Malé vodní elektrárny

Hydroenergetika mne vždy zajímala a během doby jsem se jí věnoval jak po stránce teoretické, především však praktické a později i publikační. Mohu se pochlubit řadou úspěšných realizací v této disciplíně …

Během své praxe ve využití vodní energie jsem se setkal s mnoha odborníky, dodavateli, projektanty a provozovateli. Řešil jsem řadu provozních i mimořádných situací, ověřil si své znalosti a dovednosti při návrhu nového díla i při rekonstrukci a modernizaci stávajících. Optimalizací provozu a technologií se mi podařilo mnohde dosáhnout pozoruhodných přínosů. Mám dobré kontakty a orientaci na trhu, troufám si tvrdit, že i vyvinutý cit pro návrh a řešení požadovaných úloh v oboru. Jen v posledních 2 - 3 letech jsem připravil, prosadil a dohlížel na technický návrh rekonstrukcí MVE Ervěnický koridor, Jirkov - skluz, VD Jirkov, Klášterec nad Ohří a Újezd o celkovém výkonu téměř 1500 kW.

V oblasti využití vodní energie a malých vodních elektráren nabízím terénní průzkum, určení základních parametrů, hydroenergetické posouzení a řešení lokality, návrh technického a technologického řešení, stanovení základních ekonomických ukazatelů, doporučení a dohled na projektanta a dodavatele, posouzení stávajícího provozu a stavu zařízení, návrhy oprav, rekonstrukce a modernizace. Dohled nad prováděním prací. Zpracování provozně-manipulačního řádu a další potřebné výkony a práce. Asistence při koupi nebo prodeji MVE.

xxxxx

Využívání vodní energie lidstvo provází již třetí tisíciletí a patří vůbec k nejstarším člověkem využívaným zdrojům energií hned po využití energie zvířat. Vodní kolo se stalo na dvě a půl tisíciletí hybnou pákou pokroku. Až přelom 19. a 20. století znamená ústup ze slávy vinou masivního nasazení efektivnějších nových vodních strojů. V roce 1849 vyvinul americký inženýr anglického původu James Bicheno Francis univerzálně použitelnou reakční turbínu, která se postupně stala nejrozšířenějším vodním strojem vůbec. V říjnu 1880 si patentoval Američan Lester Allen Pelton tangenciální rovnotlakou turbínu se lžícovitými lopatkami, dnes známou opět podle autora jako Peltonova turbína pro vysoké spády. V roce 1900 A. G. Michael vynalezl teorii bubnové turbíny, která se stala předlohou maďarskému profesoru Bánki a jeho turbíně. Do vývoje a konstrukce vodních motorů zasáhla také významně česká technická kapacita. Prof. Ing. Dr. Viktor Kaplan vyvinul v letech 1912 až 1913 v Brně vrtulovou turbínu s natáčivými oběžnými lopatkami, kterou si nechal v roce 1913 patentovat. Vrtulová Kaplanova turbína je v malých a středních spádech bezkonkurenční z hlediska jednotkové hltnosti. Více a podrobněji si můžete vše přečíst v nabídce Články a aktuality.

I když se to z dnešního pohledu zdá téměř neuvěřitelné, dnes všudypřítomná elektrická energie nás provází v masivním měřítku něco přes půlstoletí. První dálkový přenos elektrické energie byl uskutečněn až v roce 1874. V roce 1881 se u nás prvně použilo elektřiny k veřejnému osvětlení a vznikají první malé parní elektrárny. V roce 1882 je osvětleno Národní divadlo obloukovými lampami. V roce 1887 byla v Čechách spuštěna první veřejná elektrárna na Žižkově se stejnosměrným proudem. První třífázová elektrárna byla u nás spuštěna v Holešovicích v roce 1898 a tímto byla postupně zahájena elektrifikace naší země. Nejprve to do roku 1913 bylo místně, poté do roku 1945 oblastně a až po 2. světové válce na celostátní úrovni. První vodní elektrárnu ve světě postavil na svém panství v Anglii na řece Debdon a stejnojmenné přehradě v roce 1878 lord Armstrong. Ta zajišťovala svým výkonem 4 kW osvětlení jeho zámku. První dálkový přenos elektřiny z vodní síly byl vybudován v roce 1891 v Německu z Lauffenu do Frankfurtu n. M. na vzdálenost 177 km. Výstavba malých vodních elektráren v té době dostává po celé Evropě zelenou.

Využití vodní energie samozřejmě v podstatně větším měřítku, tzn. ve velkých vodních elektrárnách, obrovsky ovlivnilo rozvoj celých velkých regionů a zemí. Příkladem může být výstavba vodní elektrárny Mareges na řece Dordogne ve Francii dokončené v roce 1935, která svým výkonem 128 MW pomohla Francii v řešení energetické krize a byla příkladem výstavby dalších vodních elektráren v této zemi. Podobný příklad je výstavba Hooverovy přehrady a elektrárny na řece Colorado v USA dokončené v roce 1936, která umožnila rozvoj celého západního pobřeží USA. Výkonem 1 345 MW byla zároveň největší vodní elektrárnou na světě až do výstavby další americké přehrady a elektrárny Grand Coulee s výkonem 2 000 MW v roce 1942. Výstavba velkých vodních elektráren je zatím završena dokončením tak trochu kontroverzní přehrady Tři soutěsky na řece Jang-c´-tiang v Číně, kde je ve třech elektrárnách instalovaný výkon 22 500 MW.

U nás se začínají budovat nové malé vodní elektrárny na počátku 20. století, jako například v roce 1902 MVE Pod čertovou stěnou na Vltavě u Vyššího Brodu s výkonem 3 x 1 500 kW. V roce 1919 byl přijat zákon č. 438/1919 Sb. „O státní podpoře při zahájení soustavné elektrifikace“, kde bylo budování MVE prohlášeno veřejným zájmem. Rozběhla se výstavba řady MVE s výkonem nad 1 MW, jako například Lomazice na Ohři, Spálov na Jizeře, Miřejovice na Vltavě, Přelouč na Labi, Rudolfov na Černé Nise apod.

V roce 1930 proběhla z popudu Ministerstva financí, v rámci přiznání daně z vodní síly (zákon č. 338/1921 Sb.), rozsáhlá inventarizace hydroenergetických zdrojů s výkonem nad 2 koňské síly, tj. 1,5 kW. Na území tehdejšího Československa bylo v roce 1930 celkem 15 638 hydroenergetických zdrojů o celkovém výkonu 234,5 MW. Z toho na území Čech bylo 11 785 těchto zdrojů s výkonem 194,4 MW osazených celkem 13 513 vodními stroji. Samozřejmě převládaly vodní kola – těch bylo 9 100, turbín tedy bylo 4 413, z toho 3 912 turbín Francis a 223 turbín Girard. V roce 1930 bylo na českém území celkem 1 164 výroben elektřiny z vody, ve kterých bylo osazeno celkem 1 570 vodních strojů. Zde již jasně převažují turbíny, jak co do počtu tak i výkonu.

Celková výroba elektrické energie stoupala až do roku 1944, kdy dosáhla hodnoty 6 868 GWh a podíl výroby v MVE stoupnul na 16,1 %. Vrcholil zlatý věk malých vodních elektráren v Čechách. Postavila se řada známých vodních elektráren jako Vranov na Dyji, Střekov na Labi, Vrané nad Vltavou a Štěchovice na Vltavě a pokračovala nebývalá výstavba a rekonstrukce MVE. Po válce došlo ke skokovému poklesu výroby elektrické energie o více než třetinu. Znárodňovacím dekretem bylo znárodněno 1 350 výroben elektřiny. V roce 1949 bylo ve správě ČEZ celkem 160 vodních elektráren, z toho 152 MVE. Výroba elektrické energie v hydroenergetice poklesla o více než 20 % a následně došlo k masovému rušení malých provozoven, tedy včetně MVE, především z politických a ideových důvodů. Dá se jednoznačně říci, že po zlaté éře nastala doba temna.

Až po roce 1979 dostala hydroenergetika u nás nový impuls z vládní úrovně a otevřela se cesta i soukromým iniciativám. Začal nový věk výstavby a obnovy MVE. Lidem se otevřela první cesta k podnikání i v podmínkách těmto věcem nepřejícího režimu. Cesta to však byla trnitá, bez technologií, bez zázemí, ale částečně volná. Po roce 1989 se postupně situace zlepšovala s příchodem nových firem a technologií, proti však dlouho působila cenová politika v energetice. Postupně i to se však vyvažovalo až do dnešních dní, kdy se opět vedou diskuze, zda vůbec a jak výrobu elektrické energie v MVE podporovat. Počet provozovaných MVE z roku 1930 byl překonán až v roce 2002. Celková výroba elektřiny v obnovitelných zdrojích energie byla v roce 2010 celkem 5 903 GWh, na čemž se podílela hydroenergetika 47 %.

Osobně jsem se zapojil do procesu obnovy MVE již krátce po dokončení VŠ, nejprve jako konzultant, zpracovatel studií a poté i projektant. V období 1990 až 1992 jsme s kolegou postavily i tři vlastní MVE na Chomutovsku – MVE Březenec, MVE Nivský přivaděč a MVE Telš. Odborný a praktický potenciál jsem si však rozvinul až po roce 1995, kdy jsem jako ředitel závodu na Povodí Ohře navrhnul a prosadil výstavbu řady zajímavých MVE a připravil společně s kolegy rekonstrukce a modernizace MVE Nechranice a Kadaň. To už jsou MVE se zajímavými parametry …