Projekt Črpalne hidroelektrarne Kozjak nastaja v širšem mednarodnem strokovnem okolju. Pri pripravi posameznih strokovnih analiz sodelujejo tudi raziskovalci z evropskih univerz in raziskovalnih institucij, ki s sodobnimi metodami in naprednimi računalniškimi analizami pomagajo preverjati in izboljševati tehnične rešitve črpalne hidroelektrarne.
Razvoj velikih energetskih projektov se danes ne začne na gradbišču, ampak na računalniku. Preden se zgradi prvi objekt, strokovnjaki s pomočjo naprednih simulacij natančno preverijo, kako se bo voda gibala skozi sistem. Pri projektu ČHE Kozjak pri tem sodelujejo tudi strokovnjaki s Tehniške univerze v Gradcu (TU Graz), kar projektu daje pomembno mednarodno strokovno razsežnost.
Tudi pri projektu Črpalne hidroelektrarne Kozjak poteka vrsta takšnih analiz, s katerimi inženirji optimizirajo tehnične rešitve in preverjajo delovanje bodoče elektrarne.
Ena ključnih metod je računalniška simulacija dinamike tekočin (CFD – Computational Fluid Dynamics). Gre za sodobno tehnologijo, ki omogoča, da računalniški modeli zelo natančno prikažejo gibanje vode, hitrost toka ter morebitne vrtince ali turbulence.
S takšnimi simulacijami lahko strokovnjaki že v fazi načrtovanja:
Najnovejše analize, ki jih pripravlja prof. dr. Peter Meusburger, kažejo pomembne možnosti za optimizacijo hidravlične zasnove sistema.
Z optimizacijo hidravlične oblike zgornjega vtočno-iztočnega objekta so bile v simulacijskem modelu hidravlične izgube zmanjšane za približno 62 odstotkov, kar pomeni učinkovitejše delovanje sistema.
Posebnost takšnega pristopa je, da se razvoj ne ustavi pri računalniških modelih. Naslednji korak je preverjanje rezultatov na fizičnem hidravličnem modelu, kjer strokovnjaki v laboratoriju preverijo, ali se rezultati simulacij ujemajo z dejanskim obnašanjem vode.
Takšen pristop – kombinacija naprednih računalniških analiz in fizičnega modeliranja – se danes pogosto uporablja pri načrtovanju zahtevnih hidroenergetskih projektov.
Preden se hidroenergetski objekti zgradijo, je treba zelo natančno razumeti, kako bodo delovali. Prav zato imajo računalniške simulacije in hidravlični modeli ključno vlogo pri načrtovanju sodobnih elektrarn.
Pri projektu ČHE Kozjak takšen pristop omogoča, da so tehnične rešitve pred nadaljnjimi fazami projekta strokovno preverjene, optimizirane in pripravljene za dolgoročno zanesljivo delovanje sistema.
Natančno načrtovanje hidravličnih rešitev neposredno vpliva na učinkovitost, zanesljivost in stabilnost delovanja elektrarne. Bolj kot je tok vode enakomeren in brez nepotrebnih vrtincev, manj energije se izgubi na poti do turbin, sistem pa lahko deluje bolj stabilno in predvidljivo.
Z naprednimi računalniškimi simulacijami in preverjanjem rešitev na fizičnih modelih strokovnjaki že v fazi načrtovanja preverjajo delovanje sistema v različnih obratovalnih scenarijih ter zmanjšujejo tveganja v kasnejših fazah gradnje in obratovanja.
Pri projektu ČHE Kozjak tako združujemo znanje, raziskave in sodobne tehnologije z namenom, da bi tehnične rešitve temeljile na preverjenih analizah in omogočale varno ter zanesljivo delovanje sistema tudi v prihodnje.
Rezultati raziskav bodo predvidoma predstavljeni tudi na mednarodni strokovni konferenci Vienna Hydro, kjer se srečujejo vodilni strokovnjaki s področja hidroenergije.
Prof. dr. Peter Meusburger je strokovnjak za hidravlične stroje in numerične simulacije vodnih tokov na Tehniški univerzi v Gradcu (TU Graz), kjer deluje na Inštitutu za hidravlične stroje (Institute of Hydraulic Fluid Machinery). Njegovo raziskovalno delo je usmerjeno predvsem v računalniško dinamiko tekočin (CFD), optimizacijo hidroenergetskih sistemov, turbinske tehnologije in analize vodnih tokov v hidroelektrarnah. Sodeloval je pri številnih raziskovalnih in razvojnih projektih na področju hidroenergije ter je avtor številnih znanstvenih člankov in strokovnih prispevkov, povezanih z izboljšanjem učinkovitosti in zanesljivosti hidroenergetskih naprav. Njegovo delo povezuje napredne numerične simulacije z eksperimentalnimi hidravličnimi raziskavami, kar je danes ena ključnih metod pri načrtovanju sodobnih hidroenergetskih objektov.
