11. březen 2015
Přečerpávací vodní elektrárny v České republice

Přečerpávací vodní elektrárny (PVE) plní velmi důležitou roli v zajištění spolehlivosti dodávek elektrické energie. Jejich význam navíc značně stoupá s rostoucím podílem výroby z obnovitelných zdrojů energie, především solárních a větrných elektráren. Tato skutečnost je patrná především z rekordní výroby českých PVE v posledních letech (viz níže).
I přes dlouhodobou snahu přijít s novými řešeními se z pohledu instalovaného výkonu jedná o nejvíce využívanou technologii akumulace elektrické energie v měřítku elektrizačních soustav.
PVE je soustavu dvou výškově různě položených vodních nádrží spojených tlakovým potrubím, na kterém je v dolní části umístěna reverzní turbína (nebo turbína a čerpadlo) a motorgenerátor. V době přebytku elektrické energie v síti je možné ji využít pro čerpání vody z dolní do výše položené horní nádrže a naopak v době nedostatku se prouděním vody z horní nádrže skrz turbínu elektřina vyrábí. Více o principu a uspořádání PVE se dozvíte v našem předchozím článku.
Prémiový obsah
Zbytek článku je dostupný pouze pro předplatitele prémiového obsahu. Získejte přístup ke všem prémiovým článkům na oEnergetice.cz.
Mohlo by vás zajímat
16. duben 2015
19. leden 2016
18. prosinec 2025
4. červen 2026
10. červen 2026
17. červen 2026
16. červen 2026
Komentáře (6)
Myslím že by se PVE na Orlíku vyplatit mohla, sice to asi nebude závratný objem a tedy ani kapacita, ale pokud poroste poptávka po regulačních zdrojích, mohla by se vyplatit, pokud do PVE investují v Rakousku, pak by bylo dobré, kdyby se začalo něco dít i u nás. Pro začátek by třeba stačilo znovu instalovat čerpadla na Pastvinách, to bylo odstraněno snad až někde kolem roku 2000, a začít s přípravami na nové PVE.
Bude zajímavé, jestli se podaří dosáhnout teoretické maximální výroby, teď by to mělo být již kolem 1/5 toho kolik by mohly PVE teoreticky vyrobit.
Pokud by do roku 2020 výroba vzrostla ke 2TWh, pak myslím by bylo zajímavé zahájit kroky k úpravám vodních děl na PVE. Pokud se nepletu, tak u Štěchovic se pro PVE využívá voda z nádrže Vrané, pak by nádrž Štěchovické elektrárny mohla použít k přestavbě VD Slapy částečně na PVE.
Tak Orlík je bez diskuze - negativní vliv na ŽP by to mít nemělo a pokud se nepletu, tak ty náklady byly takto odhadnuty proto, že obce v okolí požadovaly stavbu malých nádrží, které by vyrovnávaly kolísání hladin v případě, že by byly za reverzní 2 turbíny. Myslím, že i pokud by se vyměnila jen jedna a v čerpadlovém režimu by se současně odpouštěla voda okolo dalších turbín, tak by ke kolísání nedocházelo a nádrže, které to prodražují, by vůbec nebyly třeba. Přitom i jen jedna turbína á 91 Mwe by byla 2x výkonnější, než PVE Štěchovice. Takže za mne rozhodně ano. Pastviny jsou další volbou, ale zde myslím, že tam byly odstraněny i přivaděče, takže by to bylo nutné budovat celé znovu (ale nejsem si tím jist, pokud ne, pak by to bylo opravdu relativně jednoduché). Ovšem výkon cca 3 MWe není něco, co by nás vytrhlo. Mimochodem by pak jistě stálo za to obnovit čerpadlový provoz na Černém jezeře - 1,5 MWe, vše dosud funkční.
Využití stávajících děl? Ano, existoval např. projekt na PVE Slezská Harta - Kružberk (224 MWe), který padl z obav o kvalitu vod, když Kružberk je vodárenskou nádrží. Slapy by takto jistě také šly. Ale stejně bych se nebránil ještě jedné pořádné PVE "na zelené louce". Slavíč by byla super - přes 1000 MWE a slušná kapacita, to by opravdu pomohlo na velmi dlouhou dobu.
Nevím tedy o kolik zamýšlel ČEZ, kolísání, ale v Orlíku by bylo v podstatě skoro nulové, jeho plocha je proti Kamýku, který snad byl myšlený jako spodní nádrž, desetinásobná. Takže jediné kde by došlo ke kolísání je právě Kamýk, ale tam by při změně hladiny o 1m bylo možné uložit asi 315MWh. V případě přestavby VD Slapy by se jednalo asi o 150MWh při kolísání dolních nádrže o 1m.
Netvrdím, že jsou to nějaká závratná čísla, ale je to dost minimálně na to aby se to zvažovalo, Požadavek na nějaké pomocné nádrže je myslím poněkud přehnaný.
Samozřejmě by bylo asi nejlepší mít možnost postavit ke Slapům a Orlíku nádrže s dostatečnou kapacitou, řekněme 150m nad hladinou a v onou přehradách měnit hladinu o 1m, pak by se jednalo o mnohem výkonnější a zajímavější PVE. Ale ani v jednom případě takové místo asi neexistuje.
Mohl by mi někdo objasnit, v jaké situaci zafunguje vyrovnávací nádrž přečerpávací vodní elektrárny Štěchovice?
Schematicky je to asi podobné tomuto obrázku:
https://www.openpr.com/images/articles/Q/6/Q60729303_g.jpg
(Surge tank)
Na stránce ČEZu http://virtualniprohlidky.cez.cz/cez-stechovice/
je surealistický popis :
...rázy, které vznikají v potrubí při přečerpávání a odstavování turbíny. Ve chvíli, kdy čerpadlo přestane čerpat, dochází k utržení vodního paprsku a voda se tlačí dolu, kde vytvoří velký ráz...
Jediné, co si dovedu představit, je ráz způsobený prudkým zavřením klapkových uzávěrů u horní nádrže při čerpání, což je asi nesmysl. Nebo ráz způsobený návratem čerpané vody po zastavení čerpadla, ale ten by horní nádrž netlumila, ale podpořila...
Na schematu přečerpávačky Dlouhé stráně jsem žádnou takovou nádrž nenašel. V jaké situaci to tedy funguje a jak?
Zdravím pane Oldo,
co si tak matně pamatuji ze školy, tyto nádrže chrání potrubí před působením hydrodynamických rázů a podtlaku.
Když čerpadlo přestane čerpat klapkové uzávěry horní nádrže se uzavřou ale neuzavře se uzávěr dole před turbinou, pak se voda zbylá v potrubí "utrhne" a proteče turbínou. Tím ale způsobí v potrubí podtlak a to by se následně zhroutilo, v případě existence nádrže je tato vypuštěna a do potrubí se dostává vzduch. Dále když se pohybuje voda vzhůru a dole vypnou čerpadlo a uzavřou ventil voda v potrubí ještě chvíli pokračuje a pak se zastaví a "spadne" zpět a způsobí onen ráz, pokud je nádrž v polovině část tohoto rázu může pohltit - voda klesající z horní nádrže uhne do této vyrovnávací - zbytek v potrubí tlačí na dolní ventil. Je to o hybnosti té kapaliny, pohybující se kapalina nese dost energie, voda ve vyrovnávací nádrži stojí - rázy by rozhodně neměla zhoršovat, působí jako tlumič.
Ještě se dělali nádrže připojené potrubím před kulový ventil turbíny, při zavření ventilu turbíny se kinetická energie vody odklonila do tohoto bočního potrubí.
Zřejmě závisí na tom který z ventilů je brán jako havarijní - určený pro nouzové odstavení.
No o moc moudřejší z toho nejsem...
Cituji:"Když čerpadlo přestane čerpat..." To bych chápal, ale na vpuštění vzduchu by stačila relativně tenká trubka, ne nádrž.
"Dále když se pohybuje voda vzhůru a dole vypnou čerpadlo...pokud je nádrž v polovině část tohoto rázu může pohltit..." No jo. Ale nádrž není v polovině, nádrž je nahoře. "Zbytek v potrubí" je v podstatě celé potrubí. Vyrovnávací nádrž je nahoře otevřená, hladina vody v ní je víceméně stejně vysoko jako v celé horní nádrži přečerpávačky. Kdyby byla vyrovnávací nádrž níž, musela by být strašně vysoká. Nebo nahoře uzavřená - jako vzdušník u trkače, kde tlumení obstarává stlačený vzduch. Ale tady mámé otevřenou nádrž nahoře, takže mi to pořád není jasné.






