Vodná energia: prírodný zdroj, ktorý má na Slovensku tradíciu

0 210

Z energie ukrytej vo vode ťaží človek odnepamäti. Slúžila na pohon strojov a dnes sa využíva najmä na výrobu elektrickej energie. Povedali vodné elektrárne už svoje posledné slovo alebo sa budú budovať nové? Aké výhody vodnej energie? Má aj nevýhody?

 Na celom svete je aktuálne v prevádzke viac ako 65-tisíc vodných elektrární, ktorých inštalovaná kapacita je vyše 6 000 GW. To znamená, že asi 20 % všetkej elektrickej energie, ktorá sa na svete vyrobí, pochádza z vody.

Prvá vodná elektráreň pritom vzbudzovala v ľuďoch nedôveru a obavy. Jej výstavbu inicioval majiteľ fabriky na výrobu papiera H. J. Rogers v malom ospalom mestečku Appleton v americkom štáte Wisconsin.

Písal sa rok 1882, keď sa na rieke Fox zrealizovali plány podľa T. Edisona, aby sa potenciál vody využil na výrobu elektrickej energie.

Dokázala vyrábať iba 21,5 kW elektriny, čo však vystačilo na osvetlenie fabriky, samotnej hydroelektrárne a domu pána Rogersa.

Neskôr pridali druhý generátor, takže svetlo mali aj obyvatelia ostatných domov. Teda, ak dosť často menili žiarovky, ktoré praskali pre výkyvy napätia v sieti.

Ešte menej sa im pozdávalo za elektrickú energiu platiť paušál. Však ju vyrábala voda, ktorá je zadarmo, tak prečo by mali platiť?

Ako funguje vodná elektráreň

Dnes sa už nikto nepozastavuje nad tým, že sa za elektrickú energiu platí, aj keď je vyrobená vo vodnej elektrárni, ktorá sa považuje za spoľahlivý obnoviteľný zdroj energie.

Každému je jasné, že hoci voda je „zadarmo“, zariadenie a prevádzka vodnej elektrárne stoja peniaze. Zaujímavé pritom je, že princíp fungovania hydroelektrární sa od inštalácie prvej v podstate nezmenil a je založený na fyzikálnych zákonitostiach.

Veľmi zjednodušene sa dá povedať, že sa vo vodnej elektrárni premieňa energia vody na energiu elektrickú.

Vodná elektráreň tvorí technologický celok, ktorému sa hovorí aj vodné dielo. Skladá sa z hrádze alebo stavidla a zo strojovne s generátormi a turbínami, kde vzniká elektrická energia.

Deje sa to tak, že voda z výšky dopadá na lopatky vodných turbín, roztáča ich a odovzdáva im svoju (mechanickú) energiu. Tá poháňa hriadeľ a v generátore sa mení na elektrickú energiu.

Množstvo využiteľnej vodnej energie závisí od spádu vody, preto sa táto umelo vzdúva pomocou priehradnej hrádze. Vytvára výškovú prekážku, cez ktorú voda prepadáva aj niekoľko stoviek metrov. Podobne funguje stavidlo, to však vzduje vodnú hladinu len o niekoľko desiatok centimetrov.

Najväčšia vodná elektráreň

Na vodných tokoch sú postavené tisícky malých vodných elektrární. V porovnaní s najväčšími hydroelektrárňami sveta to nie sú trpaslíci, ale špendlíkové hlavičky, čo do rozmerov i výkonu.

Najväčšou aj najvýkonnejšou vodnou elektrárňou na svete sú Tri rokliny v Číne. Volá sa podľa priehrady, ktorá bola vybudovaná na rieke Jang-c´-ťjang. Funguje od roku 2008, postupne bolo do prevádzky uvedených až 32 generátorov, ktoré spoločne vyrobia 22 500 MW elektriny z vodnej energie.

Výkonom v plnej prevádzke sa na Tri rokliny doťahuje vodná elektráreň Itaijpú, ktorá leží na rieke Paraná, tvoriacej vodnú hranicu medzi Brazíliou a Paraguajom.

Určite je zaujímavé, že väčšina najväčších vodných elektrární na svete sa nachádza v Číne a v Južnej Amerike, ale do prvej desiatky je zaradená aj hydroelektráreň The Grand Coulee v USA, ktorá elektrinou zásobuje až jedenásť amerických štátov a časť Kanady.

Prvú desiatku najväčších vodných elektrární na svete uzatvára Sajano-Šušenskaja na rieke Jenisej. Zároveň ide o najväčšiu elektráreň v Rusku s výkonom 6,4 GW. Neslávne známa je tragédiou v roku 2009, pri ktorej zahynulo 75 ľudí.

Vodná energia na Slovensku

Vodná energia sa zaraďuje medzi obnoviteľné zdroje energie, ktoré pri výrobe elektriny neprodukujú žiadne škodlivé emisie.

Zároveň však platí, že najmä veľké vodné diela majú negatívny vplyv na životné prostredie a lokálne ekosystémy. Z environmentálneho hľadiska sa preto za prijateľné zdroje pokladajú vodné elektrárne s menším inštalovaným výkonom (do 10 MW), tzv. malé vodné elektrárne (MVE).

Tým sa teraz dáva prednosť aj na Slovensku.

Prvá vodná elektráreň u nás vyrástla v Krompachoch v roku 1889 s inštalovaným výkonom 22 kW a vyrábala jednosmerný prúd s napätím 110 V.

Prvá vodná elektráreň so striedavým prúdom bola spustená do prevádzky v roku 1894 na rieke Poprad.

Dopyt po elektrickej energii stúpal priamoúmerne s rozvojom priemyslu. Medzi rokmi 1900 – 1918 bolo na Slovensku uvedených do prevádzky až 46 vodných diel. Presne 100 ich začalo fungovať v roku 1945, ich celkový výkon bol 2 760 kW. Išlo teda najmä o MVE.

Nasledoval boom výstavby veľkých vodných diel, ktorý sa zastavil až v roku 1989.

Na Slovensku je v súčasnosti v prevádzke 222 zariadení MVE, z ktorých 126 má výkon do 100 kW. Veľkých vodných elektrární je 24 s celkovým inštalovaným výkonom 1 531 MW.

Najväčšia vodná elektráreň na Slovensku

Najväčšou vodnou elektrárňou na Slovensku je Elektráreň Gabčíkovo, ktorá stojí na rovnomennom vodnom diele. Prvý agregát bol spustený do prevádzky v októbri 1992, celú elektráreň sprevádzkovali až o štyri roky neskôr.

Dnes vyrába pomocou vody z Dunaja a ôsmich turbín 2 200 GW elektrickej energie ročne, čo je približne 8 % celkovej spotreby u nás.

Jej výstavbu, ako aj prevádzku sprevádzali medzinárodné spory rovnako ako výhrady environmentalistov.

Po viac ako 25 rokoch prevádzky si najväčšia vodná elektráreň na Slovensku vyžaduje zásadnú rekonštrukciu.

Okrem výroby elektrickej energie slúži Vodné dielo Gabčíkovo aj ako protipovodňová ochrana nielen pre Slovensko, ale aj pre susedné Maďarsko.

Výhody a nevýhody využívania vodnej energie

Aj využívanie vody ako zdroja energie na výrobu elektriny má svoje výhody a nevýhody.

Medzi tie prvé sa zaraďuje relatívne dlhá životnosť, minimum ľudí potrebných na ich prevádzku (vodné elektrárne sa dajú riadiť na diaľku) aj veľmi rýchly nábeh výroby elektriny.

Za plusy sa dá považovať aj to, že priehrady slúžia na rekreačné účely aj ako zdroj pitnej vody alebo zdroj vody pre priemysel.

Po rokoch prevádzky sú však jednoznačne známe aj ich nevýhody, a to najmä v prípade veľkých vodných elektrární. Ich výstavba je časovo a finančne náročná a nedokáže sa zaobísť bez zatopenia veľkého územia.

Priehrady môžu do istej miery zabraňovať povodniam, zároveň sú však ich prevádzka a výkon závislé od stabilného prietoku vody. Elektrina sa v nich nemôže vyrábať pri slabom, ale ani pri príliš silnom prietoku, ktorý by mohol poškodiť zariadenie elektrárne.

V neposlednom rade je negatívnym dôsledkom výstavby vodných elektrární narúšanie biotopov riečneho ekosystému. Bariéry, ktoré sa budujú kvôli vzdúvaniu vodnej hladiny, zabraňujú rybám v migrácii.

Preto sa v posledných rokoch nestavajú veľké, ale iba malé vodné elektrárne.

Zanechajte odpoveď

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená.

Táto webová stránka používa Akismet na redukciu spamu. Získajte viac informácií o tom, ako sú vaše údaje z komentárov spracovávané.