Vodní elektrárny jsou považovány jako jedny z nejčistších zdrojů obnovitelné energie. Díky vodnímu koloběhu na planetě Zemi, kterému se říká hydrologický cyklus, jsou schopny znovu a znovu vyrábět elektřinu z té stejné, ale i nové vody. Tuto energii pohání energie slunečního záření, která dopadá na naši planetu. Při výrobě elektřiny vodní elektrárny neprodukují žádné emise, což je staví do role vhodného kandidáta, který respektuje moderní standardy na výrobu čisté energie ve 21. století. Moderní doba je velice náchylná na emise skleníkových plynů, a pokud jsme schopni je minimalizovat, je to pro nás výhra.

Vodní elektrárny je možné stavět od malých průtočných elektráren, až po ty největší megalomanské stavby, které jsou schopny generovat obrovský výkon v řádu tisíce MW. Výhodou je jejich okamžitá výkonnost. Po tzv. “blackoutu” jsou schopné okamžitě začít generovat energii, která je nutná pro nahození všech zbylých systémů.

Vodní elektrárny využívají nekonečnou sílu vody a to v podobě potencionální a kinetické energie. Co to jsou tyto energie?

Potenciální energie

Jedná se o energii polohovou a tlakovou. Tato energie vzniká důsledkem působení gravitace a závisí na spádu neboli výškovém rozdílu hladin vody.

Kinetická energie

Kinetická energie vody závisí na jediné věci, a to je proudění toku vody.

Česká republika a vodní elektrárny

V České republice nemáme ideální podmínky pro stavění a budování obrovských vodních elektráren – hlavními důvody jsou nedostatečný spád, tedy nedostatečná kopcovitost našeho terénu a také nedostatečné množství vody. Vodní elektrárny se podílí na tvorbě elektrické energie v České republice velice malým podílem. Spíše jich využíváme právě pro již zmíněný efekt najetí na plný výkon ve velice krátké době, prakticky okamžitě, a tím dochází k regulaci elektrizační soustavy

Jak vodní elektrárny fungují?

Vodní elektrárny vytvářejí elektrickou energii díky turbogenerátoru, což je soustrojí turbíny a generátoru. Přitékající voda předává svou kinetickou, resp. potenciální energii turbíně, která roztáčí generátor připojený ke společné hřídeli. Rotující hřídel, která svou rotační energii získala díky roztočené turbíně v generátoru mění svou energii na základě elektromagnetické indukce na energii elektrickou.

Výkon, který turbína generuje závisí na velikosti spádu vody a průtoku vody turbínou a její účinnosti.

Rozdělení turbín z hlediska způsobu přenosu energie

Turbíny rovnotlaké

Tlak vody, která dosedá na turbínu se nemění využívá se tedy jen a pouze kinetické energie vody. Rovnotlaké turbíny můžeme označovat jako turbíny akční.

Turbíny přetlakové

Tlak vody je před oběžným kolem větší než za ním, takže se v tomto případě turbíny přetlakové částečně využívá i tlaková energie vody. Přetlakové turbíny jsou označovány jako turbíny reakční.

Vodní elektrárny v České republice

Vodních elektráren v ČR není tolik, k 30. září 2016 bylo v provozu 9 velkých vodních elektráren a jejich instalovaný výkon byl nad 10 MW. Celkový instalovaný výkon je 753 MW. Kromě těchto klasických vodních elektráren jsou v ČR i dvě přečerpávající vodní elektrárny s instalovaným výkonem 1 175 MW

Jak funguje další čistá elektrárna, větrná elektrárna? Dozvíte se zde.

Zdroje

oenergetice.cz

Wikipedia 1