Agrártudomány | Állattartás » Dr. Lakatos-Ötvös - A vízenergia észak-alföldi hasznosítása a múltban és a jövőben

LAKATOS KÁROLY és ÖTVÖS PÁL: A vízenergia észak-alföldi hasznosítása a múltban és a jövőben A VÍZENERGIA ÉSZAK-ALFÖLDI HASZNOSÍTÁSA A MÚLTBAN ÉS A JÖVŐBEN Dr. Lakatos Károly* és Ötvös Pál *Miskolci Egyetem Áramlás- és Hőtechnikai Gépek Tanszék 3515 Miskolc-Egyetemváros; e-mail: aramlk@gold.uni-miskolchu *Tiszavíz Vízerőmű Kft. 4450 Tiszalök, Pf. 32; e-mail: palotvos@tiszavizvizeromuhu Összefoglalás A Tisza és mellékfolyóinak XIX. században történt szabályozása nem csak a normális emberi életet és mezőgazdasági tevékenység tette lehetővé az Alföldön, de az immáron kiszámítható mederbe terelt vízfolyások energiájának hasznosítása is elkezdődhetett. Áttekintjük a ma működő és a jövőben tervezett, gazdaságosnak ígérkező vízerőművek várható hidrológiai és energetikai adatait. A múlt Az alföldi vízerőhasznosításnak régmúltja nincs, ugyanis a Tisza és mellékfolyóinak XIX. századi

szabályozása előtt ennek értelme sem volt A folyóknak csak a száraz, kis vízhozamú időszakokban lehetett medréről beszélni; a mocsaras, tocsogós, lápos területeken a vízfolyásoknak mind a mozgási, mind a helyzeti energiája jelentéktelen volt. Hazánk hegyvidékein már a középkor végén rendkívül magas színvonalú vízenergia hasznosítási kultúra alakult ki, jó példa erre a most Szlovákiához tartozó Selmecbánya környéke, amelynek technikatörténeti csodáit a Világörökség részeként tisztelhetjük. Az alföldi folyók medrének kitűzése, szabályozása után azonban építettek vízikerekeket itt is. Ennek egy műemléki védelem alatt álló emléke a Szamos hátságon kanyargó Túrbelvíz főcsatornán lévő túristvándi vízimalom (1 ábra; Korok, Tájak, Múzeumok) 1.ábra A túristvándi vízimalom MSZET kiadványai No 2. 29 LAKATOS KÁROLY és ÖTVÖS PÁL: A vízenergia észak-alföldi hasznosítása a múltban és a

jövőben A jelen A Tisza és mellékfolyóinak vízenergiáját a XIX.-XX század fordulóján kezdték tudományos és műszaki alapossággal föltárni Az I világháborút lezáró trianoni békediktátum megszületéséig azonban e folyók alföldi szakaszainak jelentősége csekély volt, hiszen a hegy- és dombvidékeken gazdaságosabban kihasználható nagy esésű szakaszokra összpontosították mérnök elődeink a figyelmüket (Viczián, 1913). Sőt, a két világháború közötti időszakban is a területi revízió reális esélyét figyelembe véve, az Alföld folyóinak felvidéki és erdélyi szakaszain terveztek erőműveket Ezek közül a II bécsi döntést követő pár évben több meg is épült, például Kolozsvár fölött a HidegSzamoson és a Marosvásárhely belterületén a Maroson. Tulajdonképpen egyetlen kivétel van, ez az Észak-Alföld első korszerű vízerőműve: a 2. ábrán látható Kesznyéteni Vízerőmű, amelyet a Hernád alsó szakaszán

a II világháború előtt-alatt építettek meg, de végleges üzembe vételére csak a háború után került sor. Az erőművet privatizálták, tulajdonosa a Hernádvíz Kft 2. ábra A Kesznyéteni Vízerőmű képe az alvíz felől A 3. ábrán látható a vízrendszer; az érdekes megoldás lényege a következő Hernádnémeti és Bőcs községek között egy duzzasztóművet építettek, amely a víz nagy részét a lényegében déli irányban húzódó, mintegy 10 km hosszúságú üzemvízcsatornába tereli. Az üzemvízcsatorna alsó negyedénél van az erőtelep, amely 2 db, egyenként 2,2 MW-os függőleges tengelyű Kaplan-turbina segítségével alakítja át a Hernád vizének helyzeti energiáját mechanikai energiává. Az üzemvízcsatorna torkolata már a Sajóban van, ugyanis az öreg Hernád a duzzasztómű után még 13,6 km-t kanyarog a dél-borsodi síkságon és beleömlik a Sajóba. A Sajón további 21,6 km-t kell megtenni az üzemvíz csatorna

betorkollásáig A jó 35 km-nyi természetes víziutat levágó 10 km-es csatorna lehetővé teszi, hogy névlegesen 12 m eséssel működjenek a turbinák és ez a mai Magyarországon érvényes legnagyobb érték. A Kesznyéteni Vízerőmű ennek MSZET kiadványai No 2. 30 LAKATOS KÁROLY és ÖTVÖS PÁL: A vízenergia észak-alföldi hasznosítása a múltban és a jövőben következtében a hidrológiailag leggazdaságosabb létesítmény. Az állami szabályozás sajátságai folytán az erőmű gazdasági helyzete még jobb. A mű vízjogi engedélyében természetesen benne van az is, hogy a duzzasztónál mennyi vizet kell a régi Hernád mederbe engedni az ottani élővilág fenntartása érdekében. E vízmennyiség és esés hasznosítására egy kis vízturbina van beépítve Bőcsön A Kesznyéteni Erőmű évente mintegy 16000 MWh villamos energiát állít elő. A közelmúltban az irányítási rendszert korszerűsítették, az erőmű automatizálása

érdekében tettek lépéseket. 3. ábra A Kesznyéteni Vízerőmű környezete Az ötvenes évek nagy beruházása volt az első tiszai vízlépcső és a hozzá csatlakozó erőtelep építése Tiszalök alatt (4. ábra) A mű fő célja a Tiszántúl öntözővízzel történő vízellátása és a folyó Tokaj környéki kritikus szakaszainak hajózhatóvá tétele. A Keleti és a Nyugati főcsatornák a Körösök vonaláig biztosítják a mezőgazdaság öntözővíz igényének kielégítését. A duzzasztóművek energetikai haszna tehát kettős: az erőte- MSZET kiadványai No 2. 31 LAKATOS KÁROLY és ÖTVÖS PÁL: A vízenergia észak-alföldi hasznosítása a múltban és a jövőben lepen átfolyó víz segítségével villamos energiát lehet fejleszteni, az öntözőcsatornába beáramló víz pedig külső energia felhasználása nélkül szolgálja a mezőgazdaságot. Az 5. ábrán jól látható, hogy az erőmű a folyó egy kanyarjának átvágási helyén

épült, tehát szárazon. A 60 évvel ezelőtti eredeti medret aztán elzárták, mára a kijárat el is iszapolódott. Az erőműnek tározó tava, üzemvízcsatornája nincs, a duzzasztási szint 94,5 mAf. Az erőtelep 3 turbinája egyenként 100 m3/s vízmennyiséget tud elnyelni, a teljesítmény 3×4 MW. Az erőmű alatt a jobb parton a Taktaközi Tájvédelmi Körzet található. Az erőmű fölötti szakaszon jó 10 km-re található Tokaj és a fölött a Bodrogzug Tájvédelmi Körzet. Mindkét vizes élőhely világára jótékony hatású a duzzasztás által a stabilizált vízszint Az erőmű évente 50000 MWh körüli villamos energiát állít elő 4. ábra A Tiszalöki Vízerőmű képe az alvíz felől A Tiszalöki Vízerőmű közel 50 éve működik nagyobb átalakítás nélkül, alapvetően az eredeti fő alkatrészekkel. Üzemét az utóbbi 30 esztendőben lényegesen befolyásolta a kiskörei duzzasztás, amelynek következtében valamelyest megnőtt az

alvízszint, tehát csökkent a rendelkezésre álló esés, ezáltal a turbinák teljesítménye sem éri el a névleges értéket. Ennek ellenére az erőmű megbízhatóan és gazdaságosan üzemel, megelégedésére a Tiszavíz Vízerőmű Kft-nek és tulajdonosának az államnak A tiszalöki turbinák a maguk 4,8 m átmérőjével Hazánk legnagyobb vízgépei. Fordulatszámuk 75/perc, ez a legkisebb e kategóriában. MSZET kiadványai No 2. 32 LAKATOS KÁROLY és ÖTVÖS PÁL: A vízenergia észak-alföldi hasznosítása a múltban és a jövőben 5. ábra A Tiszalöki Vízerőmű környezete A második tiszai vízerőműnek, a „Kiskörei Vízlépcső és Öntözőrendszerei” megvalósítását az 1960-as évek közepén határozták el. Megépítése az Alföld vízviszonyainak átalakításával kapcsolatos évszázados munkák logikus folytatása, és szerves része a ma is fejlődő Tisza-völgyi vízgazdálkodási rendszernek. A rendszer 6. ábrán látható

hatásterülete: mintegy 6000 km2 Szűkebb értelemben ez a Kisköre és Tiszalök közötti duzzasztott folyószakasz vagy más néven a felső böge. Közvetlen hatásterülete a folyó 404,0 és 440,0 fkm között lévő Kiskörei Víztározó (Tisza-tó) és az azt körülvevő védelmi művek Legkisebb szélessége 0,6 km, legnagyobb 6,6 km, átlag szélessége 3,8 km Felülete 127 km2, közepes vízmélysége 1,45 m, legkisebb 0,0 m a szigetek miatt és a legnagyobb ismert mélység 17 m. A Kiskörei Vízlépcső folyami úton a Tiszalöki Vízlépcsőtől 114 km-re van A duzzasztási szint 88-89 mAf. évszaktól függő, de rendkívüli esetekben ettől eltérő (főleg kisebb) is lehet, ezt a vízjogi engedély pontosan szabályozza. MSZET kiadványai No 2. 33 LAKATOS KÁROLY és ÖTVÖS PÁL: A vízenergia észak-alföldi hasznosítása a múltban és a jövőben 6. ábra A Kiskörei Vízerőmű környezete A tározó Európában egyedülállóan gazdag élővilággal

rendelkezik, ezen belül számtalan védett növény és állatfajjal. Ezért a 6/1996 (IV 17) KTM rendelet a Hortobágyi Nemzeti Park területét kibővítette, a Tisza-tó (Kiskörei-tározó) területén a Poroszló és Újlőrinczfalva községhatárokban lévő 3648,4 hektár területet védetté nyilvánította és a HNP területéhez csatolta. A tározó északi része már korábban is védett volt, így a tározó 12700 ha területéből mára természetvédelmileg védett közel 7000 ha. A vízlépcső üzemeltetése során ez a körülmény alapvető! Mint minden nagy létesítmény „peremvidékén”, a vízerőművek mellett is léteznek haszonélvező más jellegű cégek. Noha pl a Kiskörei Vízerőmű csak néhány tucat embernek ad munkát, a Kiskörei Víztározó környékén két-három nagyságrenddel több ember él a nagy víztömeg adta lehetőségből, fizet adót és hasznos tagja a társadalomnak: a kempingek, a szállodák, a strandok, a horgásztelepek,

a sporteszközkölcsönzők stb. dolgozói MSZET kiadványai No 2. 34 LAKATOS KÁROLY és ÖTVÖS PÁL: A vízenergia észak-alföldi hasznosítása a múltban és a jövőben 7. ábra A Kiskörei Vízerőmű a felvíz felől A Kiskörei Vízerőmű (7. ábra) csőturbinái egyenként 140 m3/s víznyelésűek, a teljesítmény 4×7 MW. Az éves átlagban termelt energia 100000 MWh körül van A Tiszalöki és a Kiskörei Vízerőmű tartós magyar állami tulajdonban van, a Tiszavíz Vízerőmű Kft. működteti Az erőmű felújítása az idén kezdődött meg, jelentős előrelépés történik a szabályozási rendszer tekintetében és a gépek hidrodinamikai szempontból legfontosabb elemeit is korszerűbbre cserélik. A jövő Az egy évszázada tervezett tiszai folyószabályozások eredetileg 6 erőmű létesítését tartották szükségesnek. Ezek közül három épült meg Az eddig nem említett Becsei Erőmű a ma Szerbiához tartozó Dél-Alföldön található,

ez még a jelen. A Közép-Tiszavidéken tervezett Csongrádi Vízerőműnek a 80-as években kellett volna elkészülnie (Vízgazdálkodási Keretterv, 1984), de másra kellett a beruházáshoz szükséges pénz. Főbb műszaki adatai: 82,5-83,5 mAf. duzzasztási szintnél 400 m3/s víznyelés, 28 MW teljesítmény, 80000 MWh éves energiafejlesztés. A Felső-Tiszavidéken két további erőmű vázlatterve körvonalazódott Az elsőt először Dombrád, majd Szabolcsveresmart, Záhony Benk térségében 101 mAf. duzzasztási szint esetén 400 m3/s vízhozam esetén 14 MW teljesítményre tervezték, évi 56000 MWh energiatermeléssel A másikat Vásárosnaménynál 110,0 mAf. duzzasztási szintnél 400 m3/s vízhozamra 18 MW teljesítményre tervezték, évi 91 GWh energiatermeléssel. A Szamos folyó magyar szakaszán az 1965. évi Vízgazdálkodási Keretterv egy vízlépcső létesítési lehetőségét tartalmazza Rápolt környékén. Egyedülálló az Alföldön, de itt

elsődleges céljának a vízerőhasznosítást jelölték meg, járulékos hatásként az esetleges öntözést és hajózást említve. A vízerőmű duzzasztási szintjét 116,00 mAf, a beépített teljesítményt 4,4 MW, az évi átlagos energiatermelést 27000 MWh-ban prognosztizálva A Körösökön két telephellyel lehet számolni. A Békésszentandrási Vízlépcsőnél, 82,65 mAf duzzasztási szint, 50 m3/s kiépítési vízhozam, 1670 kW beépített teljesítmény mellett évente 5.900 MWh villamosenergia termelése tervezhető Az 1975-ben üzembe helyezett Körösladányi Vízlépcsőt, mely a Sebes-Körösre épült, 84,70 mAf MSZET kiadványai No 2. 35 LAKATOS KÁROLY és ÖTVÖS PÁL: A vízenergia észak-alföldi hasznosítása a múltban és a jövőben duzzasztási szinttel, 20 m3/s kiépítési vízhozammal, 180 kW beépített teljesítménnyel évente 920 MWh villamos energia termelésére lehet számítani. Semmiképpen nem Észak-Alföld, de a teljesség

kedvéért megemlítendő, hogy a Maros folyón Makó alatt lenne elhelyezhető vízlépcső. A vízlépcső duzzasztási szintje 83,50 mAf, a tervezhető vízerőtelep kiépítési vízhozama 200 m3/s, kiépítési esése 3,65 m, a beépítendő teljesítmény 5,4 MW, átlagos évi energiatermelés 25 000 MWh. Előkészítő helyszíni vizsgálatok máig nem folytak 8. ábra Már meglévő és tervezett vízerőművek Ma Hazánkban nem jellemző a vízerőmű barát hangulat. Ez tagadhatatlanul akadályozza az alkotó munkát, de nem keseríti el a szakmai közvéleményt Idővel a 8 ábrán lévő térképen most fehér körökkel jelezett jövőbeni telephelyeket megvalósult erőművekként fekete körökkel fogjuk jelölni, úgy ahogy azt most a Kesznyéteni, a Tiszalöki és a Kiskörei Vízerőművek esetében tettük. Felhasznált irodalom Korok Tájak Múzeumok Kiskönyvtára: Túristvándi Viczián, E., 1913: Magyarország vízerői Pallas Nyomda és Kiadó, Budapest

Országos Vízgazdálkodási Keretterv, 1965 Országos Vízgazdálkodási Keretterv, 1984 MSZET kiadványai No 2. 36