dnes je 2.12.2022

Input:

Energie vodní

5.5.2008, Zdroj: Verlag Dashöfer

12.9.3
Energie vodní

Původ energie vody spočívá ve slunečním záření, které vodní masy absorbují. Sluneční záření (resp. tok fotonů) rozkmitá molekuly vody, a tím vodu ohřívá. Část energie se ve formě tepla akumuluje do vody. Ohřátá voda oceánů se odpaří a ve formě oblaků se dostává nad pevninu, kde následně spadne jako déšť nebo sníh. Tento jev se nazývá koloběh vody. Energie vodních toků na Zemi se odhaduje na cca 9 TW. Je samozřejmé, že jí nelze využít na 100 %, ale význam využívání energie vody je velký, i když v geografických podmínkách naší země nemůže dosáhnout velkého objemu. Zatím pomineme možnost přímého využití tepla vody oceánů a osvěžíme si poznatky o využití gravitační energie vody.

Gravitační energie vody je úspěšně využívána už tisíce let k pohonu vodních kol. Jejich účinnost je poměrně vysoká. Vodní kola se využívala k přímému (mechanickému) pohonu (např. mlýnů, pil aj.). Problémem bylo, že každá z činností musela být provozována přímo u vodního toku. K výraznému posunu ve využití vodní energie došlo později, když bylo možno přeměnit vodní energii v energii elektrickou. Pohybovou a potenciální energii vody využívají vodní motory (turbiny). Dnes už asi výhradně k výrobě elektrické energie, a to jak ve vodních elektrárnách (VE), tak i v malých vodních elektrárnách (MVE). Z dostupných zdrojů vyplývá, že v současné době je instalován výkon cca 725 MWe (VE) a 75 MWe (MVE).

Vodní kolo na horní vodu

Dřívější vodní kola byla nahrazena vodními turbinami, spojenými s generátory elektrického proudu (turbogenerátory). I když vodní kola vykazovala poměrně dobrou účinnost, nynější turbiny dosahují velmi vysoké účinnosti až 93%. Přesto, že se věnuje využívání vodní energie značná pozornost, není v našich podmínkách důvod k přehnanému optimizmu. Množství vody ani spády řek naší země nejsou pro budování nových kapacit příliš příznivé. Východiskem jistě budou údržba a modernizace stávajících vodních děl. Nejčastěji používanými turbinami jsou Kaplanova a Francisova turbína. Výběr je závislý na podmínkách použití (průtoku, spádu aj.).

Významnou výhodou využití vodní energie je rychlost, jakou lze docílit 100 % výkonu v průběhu několika minut, což je u jiných zdrojů takřka vyloučeno. Tato vlastnost se využívá v době maximálního odběru elektrické energie. K tomu slouží tzv. přečerpávací vodní elektrárny, které jsou vybaveny níže a výše položenou nádrží. Princip činnosti spočívá v tom, že v době, kdy je spotřeba elektrické energie minimální, se z níže položené nádrže (přehrady) čerpá voda do výše položené nádrže, kde je voda k dispozici pro využití ve špičce. K čerpání vody se využívá turbiny s reverzním chodem (s přestavitelnými lopatkami).

Obrázek přečerpávací vodní elektrárny

Z ekologického hlediska představuje využití energie vody přínos pro životní prostředí. Důvodem je skutečnost, že se jedná o bezodpadové technologie, tj. při využití energie vody nevznikají žádné zplodiny ani jiný odpad,

Partneři



Nahrávám...
Nahrávám...