,500
Žeimenos HE	0,132
Šventosios HE	0,180
Kadrėnų HE (Ukmergės raj.)	0,075
UAB „Karolinos HES“ HE	0,530
Kemų HE	0,110
Puodkalių HE	0,110
VST	12,603
Kauno regionas
Pastrėvio HE (Kaišiadorių raj.)	0,350
Bublių HE (Kaišiadorių raj.)	0,450
HE (Prienų raj.)	0,210
Jurbarkų HE (Jurbarko raj.)	0,675
Klaipėdos regionas
Ubiškės HE (Telšių raj.)	0,350
Sukončių HE (Telšių raj.)	0,320
Gondingos HE (Plungės raj.)	0,850
Skuodo HE (Skuodo raj.)	0,220
Puodkalių HE (Skuodo raj.)	0,110
Kernų HE (Skuodo raj.)	0,110
Jucių HE (Telšių raj.)	0,120
Biržuvėnų HE (Telšių raj.)	0,200
Balsių HE (Akmenės raj.)	0,187
Baltininkų HE (Telšių raj.)	0,250
Alsėdžių HE (Telšių raj.)	0,055
Šiaulių regionas
Renavo HE (Mažeikių raj.)	0,300
Juodeikių HE (Mažeikių raj.)	0,820
Krūminių HE (Mažeikių raj.)	0,160
Šerkšnėnų HE (Mažeikių raj.)	0,064
Kulšėnų HE (Mažeikių raj.)	0,110
Skleipių HE (Mažeikių raj.)	0,264
Vaitiekūnų HE	0,355
Viekšnių malūnas HE	0,095
Kairiškių HE (Mažeikių raj.)	0,110
HE (Akmenės raj.)	0,270
Gudų HE (Mažeikių raj.)	0,264
Gulbinų HE (Radviliškio raj.)	0,090
Dvariukų HE (Pakruojo raj.)	0,450
Balskų HE (Tauragės raj.)	2,914
Rudikių malūno HE (Akmenės raj.)	0,070
Ukrinų HE (Mažeikių raj.)	0,110
Plikių HE (Raseinių raj.)	0,098
Leckavos HE (Mažeikių raj.)	0,125
Kaulakių HE (Raseinių raj.)	0,160
Užvenčio HE (Kelmės raj.)	0,024
Kapėnų HE (Mažeikių raj.)	0,288
Jautakių HE (Mažeikių raj.)	0,250
Kuodžių HE (Mažeikių raj.)	0,600
Vadagių HE (Mažeikių raj.)	0,110
Sablauskių HE (Akmenės raj.)	0,045

Literatūra

• Hidroelektrinių miražai Lietuvoje, 1909–2009 / Stasys Bilys. – Vilnius: Trys žvaigždutės, 2010. – 152 p.: iliustr. –

Vikižodynas

Vikiteka: Hidroelektrinė – vaizdinė ir garsinė medžiaga

Išnašos

1. Hidroelektrinė. Visuotinė lietuvių enciklopedija, T. VII (Gorkai-Imermanas). – Vilnius: Mokslo ir enciklopedijų leidybos institutas, 2005
2. Abromas, Jonas; Baravykaitė, Diana (2011-06-07). „THE OBJECTS IN WESTERN LITHUANIA OF ALTERNATIVE ENERETICS, THEIR IMPACT FOR THE VISUAL ENVIRONMENT AND POSSIBILITIES OF EFFECT OPTIMIZATION / ALTERNATYVIOS ENERGETIKOS OBJEKTAI VAKARŲ LIETUVOJE, JŲ POVEIKIS VIZUALINEI APLINKAI IR POVEIKIO OPTIMIZAVIMO GALIMYBĖS“. Mokslas - Lietuvos ateitis. 3 (3): 73. doi:10.3846/mla.2011.054. ISSN 2029-2341.
3. https://www.statista.com/statistics/474799/global-hydropower-generation-by-major-country/
4. Cleveland, Cutler J.; Morris, Christopher G. (2013-11-15). Handbook of Energy: Chronologies, Top Ten Lists, and Word Clouds. Elsevier Science. p. 44. ISBN .
5. Ehrlich, Robert (2013-03-13). Renewable Energy: A First Course. CRC Press. p. 219. ISBN  – via .
6. Lietuvos hidroenergetika (PDF). Lietuvos hidroenergetikų asociacija. 2015. Nuoroda tikrinta 2021-02-04.