Variantstudie für ein Flusskraftwerk : Ausführungsarten - konventionell, als bewegliches Wehrkraftwerk mit Hydromatrixmodulen bzw. Roth-Turbinen-Technologie

Abstract

In der vorliegenden Diplomarbeit wird ein Entwurfsprojekt eines Laufkraftwerkes am Fluss Mur (Steiermark, Österreich) dargestellt. Es sind dazu drei alternative Varianten zur Realisierung der betrachteten Wasserbauanlage ausgearbeitet worden: - Konventionelle Bauweise - Flusskraftwerk mit dem Einbau von Hydromatrix-Modulen - Bewegliches Wehrkraftwerk mit Roth-Turbinen-Modulen Einleitend wird ein allgemeiner Überblick über Wasserkraftanlagen gegeben mit Bezug auf die Vorstellung der technischen Besonderheiten der drei untersuchten Varianten. Dann folgt eine Standortbeschreibung der Wasserkraftanlage mit der Festlegung der entsprechenden hydrologischen und geologischen Randbedingungen. Eine Einschätzung der Klimabedingungen und der ökologischen Anforderungen wurde auch durchgeführt. Entsprechend der Ausgangsdaten wurde im nächsten Abschnitt die hydraulischen und statischen Berechnungen durchgeführt und die geometrischen und konstruktiven Abmessungen der Anlagen festgelegt. Als nächster Schritt des ausgearbeiteten Entwurfs erfolgte die Ermittlung der Maschinenausrüstung und die Dimensionierung des Krafthauses. Gemäß den wasserbaulichen Erfordernissen wurden zusätzliche konstruktive Maßnahmen getroffen (z.B. Kolkschutz, Fischaufstiegsanlage, Dichtschirm usw.). Parallel zu den hydraulischen, statischen und energiewirtschaftlichen Berechnungen, wurden die Pläne der Anlagen (Lagepläne, Querschnitte, Längsprofile) ausgefertigt. Zum Abschluss erfolgte eine wirtschaftliche Beurteilung der drei Varianten auf Basis der Kapitalwertmethode, spezifischen Energieerzeugung und spezifischen Investition und damit die technisch - wirtschaftlich günstigste Lösung ermittelt.

The following master thesis outlines design proposals for a run- of- river plant on the river Mur (Steiermark, Austria). Three different variants of realization of the power plant project are presented: - Conventional run- of- river plant - Hydropower plant with integration of Hydromatrix- Moduls - Hydropower plant with movable Roth-Turbine- Moduls The first step of the feasibility study provides a general overview of the technical character-istics of the three design variants. Followed by description of the location and the specific hydrologic and geologic characteristics of the hydropower plant. Further, a description of the climate conditions and the ecological requirements are given. By means of the initial data, the hydraulic and static calculations are executed and the ge-ometric and constructive size of the power station was defined. The next step of the pro-ject established the electro- mechanical equipment and the dimensions of the power-house. Compliant with the technical peculiarities, additional constructive measures were defined (ex. scour protection, fish pass etc). In parallel to the hydraulic, static and energet-ic-economic evaluations, the plans of the power plant were worked out (site plans, cross-sections and longitudinal profiles). Finally, an economical assessment of the three variants were executed, using the net pre-sent value method, the specific energy generation costs and the specific investments, which gives the most economically beneficial solution.