Želinský meandr na řece Ohři u Kadaně ožil již na začátku 20. století stavebním ruchem, neboť právě zde nechalo město vybudovat malou vodní elektrárnu Želina. Zprovozněna byla 6. dubna 1908, přičemž v té době nikdo netušil, že její historie se bude psát i v 21. století, kdy se původní Francisovy turbíny spojí s úplně novou technikou. Dnes toto vodní dílo v rámci Skupiny ČEZ spadá pod Elektrárnu Tušimice.
Výtah z článku, který vyšel v časopise Energie 21 č. 2/2018.
Podle Otakara Tučka, ředitele Elektráren Tušimice a Prunéřov, si malá vodní elektrárna Želina zaslouží výjimečnou pozornost jak odborníků a přátel obnovitelných zdrojů, tak široké veřejnosti. „Malá vodní elektrárna Želina je unikátní vodní dílo, které je právem i na seznamu technických památek České republiky. Elektrárna byla zprovozněna již 6. dubna 1908 a má za sebou bohatou historii. Ve dvou horizontálních kašnách jsou dodnes umístěny původní dvojité Francisovy vodní turbíny, každá o výkonu 294 kW, které pohánějí dva generátory. A vodu na turbíny dodnes přivádí původní 166 metrů dlouhý tunel vyrubaný od želinského jezu,“ říká Otakar Tuček.
Nová kapitola vývoje
Původně městskou elektrárnu pro Kadaň později vlastnily Severočeské rozvodné závody Děčín, poté podnik Elektrárny SSM Tušimice a následně zase město Kadaň. To nakonec Želinu opět svěřilo do trvalého užívání Elektrárnám Tušimice ze Skupiny ČEZ.
Nového zprovoznění po rekonstrukci se elektrárna dočkala v roce 1995, přičemž nejdříve proběhla rekonstrukce jezu a poté i celé elektrárny. V průběhu několika předchozích let se vodní dílo postupně dočkalo dalších významných rekonstrukcí a renovací svých elektrotechnických, strojních a jiných částí, řídicích systémů a podobně, včetně kompletní asanace betonových komponentů. Po více než pětadvacetiletém novodobém provozu byly v roce 2017 komplexně „ozdravěny“ i obě Francisovy turbíny. Již rok před tím se ale na Želině odehrála vpravdě historická premiéra: Do provozu zde byla uvedena dvojice vírových turbín o výkonu 29 kW.
Duo turbín pro 21. století
Inovativní řešení vírové turbíny spočívá především ve způsobu využití energie vody. Zatímco při vstupu do oběžného kola se voda pohybuje ve směru osy rotace, při výstupu za oběžným kolem se pohybuje proti směru rotace a tím vytváří vír (odtud název vírová turbína). Jde tedy o opačný princip, než například u turbíny Kaplanovy, kde se rozvaděčem vodě uděluje rotace již před vstupem do turbíny.
Tento princip umožňuje vírové turbíně fungovat i bez spirály a rozváděcího kola. Protože je navíc schopna pracovat s vyššími otáčkami, není u ní nutností instalace převodovky. Celkově je tak vírová turbína konstrukčně jednodušší a tudíž finančně méně nákladná, což ji předurčuje k širšímu nasazení.
„Vírová turbína má uplatnění v lokalitách se spádem asi 1 až 5 metrů a s průtokem již od 0,2 m3/s. Lze ji tedy využít na jezech, starých náhonech a vodních elektrárnách k rekonstrukci, při projektech využití odpadní vody tepelných elektráren a podobně,“ vypočítává možnosti prof. František Pochylý, vedoucí výzkumného týmu z Odboru fluidního inženýrství Viktora Kaplana FSI VUT v Brně, jehož tým pracoval na vývoji novinky již od roku 2000. Skupina ČEZ podpořila další vývoj vírové turbíny od roku 2010.
Pilotní projekt a ocenění
Pilotní instalace prvních dvou násoskových vírových turbín na malé vodní elektrárně Želina proběhla v roce 2016. Obě turbíny mají potenciál vyrobit zhruba 200 MWh za rok a pokrýt tak spotřebu elektrické energie téměř stovky domácností. Od spuštění do konce roku 2017 obě turbíny vyrobily 197,4 MWh elektrické energie.
Prof. František Pochylý byl za objev vírové turbíny již dříve vyznamenán Cenou města Brna v kategorii technický pokrok a Cenou ministryně školství, mládeže a tělovýchovy za výzkum. Koncem loňského roku pak vírová turbína, instalovaná v areálu malé vodní elektrárny Želina, získala Cenu Inženýrské akademie ČR za vynikající realizovaný technický projekt.
Technické řešení je i výsledkem úzké spolupráce FSI VUT v Brně s útvarem výzkumu a vývoje společnosti ČEZ (za podpory jeho dalších útvarů) a Elektrárny Tušimice. Realizovaný projekt je tak ukázkovým příkladem efektivní spolupráce akademické sféry s průmyslem.
Ota Schnepp, mluvčí Skupiny ČEZ pro severní a střední Čechy
Obrázky:
Historický objekt malé vodní elektrárny Želina Foto archiv/ČEZ
Fancisovy turbíny prošly kompletní rekonstrukcí Foto archiv/ČEZ
Instalace jedné ze dvou vírových turbín Foto archiv/ČEZ
Vírová turbína instalovaná v MVE Želina získala Cenu Inženýrské akademie ČR za vynikající realizovaný technický projekt (vpravo prof. František Pochylý z VUT v Brně, vlevo prezident Inženýrské akademie prof. Petr Zuna) Foto archiv/VUT v Brně
