zpravodajství životního prostředí již od roku 1999

Podzemní vodní elektrárny

04.12.2010
Vodní energie
Podzemní vodní elektrárny

Patří mezi největší inženýrská díla světa 21. století, a přesto jsou nenápadné a nehyzdí krajinu. Využívají spádu řek, vodopádů nebo rozdílu mezi hladinami blízkých jezer k průtokovému nebo přečerpávacímu provozu.

Největšími zdroji opravdu "čisté" vodní energie disponuje Kanada, největší přečerpávací elektrárny vybudovala Anglie, nejnověji na ně vsadilo Japonsko.

Snaha získat pro 21. století levné zdroje čisté energie zavedla v sedmdesátých letech Kanadskou společnost Hydro-Québec do nehostinných oblastí tundry za 55. rovnoběžkou od Hudsonova zálivu. Na řece La Grande Riviére s normálním průtokem 1700 m3/s a několika menších řekách ústících do zálivu James Bay byly zbudovány sypané hráze, za kterými se zadrželo gigantické jezero o ploše 176 000 km3.

Po téměř dva tisíce kilometrů dlouhé asfaltové silnici vedené tundrou, obývanou jen několika tisíci indiány kmene Krí a kočujícími rodinami Inuitů, se na čtvrt století nastěhovalo 18 tisíc stavbařů.

Proteklo tu astronomické množství nákladů: půl milionu tun cementu, 75 000 tun trhavin, dva miliony tun nafty pro pohon strojů a vytápění táborů v místech, kde mrazy dosahují až k -40 °C, bylo nutno přepravit po jediné 2000 km dlouhé silnici z Montrealu. Pro domorodé obyvatele zátopové oblasti bylo vybudováno osm vesnic s plnou infrastrukturou. Kromě jednorázového odstupného čtvrt miliardy kanadských dolarů dostávají dodnes zdarma energii i topné oleje.

Voda z obřího jezera je vpouštěna podzemními tunely do dvou velkých podzemních průtokových elektráren, v nichž spolu s pěti menšími průtokovými elektrárnami na povrchu komplexu dnes nepřetržitě pracuje 71 turbosoustrojí s celkovým výkonem přes 16 000 MW. Do té doby bez užitku proudící chladné vody končící v zálivu James Bay dnes splácejí Québecu ročně 70 TWh!

Montáž šesti Francisových turbín po 550 MW v podzemní strojovně čínské elektrárny Ertan

Voda s výkonem pěti Temelínů

Srdcem hlavní elektrárny LG-2, nesoucí jméno Roberta Bourassa, oblíbeného kanadského ministerského předsedy, který stavbu prosadil, je v nejtvrdší skále v hloubce 160 m vyrubaná strojovna, dlouhá 483 m, vysoká 45 m a 22 m široká. Z 16 soustrojí vyčnívají jen budiče, uprostřed za panoramatickým sklem je stanoviště směny operátorů, pod stropem dva mostové jeřáby s nosností 400 tun. Rotor každého soustrojí s výkonem 333 MW má průměr deset metrů a hmotnost 600 tun. Hlavní ložisko však nese ještě 110 tun těžké oběžné kolo Francisovy turbíny. Spirálovou komorou a lopatkami každé turbíny prolétává za sekundu 310 m3 vody. Každé soustrojí má samostatný hydropneumatický regulátor otáček (133 ot/min) a dvakrát zálohovaný systém mazání a chlazení oleje. Sací trouby se sdružují s řevem vodních mas v příčném tunelu, kde se voda uklidňuje a směřuje do původního koryta. Elektrický výkon se z podzemí vyvádí kabely s plynovou izolací samostatnými šachtami do rozvodny na povrchu a z ní pěti nad řazenými vedeními o napětí 735 kV a dvěma stejnosměrnými linkami s napětím 900 kV směrem k Montrealu, do Ontaria a přes řeku Svatého Vavřince do rozvodné sítě USA. Nad liduprázdnou nehostinnou tundrou se v odstupu téměř půl kilometru rozkročily desetitisíce stožárů s výškou blížící se petřínské rozhledně.

Nečekané ekologické problémy

Obrovský zásah do krajiny příroda člověku neodpustila. Zvýšení hladiny vody nad hrázemi vymáčelo z půdy rtuťnaté methyly, které se v biologickém řetězci koncentrovaly do řas a posléze až stonásobně do ryb. Když pracovníci Health and Social Services ve vodách v okolí James Bay zjistili až 60 ppm (ppm, part per milion, tedy počet částic v milionu, pozn. red.) rtuti, zatímco americká norma připouští jen 1 ppm, musela správa elektráren zakázat lov ryb a denně od té doby nákladní letadla přivážejí na tovární letiště do Radissonu čerstvé ryby z Islandu, které se zdarma rozdělují usedlíkům. Postižen byl i život karibů, jejichž migrující stáda se topí v zátopovém pásmu. Správa domorodců (Cree Board) proto tvrdošíjně odmítá další možné rozšíření komplexu na sever u řeky Grande Baleine, slibující nové výkony 3 200 MW, i na jihu, kde by kaskáda Nottaway-Rupert s osmi stupni mohla poskytnout výkon 8 400 MW. Pokud ale mladá generace, většinou zaměstnaná ve službách komplexu, za pár let &# 34;přehlasuje" stařešiny, bude možné zvýšit energetický výkon komplexu až na 25 000 MW a jeho část prodávat Evropě například v podobě zkapalněného vodíku.

Montáž 600tunového alternátoru na jedno z 16 soustrojí největší podzemní elektrárny světa Roberta Bourassa

Churchill Falls na Labradoru

Druhá největší podzemní elektrárna na světě využívá energii legendární kaskády vodopádů na Labradoru. Podobně jako na La Grande tu stačilo vybudovat nad přírodními vodopády několik sypaných hrází, aby zadržely 32 km3 vody, která v granitu vyrubanými tunely proudí do obří strojovny v hloubce 310 m pod jezerem a pohání 11 Francisových soustrojí s celkovým elektrickým výkonem 5428 MW. Hala strojovny s délkou tří fotbalových hřišť je vysoká jako patnáctipatrová budova. Soustrojími protéká ročně 5 km3 vody a ročně vyrobí 35 TWh elektřiny.

Ertan kontruje nejvýkonnějšími turbinami

Po pětileté výstavbě, na které se kromě zahraničních odborníků podílelo 13 000 čínských dělníků, uvedla Čína do provozu třetí největší podzemní elektrárnu na světě na řece Talony u Ertanu, 33 km od ústí do Jang-Tse-Kiang. Vodu zadržuje betonová klenutá přehrada se spádem 240 m, strojovna je zbudována v boční skále. Je vybavena šesti zatím na světě největšími Francisovými turbínami po 550 MW. Stavba si vyžádala desítky kilometrů přepadových a jiných tunelů obřího profilu a 65 m vysokou halu strojovny. Roční produkce elektřiny dosahuje 17 TWh.

Přepadový kanál "Spielway" nad podzemní elektrárnou Roberta Bourassa po třinácti dvacetimetrových "schodech" je schopen propustit až tisíciletou vodu, odhadovanou na 17 000 m3/s (!)

"Elektrická hora" v parku Snowdonia

Hluboko ve skále, aniž by rušila vzhled národního parku Snowdonia, pracuje na severozápadu Anglie nejvýkonnější podzemní přečerpávací elektrárna světa Dinorwic. Pouhých 16 sekund po stisknutí tlačítka je schopna dodávat do sítě špičkový výkon až 1860 MW, který před tím akumulovala přečerpáváním vody z jezera Llyn Peris do horní nádrže Marchlyn Mawr s objemem 7 milionů m3 na skalním hřebenu. Stovky turistů denně sem přijíždějí podzemními tunely ve vyhlídkovém mikrobusu, aby obdivovali 180 m dlouhou a 60 m vysokou strojovnu v útrobách hory. Zadržená voda při spádu 534 m vystačí šesti turbosoustrojím s výkony po 300 kW na pětihodinový nepřetržitý provoz. Načerpání plného objemu horní nádrže trvá sedm hodin, celková účinnost přečerpávacího cyklu se blíží rekordním 80 %!

Materiál, který musel být odstřelen a ze všech přístupových tunelů komplexu La Grande je odhadnut na 260 mil. m3, srovnatelných s objemem osmdesáti Cheopsových pyramid

Dlouhé stráně jsou 29. v pořadí

Z naší největší podzemní přečerpávací elektrárny PVE-Dlouhé stráně je vidět jen horní jezero ve výši 1350 m n. m. na vrcholku Jeseníků a o půl kilometru níže položené údolní jezero. Dále malý objekt, z něhož vybíhá vedení 400 kV. Vodu načerpanou ve chvíli, kdy jí má naše energetická soustava přebytek, vypouštějí ve fázi vysoké spotřeby na dvojici speciálních reverzních turbosoustrojí s celkovým výkonem 650 MW, skrytou v podzemní strojovně, dlouhé 90 m a vysoké 50 m. Soustrojí se rozběhne během 90 sekund od okamžiku, kdy v pražském energetickém dispečinku stiskne operátor příslušné tlačítko.

Elektrárna byla uvedena do provozu roku 1996 a náklady na její výstavbu přesáhly 6,2 miliard korun. Délka přivaděčů, tunelů a přístupových štol přesahuje 6,5 km. Přes nekončící protesty "zelených" se po odchodu stavbařů ukázalo, že malebný kout Jeseníků utrpěl minimálně. Účinnost přečerpávacího cyklu dosahuje 76,5 %. Každý akumulovaný kilowatt Dlouhých strání dnes šetří našemu hospodářství ročně 2,5 tuny uhlí a přírodě 60 kilogramů oxidu siřičitého, který by k jeho výrobě za tu dobu vychrlily komíny tepelné elektrárny odpovídajícího výkonu.


Žebříček největších podzemních elektráren světa

1. Elektrárna Roberta Bourassa (La Grande, Kanada) 5 616 MW

2. Elektrárna Churchill Falls (Labrador, Kanada) 5 428 MW

3. Ertan (Sichuan, ČLR) 3 300 MW

4. Kanagawa Hydroelectric Plant (Japonsko) 2 700 MW

5. Dinorwic (V.Britanie) 1 860 MW

6. Kazunogawa Power Plant (Japonsko) 1 600 MW

7. Raccoon Mountain Pomped Plant (Tennessee USA) 1 530 MW

8. Kariba (Zimbabwe/Zambia) 1 200 MW

9. Markersbach (Německo) 1 060 MW

..........

29. Dlouhé stráně (Jeseníky, ČR) 650 MW

AUTOR: Jan Tůma


Z největší evropské podzemní přečerpávací elektrárny Dinorwic, které místní lidé přezdívají "elektrická hora", je vidět jen výpusť do dolního jezera Llyn Peris


Zdroj: Technik

Komentáře k článku. Co si myslí ostatní?

Další články
Chystané akce
Ekologický institut Veronica
28
8. 2017
28.8-3.9.2017 - Ostatní akce
Centrum Veronica Hostětín, Hostětín 86
UŽITEČNÉSEMINÁŘE.CZ
28
11. 2017
28.11.2017 - Seminář, školení
Praha,
Konferenční centrum CITY - Pankrác
Podněty ZmapujTo
Mohlo by vás také zajímat
Naši partneři
Složky životního prostředí