Ekonomická i ekologická akumulace

Při útlumu uhelných a jaderných elektráren s nárůstem podílu obnovitelných zdrojů energie, především Slunce a větru, nastal problém s přenosem a akumulací jejich elektrického výkonu mimo špičku zatížení elektrizační sítě. Tento problém však mohou i v Česku do značné míry a levně vyřešit stávající vodní díla (přehrady, jezy a hráze včetně turbín a kanálů a regulací) s využitím stávající přenosové soustavy.

Výtah z článku, který vyšel v časopise Energie 21 č. 4/2017.

Známé způsoby akumulace elektrické energie mají buď nedostačující kapacitu (pokročilé olověné nebo setrvačníkové akumulátory jen do 50 MWh), nebo jsou drahé (pokročilé akumulátory pro domácí solární elektrárny), nebo mají ohraničenou dobu akumulace (supravodivé indukční, setrvačníkové a tlakovzdušné akumulátory), či nízkou účinnost (pod 65 %).

Pro vysoké kapacity (až 3000 MWh) tak po technické stránce u nás přicházejí v úvahu jedině přečerpávací hydroelektrárny, které mají vyšší celkovou účinnost než jiné způsoby akumulace (kolem 75 %) a prakticky neomezenou dobu akumulace. Na druhé straně jejich výstavba je komplikovaná, zdlouhavá (např. přečerpávací vodní elektrárna Dlouhé Stráně se stavěla 18 let), drahá a mívá často negativní vliv na přírodu (zábor pozemků, devastace zpravidla chráněné krajiny).

Ve svém projektu však navrhuji ještě jiné řešení: vodu z klasických vodních nádrží „prohnat“ každý den i několikrát turbínami stávajících vodních elektráren – a čerpadly ji zase vrátit zpět.

Navrhovaný projekt by využil k akumulaci elektrické energie především stávající vodní díla (vodní přehrady a jezy, jejich hráze včetně turbín a kanálů a regulací) a stávající přenosovou soustavu (včetně vysokonapěťových vedení a transformátorů). Pouze by je „doplnil“ o čerpadla (nebo při rekonstrukci stávající turbínu nahradil reverzní turbínou), která by v období přebytku elektrické energie vracela vodu ze spodních nádrží do horních, tedy „proti toku řek“.

S výhodou lze při tom využít kaskád současných vodních děl (v České republice především Vltavské kaskády, viz tabulka), která na sebe navazují (vzdutí jedné přehrady zpravidla končí většinou u paty další přehrady, takže není třeba budovat kanály či nové přívodní šachty, protože kolísání vodních hladin je nevýznamné (od 20 cm u Orlické nádrže až po max. 200 cm u nádrže Vrané), nebo solitérní stávající vodní díla doplňuje o spodní či horní (nebo obojí) akumulační nádrž (například nádrž Švihov na Želivce).

Projekt je samozřejmě aplikovatelný i v dalších zemích, které mají soustavy elektráren či vodních nádrží na svých vodních tocích, takže celkové úspory energií mohou být v celosvětovém měřítku opravdu obrovské! A není bez zajímavosti, že společnost ČEZ, po loňském zveřejnění mého projektu nedávno oznámila, že při plánované rekonstrukci VE Orlík uvažuje o reverzní turbíně.

JUDr. Ing. et Ing. Mgr. Petr Měchura

Obrázky:

Při realizaci projektu akumulace na Vltavské kaskádě lze získat výkon asi 350 MW. Foto archiv/T.O. Rosomák

Přečerpávací vodní elektrárny mají vysokou účinnost, ale výstavba je náročná. Foto archiv/Naše voda

Společnost ČEZ při nadcházející rekonstrukci VE Orlík uvažuje o reverzní turbíně. Foto archiv/Wikipedia

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *