Andmebaasi logo
 

The effects of land use and climate change on the hydropower potential in Estonian rivers

Laen...
Pisipilt

Kuupäev

2020

Kättesaadav alates

Autorid

Tamm, Ottar

Ajakirja pealkiri

Ajakirja ISSN

Köite pealkiri

Kirjastaja

Eesti Maaülikool

Abstrakt

Water-related changes are currently receiving the most focus in the context of climate change around the world. The changing climate conditions have already redistributed water resources, including the hydropower potential in Estonian rivers. This phenomenon is expected to continue in the future. However, the effects on land use and climate change on the hydropower potential in Estonia are unclear. The technical hydropower potential was assessed for the territory of Estonia (excluding the Narva River). According to the developed method, the total technically feasible hydropower potential in Estonia was calculated to be approximately 80 MW, which was considerably higher than that previously reported. The SWAT model was employed to assess the potential impact of future climate and land-use change on river flow in various Estonian river watersheds, where hydropower is or has been harvested. The SWAT model demonstrated satisfactory performance in describing the hydrological processes in Estonian rivers by using series of mathematical equations. An evident linear trend between the effects of deforestation and afforestation on yearly river flow was observed. The following general rule can be applied to Estonia; a 5% forest change induces a 1% change in annual average flow. Hydrological modeling indicated a positive change in river flow according to both climate scenarios. Increases in the mean annual flow of 10% and 33% were predicted by the climate projections KNMI and DMI, respectively. Hydropower potential is expected to increase in Estonia by the end of the century, compared with the baseline period. The installation of additional turbines, along with upgrading existing turbines, could increase the installed capacity. Furthermore, with the projected overall increase of hydropower potential in Estonia, the construction of new stations becomes more economically feasible and profitable.
Veeressursidega seonduvad küsimused on viimastel kümnenditel olnud ülemaailmselt üks huvipakkuvamaid temaatikaid teadlaste seas. Seda just seetõttu, et vee ajaline ja koguseline kättesaadavus on kliimamuutuse tõttu muutumas, mis on mõjutanud ka Eesti jõgede hüdroenergeetilist potentsiaali. Nende muutuste jätkumine avaldab mõju ka hüdroenergia tootlikkusele, ent kui suuresti võib Eesti jõgede hüdroenergeetiline potentsiaal muutuda, on teadmata. Doktoritöös antakse uus hinnang Eesti (v.a. Narva jõe) tehniliselt rakendatavale hüdroenergeetilisele potentsiaalile. Selleks tuletati meetod, mille kohaselt Eesti jõgede tehniline hüdroenergeetiline potentsiaal seni hinnatust märkimisväärselt suurem, olles ligikaudu 80 MW. Maakasutuse ja kliima muutumise mõju Eesti jõgede vooluhulkadele hinnati hüdroloogilise mudeli SWAT abil, kalibreerides ja valideerides seda Eesti suurema hüdroenergeetilise potentsiaaliga jõgedele. Selgus, et SWAT- mudel suudab piisava täpsusega matemaatiliselt kirjeldada Eesti jõgedes kulgevaid looduslikke protsesse. Ilmnes tugev lineaarne seos metsasuse ja aastakeskmise vooluhulga muutuse vahel. Seda seost võib üldistada järgmiselt: metsasuse viieprotsendine muutus muudab jõe aastakeskmist vooluhulka 1 % võrra. Kliimamuutuse mõju Eesti jõgede aastakeskmisele vooluhulgale on positiivne — olenevalt kasutatud kliimamudelist 10 kuni 33 protsenti. Hüdroenergeetiline potentsiaal on Eestis suurenemas. Selle positiivse mõju ärakasutamiseks on soovitatav olemasolevaid hüdroelektrijaamu laiendada või uuendada. Eesti jõgede hüdroenergeetilise potentsiaali suurenemine teeb uute hüdroelektrijaamade rajamise majanduslikult otstarbekaks.

Kirjeldus

A Thesis for applying for the degree of Doctor of Philosophy in Engineering Sciences.

Märksõnad

dissertations, dissertatsioonid, Roheline Ülikool (töö toetab EMÜ Rohelise Ülikooli põhimõtteid), Green University (thesis is related to EMÜ Green University iniciative’s aims), kliimamuutused, maakasutus, mõjud, hindamine, jõed, hüdroenergia, hüdroenergeetika, hüdroelektrijaamad, Eesti, climate change, land use, assessment, rivers, hydropower, hydroenergetics, hydroelectric power plants, Estonia, effects

Viide

Kollektsioonid