Vodná elektráreň
Vodná elektráreň je výrobňa elektrickej energie. Predstavuje technologický celok, premieňajúci potenciálnu energiu vody na elektrickú energiu.
Bežná vodná elektráreň sa skladá z priehradnej hrádze alebo stavidla, ktoré zadržuje vodu a strojovne s turbínami a generátormi na výrobu elektrickej energie. Takúto stavbu nazývame aj vodné dielo.
Rozdelenie vodných elektrární
Vodné elektrárne delíme na:
- malé vodné elektrárne (MVE) (do výkonu 10 MW)
Konštrukcia
Množstvo využiteľnej energie vodného toku závisí na spáde, vzájomnom prevýšení dvoch rôznych vodných hladín a na množstve pretekajúcej vody (prietoku vody). Pre energetické využitie vodného toku býva väčšinou nutné umelo vytvoriť výškový rozdiel hladín, čo dosahujeme tzv. vzdutím vody pomocou stavidla alebo priehradnej hrádze. Prečerpávacie vodné elektrárne majú spravidla dve nádrže s výškovým rozdielom vodných hladín neraz i niekoľko sto metrov. (PVE Čierny Váh má výškový rozdiel hladín 427 m.)
- Stavidlo sa používa na vzdutie vodnej hladiny v rozsahu niekoľko metrov pre nízkotlaké prietokové elektrárne, využívajúce Kaplanove turbíny, schopné využívať i spády okolo 0,6 metra.
- Priehradná hrádza môže vzduť vodnú hladinu do výšky aj viac ako 100 m a používajú sa pre stredne tlakové elektrárne. Pri ešte vyššom spáde hovoríme o vysokotlakových elektrárňach.
Hrádza priehrady býva betónová alebo sypaná a nachádzajú sa v nej revízne, vetracie a drenážne chodby. Oceľovým potrubím s regulačnými klapkami je voda privádzaná k turbínam. Samotná elektráreň sa zväčša nachádza pod priehradnou hrádzou, ojedinele je do nej vstavaná.
Výhody a nevýhody vodných elektrární
Výhody
- vodná energia patrí k obnoviteľným zdrojom
- prevádzka len minimálne zaťažuje životné prostredie
- elektrárne sa dajú ovládať na diaľku, prevádzka si vyžaduje minimum ľudí
- nábeh výroby energie trvá rádovo len sekundy a je vhodným zdrojom špičkovej energie
- priehradné nádrže slúžia na rekreáciu, rybolov, no poskytujú aj zdroj pitnej i priemyselnej vody
- vodné elektrárne majú dlhú životnosť
Nevýhody
- finančne a časovo náročná výstavba s nutnosťou zatopenia veľkého územia
- závislosť na stabilnom prietoku vody
- priehrada dokáže zabrániť menším povodniam, veľké však ovplyvňuje len čiastočne
- riziko havárie
- devastácia riečneho ekosystému, vytváranie bariér migrujúcim rybám
Najväčšie vodné elektrárne
Vodnou elektrárňou s najväčším inštalovaným výkonom - 22 500 MW je priehrada Tri rokliny na rieke Jang-c’-ťiang v Číne. Z našich vodných elektrární vyniká prečerpávacia vodná elektráreň Čierny Váh s inštalovaným výkonom 735 MW a Vodné dielo Gabčíkovo s výkonom 720 MW. Liptovská Mara má výkon 203 MW, Vodné dielo Žilina 72 MW a Oravská priehrada 21,75 MW.
Na Slovensku využívame predovšetkým potenciál rieky Váh, kde bola vybudovaná sústava 22 vodných elektrární, nazývaná aj Vážska kaskáda. Veľké priehrady máme i na Dunaji, Orave a Hornáde.
K menším, ale historicky hodnotným vodným elektrárňam patrí kežmarská Turbína. Jej zariadenie pochádzajúce z roku 1910 je dodnes v prevádzke.
