Vodní elektrárny v rekonstrukci

Je úterní ráno a do Prahy se valí desítky tisíc automobilů. My však máme po Strakonické ulici namířeno opačným směrem. Cesta je poměrně volná a rychle ubíhá. Brzy necháváme město za zády a užíváme si přítomnosti lesů a řeky. Ta je pro dnešek naším ústředním tématem. Vltava, kaskáda jejích přehrad a ekologická elektřina z turbín, které opakovaně využívají sílu zdejší vody. U Štěchovic řeku na chvíli fyzicky opouštíme, nikoliv však tématem hovoru. Ne každý ví, že kromě předposlední přehrady vltavské kaskády a v ní zabudované vodní elektrárny Štěchovice 1 zdejší lesy ukrývají ještě na kopci zbudovanou nádrž přečerpávací elektrárny Štěchovice 2.

Po zhruba 45 minutách se blížíme k cíli naší cesty. Míjíme Slapskou přehradu, abychom se malou oklikou přes Nové Třebenice dostali níže, až k patě přehrady, kde se nachází elektrárna, jako jediná na celé kaskádě ukrytá v tělese přehrady pod jejím přepadem. Díky tomu příliš neruší ráz zdejší krajiny a jen s minimálními újmami přestála povodně v roce 2002.

U vjezdové brány se míjíme s vozem Romana Pospíšila, specialisty programu obnovy zařízení Vodních elektráren ČEZ, který má být naším dnešní průvodcem a který je zodpovědný za chod a modernizaci, kvůli které sem jedeme. Práce se nesmí zastavit bez ohledu na plánovanou exkurzi, a tak musíme posečkat, než vyřeší nastalé komplikace a bude se nám moci plně věnovat. To nám však vůbec nevadí. V zalesněné soutěsce pod přehradou je klid, do kterého jen šumí jemný vodopád drobných potůčků vody stékajících po přepadech tvořících v podstatě střechu elektrárny, kryjící její kompletní vybavení. To sestává z trojice soustrojí Kaplanových turbín, pomocných provozů, velína, vnitřní 110kV a 22kV rozvodny, transformátorů a dvou základových výpustí. Žádné trafostanice ani kabely odvádějící vyrobenou energii do rozvodné sítě tak neruší pozitivní dojem z místní krajiny.

Vodní elektrárny v rekonstrukci

Zdejší klid koneckonců neruší ani chod elektrárny, žádné zurčení vody vytékající z elektrárny se zde nekoná, přestože každý z tubusů je schopen propustit až 100 m³/s.

V době naší návštěvy bylo v provozu sice pouze soustrojí TG3, které je již po rekonstrukci, jeho provoz se však projevoval jen vířením vody v levé části kanálu pod přehradou. Je to dáno tím, že voda z přehrady je vedena přes turbínu, která je cca osm metrů pod spodní hladinou, a dále ještě proudí do deset metrů hluboké šachty vyhloubené do podloží a teprve odspodu se vrací do řeky. Toto řešení sice nezvyšuje spád, a tedy ani výkon elektrárny, ale, jak nám později vysvětlil pan Pospíšil, zajišťuje turbíně optimální provozní podmínky, a tím pádem i prodlužuje její životnost.

"Slapy mají instalovaný výkon 3 × 44 MW, což je v součtu se 132 MW řadí na druhé místo vltavské kaskády za Orlík poskytující 4 × 91 MW, tedy 364 MW, a před Lipno schopné dodávat 2 × 60 MW, tedy 120 MW," ujímá se role průvodce do návratu pana Pospíšila Martin Schreier, mluvčí ČEZ.

Kompletní modernizací prošlo v roce 2011 zatím jen zmíněné soustrojí TG3. V době naší exkurze právě probíhala částečná krátkodobá odstávka TG2, jehož rekonstrukce bude pravděpodobně zahájena v létě příštího roku, a kompletní rekonstrukce TG1.

"Celý objekt patří Povodí Vltavy, jakož i celá kaskáda. ČEZ je zde pouze v nájmu. Nepatří mu zdi, patří mu pouze vnitřní vybavení, tedy strojní a technologická část elektrárny. Modernizace soustrojí TG1 začala v říjnu loňského roku postupnou demontáží komponent. Některé budou repasovány, jiné nahrazeny zcela novými. Aktuálně je celé lože s výškou cca 20 m kompletně demontované a vybourané. Nové soustrojí bude rozměrově trochu odlišné, nicméně bude kopírovat osu původního. Nárůst efektivity modernizovaného soustrojí bude činit čtyři procenta a výroba elektřiny řádově naroste o několik milionů kWh ekologické elektřiny ročně," pokračuje s výkladem Martin Schreier a dále doplňuje: "Podstatnou součástí rekonstrukce je ekologická modernizace spočívající v přetěsňování ovládací hydrauliky pro natáčení lopatek na rozváděcím kole nebo přímo na turbíně, určující rychlost rotace, a tedy ovlivňující výkon." Změna ovládací hydrauliky z nízkotlaké na vysokotlakou přinese snížení objemu hydraulické náplně v trubkách i v zásobníku zhruba na desetinu, díky čemuž bude podstatně snížen únik olejů do vody.

"Nejde o znečistění řeky, protože jsou zde odlučovače zajišťující zachycení nejen olejů z elektrárny, ale i těch, které přitečou do elektrárny v řece. Voda tak elektrárnu opouští čistší, než jaká přitekla. Vodní elektrárny tak slouží i jako čističky vltavské vody," uklidňuje nás Martin Schreier s tím, že jde hlavně o významné snížení objemu ropných látek, které jsou pro provoz elektrárny zapotřebí.

Celá kaskáda má instalovaný výkon přesahující 700 MW a de facto funguje jako jedna elektrárna centrálně řízená ze Štěchovic, kde je dispečink všech velkých vodních elektráren, tedy včetně Dalešic a Dlouhých strání. Díky tomu lze poměrně snadno a rychle dodávat do soustavy značný výkon energetické zálohy se schopností najet z nuly na plný výkon za 136 sekund.

"Díky rychlosti náběhu jsou VE využívány také například k nahazování elektrické soustavy v případě výpadků, především pak při výpadku jaderných elektráren (Lipno či Kamík s Orlíkem podávají energii na Temelín a Dalešice-Mohelno na Dukovany). Československá soustava byla budovaná velmi robustně," shrnuje význam českých vodních elektráren Martin Schreier.

V té době se už z nezbytného zásahu vrací Roman Pospíšil a bere nás do útrob elektrárny, kde se nám naskytuje jedinečná příležitost srovnání původní techniky na soustrojí TG2, modernizované podoby TG3 a nahlédnutí pod pokličku renovace soustrojí TG1. Ta je nyní ve fázi po demontáži většiny technologií včetně 35tunového oběžného kola turbíny o průměru 3,7 metru a rotoru generátoru o hmotnosti 250 tun. Aktuálně zde probíhá náročná fáze přesoustružení dosedacích ploch a přípravy na opětovnou instalaci repasovaných i zcela nových součástí. Po skončení akce na jaře příštího roku dojde k navýšení roční výroby zhruba o 10 milionů kWh.

"Ve strojní části provozu dochází zejména k výměně komory oběžného kola a nástavce savky TG1, kompletní výměně turbíny a regulace turbíny. V elektročásti je v plánu oprava statoru generátoru, oprava pólů rotoru i chladicího okruhu blokového transformátoru. Ekologický rozměr modernizace spočívá ve zvýšení tlaku v ovládací hydraulice ze současných cca 22 bar na tlak 149 až 170 bar. Dojde tím ke snížení objemu olejové náplně o 95 procent, z tisíců litrů na stovky litrů, a snížení příkonů čerpadel," přibližuje hlavní body modernizace Roman Pospíšil.

Hotovo má být do konce příštího roku, přičemž celá akce vyjde na více než 150 milionů korun. Elektrárna v loňském roce dodala do sítě 194 milionů kWh a pokryla tak spotřebu téměř 80 tisíc domácností ve středních Čechách. V provozu je podle potřeb energetického dispečinku, zejména v ranní a večerní odběrové špičce.

Modernizaci má za sebou už více než 20 soustrojí všech typů vodních elektráren Skupiny ČEZ v ČR. Za uplynulých 15 let to znamenalo celkové náklady ve výši téměř 2,5 miliardy korun. Nové technologie vyrábějí čistou energii mj. v elektrárnách Vrané nad Vltavou, Kamýk, Mohelno, Lipno nebo přečerpávací Dlouhé stráně a Dalešice.

S ohledem na kapacitu, životnost a rychlost jsou a budou přečerpávací vodní elektrárny významným článkem uchování energie, tedy i alternativou k bateriovým úložištím. "V současné době by už byl asi problém stavět nové velké nádrže, pokud však už existují a je možné je s přijatelnými náklady propojit, má smysl uvažovat o jejich využití pro akumulaci. V ČEZ např. uvažujeme o možnosti využití stupňů Kamík−Orlík. Pokud v rámci modernizace nahradíme dvě ze stávajících čtyř Kaplanových turbín reverzními Francisovými turbínami, z poloviny kapacity by mohly sloužit i jako přečerpávací elektrárna, aniž by bylo nutné budovat nádrže nové," zakončuje výpravu za budoucností vodních elektráren Martin Schreier.