Přečerpávací vodní elektrárna Štěchovice
| Přečerpávací elektrárna Štěchovice II | |
|---|---|
 Pohled z lávky turistické trasy Svatojánské proudy | |
| Stát |  Česko |
| Umístění | Vodní nádrž Štěchovice |
| Stav | v provozu |
| Dokončení | 1947/1996 |
| Vodní elektrárna | |
| Turbína | reverzní Francisova turbína |
| Hltnost | 24 m3/s |
| Elektrická energie | |
| Celkový výkon | 45 MW |
| Souřadnice | 49°50′45″ s. š., 14°25′15″ v. d. |
| Některá data mohou pocházet z datové položky. | |
Přečerpávací vodní elektrárna Štěchovice je vodní dílo na řece Vltavě. Pod označení Štěchovice II pracuje ve společném technologickém celku se středotlakou elektrárnou Štěchovice I. Byla vybudována v letech 1942–1947 jako v pořadí třetí velká přečerpávací elektrárna v Československu.[1][2]
Historie
Strmé a úzké údolí řeky Vltavy na 84,3 říčním kilometru se v projektech na energetické využití vodní síly objevuje již od roku 1911. Hlavním důvodem bylo splavnění Svatojánských proudů v kombinaci s energetickým využitím přirozeného průtoku řeky. Proto zde již v roce 1937 začala stavba průtočné elektrárny. Místo však poskytovalo mimořádné disposiční poměry pro vybudování přečerpávací elektrárny. Úspěšné zprovoznění přečerpávací elektrárny na Černém jezeře na Šumavě v roce 1930 a přečerpávací elektrárny Pastviny na Divoké Orlici v roce 1938 bylo popudem pro stavbu elektrárny na Vltavě, a to se společnou strojovnou s právě budovanou průtočnou elektrárnou. Vrch se širokým a plochým temenem, nacházející se v těsné blízkosti právě budovaného vodního díla nabízel natolik atraktivní podmínky, že stavba přečerpávacího systému byla zahájena v době války, kdy většina pracovních sil byla použita pro válečnou výrobu. V lednu 1942 zadaly Ústřední elektrárny a.s. provedení prací konsorciu Ing. J. Domanský-Kress. Dodávkou strojního a elektrického zařízení byly pověřeny Českomoravské strojírny, Škodovy závody a Vítkovické železárny.
Na vrchu Homoli bylo vytěženo 190 000 m3 měkkého výkopu a 348 000 m3 výlomu ve skále, zbudována přehradní hráz s přelivem a betonové stěny nádrže.
Elektrárna byla uvedena do provozu v roce 1947. V této době byly reverzní turbíny teprve ve fázi zkoušek prototypů. Ve Štěchovicích bylo proto využito klasické "třístrojové" uspořádání – generátor, turbína a čerpadlo na jedné hřídeli. Čerpání vody do nádrže zajišťovala dvě čerpadla o celkovém výtlačném průtoku 14 m3/s při spotřebě 35,4 MW. Výkon elektrárny 40 MW poskytovaly dvě Francisovy turbíny o hltnostech 2 x 12,5 m3/s. Při uvedení do provozu patřila elektrárna ve své kategorii mezi největší na světě.
Roční spotřeba elektrické energie pro čerpání byla v rozmezí 55 – 75 milionů kWh. Roční výroba se pohybovala mezi 30 až 40 miliony kWh.
Až do roku 1976 byla nejvýkonnější přečerpávací elektrárnou v Československu a byla velmi intenzivně využívána. S uvedením do provozu přečerpávací elektrárny Dalešice kleslo využití Štěchovické přečerpávací elektrárny na nulu. Nemohla konkurovat výkonem ani účinností. V roce 1991 byla odstavena k rekonstrukci. Ta spočívala ve výstavbě nové strojovny (40 m hluboká šachta na nádvoří objektu) osazené jedinou reverzní Francisovu turbínu. Potrubí bylo v dolní části spojeno a napřímeno, ve svém zlomu u horní nádrže osazeno vyrovnávací komorou. Horní vtokový objekt byl vybaven novou technologií. Jinak bylo původní potrubí v celé délce zachováno. Rovněž horní akumulační nádrž prošla jen drobnými stavebními úpravami.
Popis
Akumulační nádrž
Akumulačním zdrojem systému je nádrž pětiúhelníkového tvaru o ploše zhruba 5 ha, hloubce 10 metrů a objemu 500 000 m3. Nádrž byla vybudována na plochém temeni kopce Homole vyhloubením v zemině a skále a přehrazením terénních nerovností. Výška betonových zdí se pohybuje v rozmezí 12 – 16 metrů. Dno nádrže je jílovité a zajišťuje minimální propustnost. Součástí nádrže je betonový přeliv pro havarijní případ přečerpání nádrže. Za celou dobu provozu došlo k této situaci dvakrát. Hladina nádrže navazuje na vyrovnávací komoru, která v podobě otevřeného válce o výšce 35 metrů slouží k vyrovnávání rázů, které vznikají při změně režimu.
Rozsah výšky pracovní hladiny se pohybuje v rozmezí 410 až 419 m n. m. Průměrný pracovní spád je 214 metrů.
Potrubní cesta
Při zachování potřebného minimálního objemu v nádrži vstupuje voda do strojovny vtokového objektu, kde jsou klapkové uzávěry profilu potrubí.
Spojení s elektrárnou zajišťuje dvojité potrubí o průměru 1,7 – 2 m o délce 590 metrů, zajišťující převýšení až 219,5 metrů. Podél potrubního vedení vede lanovka pro zaměstnance a je překlenuto lávkou pro chodce, která je součástí Naučné stezky Svatojánské proudy. Před vstupem do strojovny jsou potrubí původního přivaděče spojena tzv. kalhotovým kusem.
-
Letecký pohled na sever -
Letecký pohled na západ -
Původní turbína z roku 1947 -
Potrubí s lanovkou pro zaměstnance -
Pohled do hlubin strojovny
.jpg)
Strojovna
V přibližně 40 metrů hluboké strojovně je umístěno soustrojí sestávající z reverzní Francisovy turbíny a motorgenerátoru pro čerpání vody a výrobu elektrické energie.
Reverzní Francisova turbína o průměru 2 200 mm a hltnosti 24 m3/s poskytuje maximální výkon 50 000 kW. Motorgenerátor při jmenovitém napětí 13,8 kV poskytuje činný výkon 45 050 kW. V čerpacím provozu soustrojí zajišťuje při příkonu 48 500 kW čerpací průtok 21,1 m3/s.
Účinnost malého přečerpávacího cyklu je 75%. Požadavky na plný výkon je systém z nečinnosti schopen splnit za 100 sekund.[3]
| do nečinnosti | do turbínového provozu | do čerpacího provozu | |
| z nečinnosti | - | 100 s | 250 |
| z turbínového provozu | 200 s | - | 350 |
| z čerpacího provozu | 100 s | 100 s | - |
Provoz
Do roku 1991 přečerpávací elektrárna vyrobila 1 650 000 MWh většinou špičkové energie. Projektovaná roční výroba po rekonstrukci je 62,33 GWh.
Soustrojí přečerpávací i středotlaké elektrárny byla vážně poškozena během povodní v roce 2002. Po generálních opravách byly postupně uvedeny do provozu v letech 2004 a 2005.
V historii české vodní energetiky sehrála elektrárna Štěchovice II průkopnickou roli a a zkušenosti z jejího provozu poskytovaly základní materiál pro projekty dalších velkých přečerpávacích elektráren.
Odkazy
Externí odkazy
Obrázky, zvuky či videa k tématu přečerpávací vodní elektrárna Štěchovice na Wikimedia Commons
Reference
- ↑ Hydroelektrárny vltavské kaskády jsou výkonnější. ČEZ je řídí ze Štěchovic. iDNES.cz [online]. 2020-06-05 [cit. 2021-01-05]. Dostupné online.
- ↑ Hybrid.cz. Hybrid.cz [online]. [cit. 2021-01-05]. Dostupné online.
- ↑ Virtuální prohlídka ČEZ - vodní elektrárny Štěchovice. virtualniprohlidky.cez.cz [online]. [cit. 2019-12-17]. Dostupné online.
Literatura
- ČEZ, a.s., Vodní elektrárny Štěchovice, 86 stran
- Miloš Kredba, Vltavská kaskáda, kolektiv autorů Hydroprojektu Praha a Ředitelství vodních toků Praha, Praha 1969
- Bernardin a kol., PVE Štěchovice, historie a budoucnost, vydáno ČEZ, a.s. u příležitosti ukončení rekonstrukce