Hosting podľa vašich potrieb od WebSupport.sk

Vodné elektrárne na Slovensku

Sumárny inštalovaný výkon vodných elektrární Slovenských Elektrární, a. s. je 2399,24 MW, čo je 34,87 % z celkového inštalovaného výkonu SE, a. s. Z toho je v prietočných vodných elektrárňach inštalovaných 1482,025 MW a v prečerpávacích vodných elektrárňach 914,92 MW. (Prečerpávacie VE v MW: Čierny Váh 734,4, Liptovská Mara 98, Dobšiná 24,0 Ružín 60)

Podiel vodných elektrární na ročnej výrobe elektrickej energie Slovenských elektrární, a.s. predstavuje 13 až 20%. V roku 2005 vyrobili Vodné elektrárne 4 483,6 GWh z celkového množstva 26 470,9 GWh vyrobenej elektrickej energie v SE, a.s.

Na výrobu elektrickej energie využívajú vodné elektrárne hydroenergetický potenciál našich tokov, ktorý je trvalo sa obnovujúcim, a preto nevyčerpateľným primárnym energetickým zdrojom - na rozdiel od všetkých druhov fosílnych palív. Vodné elektrárne svojou prevádzkovou pružnosťou s možnosťou rýchlych zmien výkonov sú schopné pokrývať prudko sa meniace požiadavky na výkon v špičkovej časti denného diagramu zaťaženia a tým sú vhodné aj na pokrývanie havarijných stavov v elektrizačnej sústave. Vodné elektrárne pri veľkých akumulačných nádržiach (napr. Orava, Liptovská Mara, Nosice, Kráľová, Gabčíkovo) a prečerpávacie vodné elektrárne (napr. Čierny Váh, Liptovská Mara, Ružín, Dobšiná) vytvárajú zásobu vody na riešenie nerovnomernosti spotreby elektrickej energie v rámci dňa. Medzi ďalšie využitie vodných elektrární možno spomenúť:

  • ochrana územia pred povodňami
  • zásobovanie priemyslu vodou
  • zásobovanie poľnohospodárstva vodou
  • vyrovnávanie nerovnomerných prietokov v toku v priebehu roka
  • ochrana životného prostredia
  • lodná doprava
  • rekreačno-športové využitie

Súčasná úroveň techniky a technológie umožňuje realizovať vo vodných elektrárňach výrobný proces s vlastnosťami, ktoré sú špecifické práve len pre vodné elektrárne:

  • vysoká účinnosť premeny primárnej energie na elektrickú energiu
  • vysoká operatívnosť a manévrovateľnosť, to znamená možnosť poskytovania podporných služieb pre ES
  • ekologická nezávadnosť technologického procesu
  • vysoká spoľahlivosť prevádzky a jej bezpečnosť
  • plná automatizovateľnosť procesu, možnosť úplnej bezobslužnej prevádzky a diaľkového riadenia
  • vysoká životnosť technologického zariadenia i celej elektrárne pri neobmedzenej životnosti primárneho energetického zdroja
  • nízka energetická náročnosť celého procesu
  • popri turbínovej a prečerpávacej prevádzke aj možnosť kompenzácie.

Vodné elektrárne sú vhodné ako regulačné alebo záložné zdroje v elektrizačnej sústave a sú vhodné aj z pohľadu využitia prvotných zdrojov energie, ktoré sa nachádzajú na našom území. Vodná elektráreň sa väčšinou stavia ako hydroenergetické dielo, ktoré spĺňa viacero účelov, pričom energetický význam ani nemusí byť prioritný. Účelom týchto vodných diel je:

Skutočne využitý hydroenergetický potenciál Slovenska je na úrovni 57,5 %.

História vodných elektrární

Najstaršou elektrárňou v akciovej spoločnosti Slovenské elektrárne je malá vodná elektráreň (MVE) Rakovec na rieke Hnilec, ktorá bola uvedená do prevádzky v roku 1912. Sú v nej inštalované dva agregáty s vodnou turbínou typu Francis, každý s výkonom 0,5 MW. Na rovnakej rieke je aj MVE Švedlár z roku 1939, ktorá bola pri jej prevzatí do Slovenských elektrární zrekonštruovaná a znovu uvedená do prevádzky. Sú v nej inštalované dva agregáty po 0,045 MW s Francisovou špirálovou turbínou. Ešte pred touto MVE bola do prevádzky uvedená v roku 1931 MVE Krompachy s agregátom s kalsickou Kaplanovou turbínou, ktorá má inštalovaný výkon 0,33 MW.

História veľkej hydroenergetiky v rámci Slovenských elektrární, a.s. začína uvedením vodnej elektrárne Ladce na Váhu do prevádzky v roku 1936. Vodná elektráreň Ladce mala inštalovaný výkon 13,8 MW vo dvoch turboagregátoch (2 x 6,9 MW) a celkovú hltnosť 150 m3.s-1 . Už od tohoto prvého väčšieho vodného diela na Váhu sa požadovalo nielen energetické využitie, ale aj ochrana pred povodňami a umožnenie odtoku katastrofálnych vôd. Rovnaké požiadavky boli kladené aj na všetky ostatné, neskôr budované hydroenergetické diela na Slovensku, pričom na sústave vodných diel na Dunaji je ochrana priľahlého územia pred povodňami prioritným hľadiskom.

Na výstavbu vodnej nádrže Ladce s nádržou tvorenou haťou v Dolných Kočkovciach bolo vybrané miesto na strednom toku Váhu, kde rieka svojimi veľkými vodami často spôsobovala problémy (názov rieky má pôvod v latinskom „vagus“ - túlavý, podľa toho, že Váh často menil koryto) a kde boli na výstavbu relatívne najvhodnejšie podmienky. Toto prvé veľké vodné dielo na Váhu je však z hľadiska dnešných požiadaviek poddimenzované, pretože všetky ostatné vodné elektrárne nad i pod týmto dielom majú väčšiu hltnosť a tým historicky prvá derivačná kaskáda vodných elektrární na Váhu tvorí „úzke hrdlo“. O to zložitejšie je riadenie celej sústavy vodných elektrární na celom toku Váhu.

V ďalších rokoch nasledovalo postupné budovanie jednotlivých vodných elektrární Vážskej kaskády a vodných elektrární na Východnom Slovensku. Na rovnakom derivačnom kanále ako je vodná elektráreň Ladce boli vybudované ešte tri vodné elektrárne, z toho posledná, vodná elektráreň Trenčín, v roku 1956. Významným medzníkom v rozvoji závodu Vodných elektrární bolo uvedenie do prevádzky vodnej elektrárne Orava s veľkou akumulačnou nádržou a prvej veľkej prečerpávacej vodnej elektrárne (PVE) Dobšiná v roku 1953.

PVE Dobšiná má „trostrojové“ usporiadanie, to znamená na jednej osi uprostred motorgenerátor a na jednej strane horizontálna turbína Francis a na druhej akumulačné čerpadlo a prevádzala vody z povodia Hnilca do povodia rieky Slaná. Nasledovala vodná elektráreň Krpeľany s nádržou tesne pod sútokom Oravy s Váhom v roku 1957, PVE Liptovská Mara s veľkou nádržou v roku 1975, PVE Čierny Váh v roku 1981 a Sústava vodných diel s vodnými elektrárňami na Dunaji s najväčšou VE - vodná elektráreň Gabčíkovo - v roku 1992. V súčasnosti je v rámci závodu Vodné elektrárne Slovenských elektrární, a.s. v prevádzke spolu 34 vodných elektrární na riekach Váh, Orava, Hron, Dunaj, Hnilec, Hornád a Ondava, v ktorých je spolu inštalovaných 90 turboagregátov. Na objednávku zabezpečuje závod Vodné elektrárne aj prevádzku a jej riadenie vo VE Žilina na Váhu, ktorá nie je majetkom Slovenských elektrární, a.s.

Spôsob výroby elektrickej energie vo vodnej elektrárni

Vodné elektrárne fungujú na princípe premeny mechanickej energie vody na elektrickú energiu. Vodný prúd prechádza nepohyblivými rozvádzacími kanálmi turbíny a takto usmernený vodný prúd vteká do opačne zakrivených lopatiek obežného kola vodnej turbíny, roztáča tieto lopatky a odovzdáva im svoju mechanickú energiu.

Mechanická energia vody sa mení na mechanická energiu hriadeľa, tá sa následne mení pomocou elektrických generátorov na energiu elektrickú. S vysokou účinnosťou premieňa elektrický generátor vodnej elektrárne energiu mechanickú na energiu elektrickú. Elektrická energia sa v synchrónnom generátore vytvára indukciou rotujúceho magnetického poľa rotora do pevného vinutia statora generátora. Pre vytvorenie magnetického poľa rotora je potrebný budiaci jednosmerný prúd, ktorý je vyrábaný v budiči generátora.

Vyrobená elektrická energia sa prenáša pomocou elektrických sietí pozostávajúcich z rozvodných zariadení, z transformovní a cez rozvodné siete až ku konečnému spotrebiteľovi.

Vodné elektrárne sa členia podľa toho, pre aké spády a akým spôsobom vodný tok využíva:

  • Akumulačné vodné elektrárne - ich súčasťou je veľká akumulačná nádrž
  • Derivačné vodné elektrárne - sú postavené na derivačnom kanále
  • Prietokové vodné elektrárne - prehradzujú pôvodné alebo nové koryto vodného toku

Prečerpávacie VE - v čase nízkej záťaže prečerpávajú vodu do vyššie položenej nádrže. V čase vyššej záťaže táto voda potom poháňa hydrogenerátor na výrobu elektrickej energie.

Charakteristika - vodná elektráreň Gabčíkovo

Vodná elektráreň Gabčíkovo je vybudovaná na hraničnej rieke Dunaj a svojou výrobou elektriny je našou najväčšou vodnou elektrárňou. Aj po odstúpení Maďarska od výstavby Sústavy vodných diel Gabčíkovo - Nagymaros je stupeň Gabčíkovo rovnaký, ako bol v pôvodnom Zmluvnom projekte. Vo VE je inštalovaných spolu 8 agregátov s výkonom po 90 MW, z toho zo 6 je výkon vyvedený cez zapúzdrenú rozvodňu 400 kV, z ktorej vývody sú vyvedené aj do Maďarska. Pri VE sú aj plavebné komory medzinárodnej plavebnej cesty Rýn - Mohan - Dunaj, pretože prívodný kanál k VE tvorí aj časť tejto medzinárodnej plavebnej cesty.

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1