ZTC Energy Group

Mezi obnovitelnými zdroji energie v České republice dominují vodní elektrárny. Převážnou většinu obnovitelných zdrojů získává ČEZ nikoli díky solárním farmám či polím osázeným větrnými elektrárnami (tzv. větrné parky), ale pomocí „klasických“ vodních elektráren. V současnosti 21 vodních děl vyrábí zhruba 83 % obnovitelné energie skupiny ČEZ (830 MWh elektrické energie)

Vodní energie se využívá již od starověku. Nejprve to bylo k dopravě (splavování lodí a vorů po proudu řek), později k pohonu mechanismů (mlýnů, hamrů, čerpadel – například vodního trkače – a pil). První vodní elektrárna byla postavena v Appletonu ve státě Wisconsin v USA v roce 1882. Výroba elektřiny je dnes převažujícím způsobem využití vodní energie. Velký podíl celkové produkce elektřiny vykazují vodní elektrárny např. v Norsku, Švýcarsku nebo v Kanadě.

 

Přednosti vodních elektráren:

Vodní elektrárny neznečišťují ovzduší, nedevastují krajinu a povrchové či podzemní vody těžbou a dopravou paliv a surovin, jsou bezodpadové, nezávislé na dovozu surovin a vysoce bezpečné. Pružným pokrýváním spotřeby a schopností akumulace energie zvyšují efektivnost elektrizační soustavy. Vysokým stupněm automatizace přispívají k vyrovnávání změn na tocích a vytvářejí nové možnosti pro revitalizaci prostředí (prokysličování vodního toku).

 

Typy turbín:

Dnes využívané turbíny byly vyvinuty postupným stále větším zdokonalováním vodních kol. Dnes mají účinnost kolem 90%. Konstrukčních typů turbín je známa celá řada. Dnes se však nejčastěji používají tři základní typy.

 

 

Peltonova turbína je vhodná tam, kde je velký rozdíl hladin a malý průtok. Voda zde pod tlakem stříká tryskou na lopatky turbíny a tím ji roztáčí.

 

 

 

 

 

Francisova turbína je vhodná do míst, kde lze zajistit konstantní rozdíl hladin i průtok na který je turbína konstruována.

 

 

 

 

 Kaplanova turbína má zásadní výhodu v tom, že lze nastavovat polohu lopatek turbíny a proto je hojně využívána tam, kde nelze zajistit konstantní průtok a rozdíl hladin. V České Republice jsou tyto turbíny nejrozšířenější.

 

 

 

 

Typy vodních elektráren

Vodní elektrárny jako celek můžeme také rozdělit na tři základní typy. Elektrárny klasické přehradní dále přečerpávací a slapové neboli přílivové.

Klasické přehradní vodní elektrárny:můžeme dále rozdělit na malé a velké. Malou vodní elektrárnou se u nás rozumí zařízení s výkonem do 10 MW. Velké vodní elektrárny jsou u nás především na přehradních nádržích. Největší průtočnou elektrárnou u nás je hydro elektrárna na přehradní nádrži Orlík s maximálním výkonem 364 MW.

Přečerpávací vodní elektrárny: tento typ vodní elektrárny slouží nejčastěji jako zásobárna elektrické energie, které se děje prostřednictvím gravitační potenciální energie vody. Přečerpávací vodní elektrárna je tvořena systémem dvou nádrží položených nad sebou. V době špičky elektrárna elektrickou energii vyrábí tím, že se voda z horní nádrže pouští přes turbínu pohánějící generátor do spodní nádrže. Naopak v době přebytku energie například během noci se voda ze spodní nádrže čerpá zpět do horní nádrže a tak se vytvoří zásoba vody pro výrobu ve špičce. Jedná se o doposud jediný technicky proveditelný způsob, pomocí něhož lze vyrobenou elektrickou energii ve velkém měřítku po delší dobu skladovat.

V české republice jsou jako přečerpávací elektrárny využívány: Černé jezero s výkonem 1,5 MW, Štěchovice s výkonem 45 MW, Dalešice s výkonem 480 MW a Dlouhé Stráně s výkonem 650 MW.

Slapové (přílivové elektrárny): slapové vodní elektrárny využívají změn výšky hladiny oceánu při střídání přílivu a odlivu. Obvykle jde o přehrazený záliv s turbínami v hrázy, které jsou roztáčeny přitékající vodou při přílivu a dotékající vodou při odlivu. Tento druh elektráren se zatím příliš nerozšířil. Například ve Francii bylo vybudováno několik pokusných zařízení. Největší se nachází u Saint Malo. Zde dochází k jednomu z největších rozdílů hladiny moře na světě, který dosahuje až 14 metrů. Ve Francii se nachází také slapové elektrárna v ústí řeky Rance, která má 24 turbín o průměru 5,8 metru a její maximální výkon je 240 MW. Další zařízení se nacházejí také v USA a Kanadě. Slapové elektrárny se zatím ukazují jako nepříliš efektivní a navíc často ničí unikátní části pobřeží s mnoha vzácnými druhy živočichů.