Kde se vyrábí ekologická energie? Ve vodních elektrárnách!
Věděli jste, že polovina elektřiny z obnovitelných zdrojů se u nás vyrobí ve vodních elektrárnách? Ale jak vlastně vodní elektrárny fungují a kolik energie vyrobí? A jsou v ČR vhodné podmínky pro využití vodní energie?
Elektřina vyrobená ve vodních elektrárnách tvořila v roce 2010 na našem území téměř polovinu (48 %) z celkového objemu elektrické energie vyrobené z obnovitelných zdrojů. Byly to tedy především vodní elektrárny, které České republice pomohly splnit závazek Evropské unii, pokrýt alespoň 8 % spotřeby elektřiny prostřednictvím energie vyrobené z obnovitelných zdrojů. Kolik energie však vodní elektrárny konkrétně vyrobily? A je u nás možný další rozvoj vodní energetiky?
Vodní elektrárny v ČR: 2,8 TWh elektrické energie v roce 2010
Na celkovém množství energie, která u nás byla v průběhu roku 2010 vyrobena, tvoří podíl elektřiny z vodních elektráren jen o něco málo více než 3 %. Necelá polovina takto vyrobené elektřiny pochází z malých vodních elektráren, kterých se na našem území nachází přibližně 1400. Jako malé vodní elektrárny se označují zařízení s instalovaným výkonem do 10 MW (nebo 5 MW podle terminologie EU).
Malé vodní elektrárny u nás početně převažují nad elektrárnami s výkonem větším. Geografická poloha České republiky na tzv. evropském rozvodí, kde pramení mnoho vodních toků, vytváří velmi vhodné podmínky pro využití vodního živlu v rámci malých vodních elektráren. Malé vodní elektrárny jsou plošně rozloženy na celém našem území, což je výhodné i pro elektrizační soustavu, protože malé decentralizované zdroje neohrožují elektrickou síť možným přetížením, a naopak mohou napomáhat lepší stabilitě systému.
Česká republika ještě zdaleka nevyužívá maximálního potenciálu, který se vodní energetice u nás nabízí. Další výraznější rozvoj však naráží na řadu problémů. Velké vodní elektrárny jsou investičně dosti náročné a navíc jsou možnosti jejich další výstavby z hlediska možných dopadů na životní prostředí velmi omezené. Na druhou stranu většina příhodných míst pro výstavbu malých vodních elektráren je dnes již obsazena a v dalších vhodných lokalitách bývá zřizování nových elektráren z různých důvodů problematické.
Předchůdcem dnešních moderních turbín bylo klasické vodní kolo.
Stavbě vodní elektrárny předchází dobré plánování
Existuje mnoho variant technického řešení vodních elektráren, přičemž samotné výstavbě musí předcházet dobré plánování a posouzení všech významných vstupních parametrů vycházejících z podmínek konkrétní lokality. Mezi rozhodující parametry patří využitelný spád vodního toku a průtok vody. Na základě těchto hodnot se vybere vhodný typ a výkon turbíny a další součásti provozu.
Obecně platí, že místa s vyššími spády jsou pro vodní elektrárnu z hlediska ekonomiky provozu výhodnější. Malé vodní elektrárny na říčních tocích proto k zajištění dostatečného spádu používají jezy, které umožní potřebné vzdutí vody. Tohoto principu však nejlépe využívají vodní elektrárny postavené v rámci přehradních nádrží.
Od vodního kola k turbíně
Lidé využívají energii vody k mnoha účelům již stovky let. Na počátku vodních strojů stojí různé typy vodních kol, která však většinou nedosahovala vysoké účinnosti. Vodní kola poháněla mlýny, důlní čerpadla, pily či vodárenské stroje.
Snaha o technické zdokonalení a zvýšení účinnosti vodních kol postupně vedla ke zrodu vodních turbín. První turbína vznikla již v první polovině 19. století, přičemž v průběhu následujících desetiletí bylo vynalezeno hned několik dalších typů turbín vhodných pro různé vodní toky.
Francisova turbína
Podle principu jejich fungování se vodní turbíny rozlišují na rovnotlaké, využívající zejména pohybové energie vody a na přetlakové, které používají vodní energii pohybovou i tlakovou. Mezi nejznámější přetlakové turbíny patří Kaplanova (má několik modifikací) a Francisova, které jsou zároveň nejčastěji používanými turbínami v našich vodních elektrárnách. Mezi rovnotlakými turbínami jsou pak nejznámější Bánkiho a Peltonova.
Kaplanova turbína
Vodní turbíny jsou obecně považovány za technicky nejdokonalejší mechanické motory, protože mohou dosáhnout až 95% účinnosti za současného ekologicky čistého provozu.
Jak funguje vodní elektrárna
K vodní turbíně, která je srdcem vodní elektrárny, je spád vody směřován prostřednictvím různých typů přivaděčů. Před turbínou ještě voda proteče česlemi, které si můžeme představit jako sběrné síto, které brání přiváděným nečistotám vniknout do turbíny. Po průchodu turbínou je voda odváděna odpadními kanály zpět do původního říčního toku. Nezbytnou součástí vodních elektráren je dále generátor, který umožňuje samotný převod mechanické energie na elektrickou.
Proč je vodní elektrárna ekologická?
Z hlediska ochrany životního prostředí je nutné pro výstavbu vodních elektráren pečlivě vybírat vhodné lokality, ve kterých stavba nezpůsobí velký zásah do okolní přírody. Celou elektrárnu je také potřeba začlenit do okolního prostředí, aby nedošlo k narušení místního krajinného rázu. Oproti velkým hydroelektrárnám jsou malé vodní elektrárny z tohoto pohledu samozřejmě šetrnější.
Pokud jsou při plánování a následné výrobě elektřiny dodržovány všechny normy a požadavky, vyznačují se vodní elektrárny velmi „čistým“ provozem, protože využívají obnovitelný zdroj energie. Obavy ze znečištění vody ropnými produkty jsou většinou neopodstatněné vzhledem k tomu, že v moderních provozech se používají ekologicky šetrná maziva a samomazná ložiska. Správně řešená vodní elektrárna je zároveň charakteristická velmi nízkou hlučností a také vstřícností k vodním živočichům, pro které je možné zbudovat tzv. rybí přechody, které pomohou eliminovat vzniklou migrační bariéru.
Zejména malá vodní elektrárna může mít na okolní životní prostředí dokonce přímo pozitivní vliv. Vodní elektrárna se podílí na čištění toku zejména proto, že elektrárnou zachycené naplaveniny se nesmí do řeky opětovně vracet. Zároveň také činnost elektrárny vede k provzdušňování vody, což může podpořit obnovování místního říčního života.
Malé vodní elektrárny zajišťují potřebné vzdutí vody pomocí jezů.
Nevyčerpatelná energie vody nabízí člověku četné možnosti využití. Příležitost k výrobě ekologické elektrické energie nepřinášejí pouze říční toky, ale také moře a oceány. Mořské vodní elektrárny využívají energii přílivu a odlivu nebo mořského vlnění. Síla vodního živlu slouží člověku také k akumulaci již vyrobené elektrické energie díky přečerpávacím elektrárnám, které v době přebytku elektřiny načerpají vodu vzhůru do vodní nádrže a v době vysoké spotřeby elektřiny ji naopak z nádrže vypouštějí za současné výroby elektrického proudu. Právě díky všestranným možnostem využití hraje vodní energetika v oblasti obnovitelných zdrojů velmi významnou roli u nás i ve světě.
Energetická společnost E.ON provozuje několik vodních elektráren
Ve vodních elektrárnách provozovaných energetickou společností E.ON se průměrně v součtu ročně vyrobí 52 GWh elektrické energie. Jsou to vodní elektrárny Vír I, Vír II, Soběnov, Písek, Znojmo a Vranov nad Dyjí. Ve Vranově bylo v roce 2011 otevřeno informační centrum, které přináší mnoho zajímavých informací o vodní energetice a zároveň návštěvníkům umožní prohlídku samotného nitra vranovské vodní elektrárny. V roce 2012 byla nově uvedena do provozu další malá vodní elektrárna Vranov 3.
Díky EkoElektřině odebíráte ekologickou energii přímo z vaší zásuvky
Energetická společnost E.ON nabízí pro všechny své zákazníky, kteří se chtějí chovat ohleduplně k přírodě a podílet se tak aktivně na ochraně životního prostředí, ekologickou řadu produktů zajišťujících dodávku elektrické energie pod názvem EkoElektřina.
Více o produktu EkoElektřina najdete zde.
Související články:
Komentáře ke článku