Podzemní vodní elektrárny

Ano, podzemní vodní elektrárny využívají spádu řek, vodopádů nebo rozdílu mezi horními a dolními jezery k průtokovému nebo přečerpávacímu provozu. Největšími zdroji opravdu „čisté“ energie disponuje Kanada, největší přečerpávací elektrárny vybudovala Anglie, nejnověji na ně vsadilo Japonsko. Na žebříčku výkonů obsazují naše Dlouhé Stráně 29. příčku… PRIMÁT DRŽÍ LA GRANDE RIVIÉRE Snaha získat pro 21. století levné zdroje čisté energie zavedla v 70. letech kanadskou společnost Hydro-Québec do nehostinných oblastí tundry za 55. rovnoběžkou od Hudsonova zálivu. Na řece La Grande Riviére s normálním průtokem 1700 m3/s a na několika menších řekách ústících do zálivu James Bay byly zbudovány sypané hráze, za nimiž se zadrželo gigantické jezero o ploše 176 000 km2. Po 2000 km dlouhé asfaltové silnici vedené tundrou obývanou jen několika tisíci indiány kmene Krí a kočujícími rodinami Inuitů, se na čtvrt století nastěhovalo do 8 pracovních táborů 18 000 stavbařů. Astronomické množství nákladů: půl miliónu tun cementu, 75 000 t trhavin, 2 mil. tun nafty pro pohon strojů a vytápění táborů v místech, kde mrazy dosahují až k -40 °C bylo nutno přepravit po jediné 2000 km dlouhé silnici z Montrealu. Pro domorodné obyvatele zátopové oblasti bylo vybudováno 8 vesnic s infrastrukturou. Kromě jednorázového odstupného čtvrt miliardy CAD dostávají dodnes zdarma energii i topné oleje. Voda z obřího jezera je vpouštěna podzemními tunely do dvou velkých podzemních průtokových elektráren, v nichž spolu s pěti menšími průtokovými elektrárnami na povrchu komplexu dnes nepřetržitě pracuje 71 turbosoustrojí s celkovým výkonem přes 16 000 MW. Do té doby bez užitku proudící chladné vody končící v zálivu James Bay dnes splácejí Québecu ročně 70 TWh! VODA S VÝKONEM 16 TEMELÍNŮ Srdcem hlavní elektrárny LG-2 nesoucí jméno Roberta Bourassa, oblíbeného kanadskémo ministerského předsedy, který stavbu prosadil, je v nejtvrdší skále vyrubána strojovna 483 m dlouhá, 45 m vysoká a 22 m široká. Ze 16 soustrojí vyčnívají jen budiče, uprostřed za panoramatickým sklem je stanoviště směny operátorů, pod stropem dva mostové jeřáby s nosností 400 t. Vzhledem k rozlehlosti haly používají údržbáři elektrické tříkolky. Rotor každého soustrojí s výkonem 333 MW má průměr 10 m a hmotnost 600 t. Hlavní ložisko však nese ještě 110 t těžké oběžné kolo Francisovy turbíny. Spirálovou komorou a lopatkami každé turbíny prolétává za sekundu 310 m3 vody. Každé soustrojí má samostatný hydropneumatický regulátor otáček (133 ot/min) a dvakrát zálohovaný systém mazání a chlazení oleje. Výstupní sací potrubí se sdružují s řevem vodních mas v příčném tunelu, kde se voda uklidňuje a vyvádí do původního koryta. Materiál, který musel být odstřelen a ze všech podzemních prostor vyvezen je odhadnut na 260 mil. m3, což je srovnatelné s objemem 80 Cheopsových pyramid. Elektrický výkon se z podzemí vyvádí kabely s plynovou izolací samostatnými šachtami do rozvodny na povrchu dále pěti nadřazenými vedeními o napětí 735 kV a dvěma stenosměrnými linkami s napětím 900 kV směrem k Montrealu, do Ontaria a přes řeku Sv. Vavřince do rozvodné sítě USA. Stožáry typu kočka a delta jsou vysoké od 40 do 60 m a v odstupu téměř 500 m se tak nad liduprázdnou nehostinnou krajinou klene 11 650 ocelových věží. NEČEKANÉ EKOLOGICKÉ PROBLÉMY Obrovský zásah do krajiny příroda člověku neodpustila. Zvýšení hladiny vody nad hrázemi vymáčelo z půdy rtuťnaté methyly, které se v biologickém řetězci koncentrovaly do řas a posléze až stonásobně do ryb. Když pracovníci Health and Social Services ve vodách v okolí James Bay zjistili až 60 ppm rtuti, zatímco americká norma připouští jen 1 ppm, musela správa elektráren zakázat lov ryb a denně od té doby nákladní letadla přivážejí na tovární letiště do Radissonu čerstvé ryby z Islandu, které se zdarma rozdělují usedlíkům. Postižen byl i život karibů, jejichž migrující stáda se topí v nových vodních plochách. Správa domorodců (Cree Board) proto tvrdošíjně odmítá další možné rozšíření komplexu na sever u řeky Grande Baleine, slibující nové výkony 3200 MW, i na jihu, kde kaskáda Nottaway-Rupert s osmi stupni by mohla poskytnout výkon 8400 MW. Pokud ale mladá generace většinou zaměstnaná ve službách komplexu za pár let „přehlasuje“ stařešiny, bude možné zvýšit energetický výkon komplexu až na 25 000 MW, a jeho část prodávat Evropě například v podobě zkapalněného vodíku. CHURCHILL FALLS NA LABRADORU Druhá největší podzemní elektrárna na světě využívá energii legendární kaskády vodopádů na Labradoru a nese jméno jejich obdivovatele Winstona Churchilla. Podobně jako na La Grande tu stačilo vybudovat nad přírodními vodopády několik sypaných hrází, aby zadržely 32 km3 vody, která v granitu vyrubanými tunely proudí do obří strojovny v hloubce 310 m pod jezerem a pohání 11 Francisových soustrojí s celkovým elektrickým výkonem 5428 MW. Hala strojovny je dlouhá jako tři fotbalová hřiště a je vysoká jako patnáctipatrová budova. Soustrojími protéká ročně 5 km3 vody do údolí pod vodopády a ročně vyrobí 35 TWh elektřiny, což odpovídá 1 % celkového výkonu všech vodních elektráren na světě. ERTAN KONTRUJE NEJVÝKONNĚJŠÍMI TURBÍNAMI Po pětileté výstavbě, na které se kromě zahraničních odborníků podílelo 13 000 čínských dělníků, uvedla Čína do provozu třetí největší podzemní elektrárnu na světě na řece Talony u Ertanu, 33 km od ústí do Jang-ć-ťiang. Vodu zadržuje betonová klenutá přehrada se spádem 240 m, strojovna je zbudována v boční skále. Je vybavena šesti zatím na světě největšími Francisovými turbínami po 550 MW dodanými z Kanady. Každou z nich protéká v sekundě 375 m3 vody. Stavba si vyžádala desítky kilometrů přepadových a jiných tunelů obřího profilu, a 65 m vysokou halu strojovny. Roční produkce elektřiny dosahuje 17 TWh. PODZEMNÍ GIGANT V PARKU SNOWDONIA Hluboko ve skále, aniž by rušila vzhled národního parku Snowdonia, pracuje na severozápadu Anglie největší podzemní přečerpávací elektrárna světa Dinorwic. Pouhých 16 s po stisknutí tlačítka je schopna dodávat do sítě špičkový výkon až 1860 MW, který před tím akumulovala přečerpáváním vody z jezera Llyn Peris do horní nádrže Marchlyn Mawr s objemem 7 mil. m3 na skalním hřebenu. Stovky turistů denně sem přijíždějí podzemními tunely ve vyhlídkovém mikrobusu, aby obdivovali strojovnu 180 m dlouhou a 60 m vysokou v útrobách hory. Nadržená voda při spádu 534 m vystačí šesti turbosoustrojím s výkony po 300 kW na pětihodinový nepřetržitý provoz. Načerpání plného objemu horní nádrže trvá 7 hodin, celková účinnost přečerpávacího cyklu je příznivá - přibližně 80 %! PODZEMNÍ ELEKTRÁRNA POD HŘEBENEM JESENÍKŮ Z naší největší podzemní přečerpávací elektrárny PVE-Dlouhé Stráně je vidět jen horní jezero ve výši 1350 m n.m. na vrcholku Jeseníků a o půl kilometru níže položené údolní jezero. Dále malý objekt, z něhož vybíhá vedení 400 kV. Vodu načerpanou ve chvíli kdy jí má naše energetická soustava přebytek, vypouštějí ve chvílích vysoké spotřeby na dvojici speciálních reverzních turbosoustrojí s celkovým výkonem 650 MW, skrytou v podzemní strojovně dlouhé 90 m a vysoké 50 m. Soustrojí se rozběhne během 90 sekund od okamžiku, kdy v pražském energetickém dispečinku stiskne operátor příslušné tlačítko. Elektrárna byla uvedena do provozu roku 1996 a náklady na její výstavbu přesáhly 6,2 mld. korun. Délka přivaděčů, tunelů a přístupových štol přesahuje 6,5 km. Přes nekončící protesty „zelených“ po odchodu stavbařů se ukázalo, že malebný kout Jeseníků utrpěl co nejméně. Účinnost přečerpávacího cyklu dosahuje 76,5 %. Každý akumulovaný kilowatt Dlouhých Strání dnes šetří našemu hospodářství ročně 2,5 tun uhlí a přírodě 60 kilogramů oxidu siřičitého, který by k jeho výrobě za tu dobu vychrlily komíny tepelné elektrárny odpovídajícího výkonu. ING. JAN TŮMA (LA GRANDE)