Exkurze "Malé vodní elektrárny v jižních Čechách a Horním Rakousku"

V návaznosti na úspěšnou exkurzi Malé vodní elektrárny v Jihočeském kraji, která se konala 25. května 2004, zorganizovalo Energy Centre České Budějovice (www.eccb.cz) ve spolupráci se sdružením Kleinwasserkraft Österreich (www.kleinwasserkraft.at) a za finanční podpory Jihočeského kraje a spolkové země Horního Rakouska v úterý 30. listopadu 2004 exkurzi "Malé vodní elektrárny v jižních Čechách a Horním Rakousku".

V Horním Rakousku je v současné době v provozu 526 malých vodních elektráren s celkovým instalovaným výkonem 115 500 kW, který umožňuje výrobu průměrně cca 517 000 000 kWh za rok. Z toho se přibližně 93% odvádí do veřejné sítě a zbytek je využíván ve vlastních závodech.

V Jihočeském kraji je v současné době v provozu více než 205 malých vodních elektráren s celkovým instalovaným výkonem asi 19 400 kW. Přesný počet MVE bohužel neznáme, ale většina jich je zmapována v Atlasu zařízení využívajících obnovitelné zdroje energie (www.zdrojeenergie.cz). Nejčastější instalovaný výkon v MVE v jižních Čechách je stejně jako v Horním Rakousku do 50 kW.

Exkurze byla určena majitelům a provozovatelům malých vodních elektráren, výrobcům zařízení pro MVE, projektantům a dalším angažovaným zájemcům i odborné veřejnosti.

Ačkoliv proběhla exkurze až koncem listopadu, byl o ni, obdobně jako v květnu, velký zájem, o čemž svědčí i počet 61 účastníků. První místo na programu exkurze byla MVE Sokolský ostrov v Českých Budějovicích.

Vodní elektrárna Sokolský ostrov je technickou památkou. Nachází se na pravém břehu Vltavy za soutokem s Malší a je viditelná z Dlouhého mostu v Českých Budějovicích. Postavil ji Zemský národní výbor v Čechách v roce 1930. Jedná se o jezovou elektrárnu na dvěstěčtyřicátém říčním kilometru využívající spádu 3,25 m. Celkový instalovaný výkon je 760 kW a je dodáván celkem třemi turbínami - 2 x Francisova turbína Škoda 210 a 250 kW - obě z roku 1930 a 1 x Kaplanova turbína Storek 300 kW z roku 1936, která nahradila třetí Francisovu turbínu. Množstvím vyrobené elektrické energie patří MVE Sokolský ostrov v jižních Čechách mezi pět největších dodavatelů elektrické energie vyrobené využitím vodní energie.

Vodní elektrárna Sokolský ostrov

Současným provozovatelem je pan Václav Mandák, jednatel společnosti AQUA ENERGIE s.r.o. Elektrárnu získal v r. 1998 a o rok později instaloval do elektrárny novou elektroniku, která umožňuje takřka bezobslužný provoz. V roce 2003 následovala generální oprava ovládání a hydrauliky.

Vodní elektrárna na Sokolském ostrově se může pochlubit ještě dvěma zajímavostmi. Kaplanova turbína, která v roce 1936 nahradila třetí Francisovu turbínu, byla po povodni v roce 2002 podrobena odborné prohlídce, při níž odborníci z Brněnské strojírny zjistili, že se jedná o technický skvost, který vytvořil přímo pan Kaplan. Druhou zajímavostí je válcový jez tvořený dvěma válci o průměru tři metry a délce 28 metrů. Oba válce je možné zvednout přibližně o tři až čtyři metry, čímž se voda z jezu postupně vypustí. Původní vzhled si zachovala i vorová Bázikova propust, která byla využívaná především při plavení dřeva přes jez.

Vodní elektrárnou Sokolský ostrov provedl účastníky exkurze pan Mocháň - správce elektrárny a během prohlídky seznámil přítomné s historií, historickými a technickými údaji i se samotným technickým zázemím elektrárny.

Ze Sokolského ostrova se účastníci přemístili dvěma autobusy do obce Steinbach an der Steyr, která leží u Grünburgu v Horním Rakousku. Trasa cesty vedla přes Linec, kde přistoupil pan Christoph Wagner, viceprezident sdružení Kleinwasserkraft Österreich. Pan Christoph Wagner spolu s Ing. Otakarem Chloubou a s Ing. Josefem Šťastným, energetickým poradcem ECČB, seznámili během cesty účastníky exkurze se současnou situací malých vodních elektráren v ČR a Horním Rakousku.

Ve Steinbachu pokračovala exkurze návštěvou stejnojmenné vodní elektrárny na řece Steyr. V této obci má využívání vodní energie již staletou tradici a stejně tak vodní elektrárna Steinbach, kterou účastníci exkurze navštívili.

V roce 1997 se elektrárny ujala společnost Oberösterreichische Energie AG, která investovala do renovace této elektrárny a elektrárny Agonitz u Grünburgu celkem 7,8 mil. eur.
Elektrárna měla původní výkon 100 kW a ten po přestavbě vzrostl 11krát na 1.100 kW. Elektrárna využívá převýšení 4,8 m, které zajišťuje jez o délce 56,7 metru. Jez má dnovou výpust a aby mohly jez bezproblémově překonávat ryby a ostatní vodní živočichové, je na jezu postaven rybí přechod.

Vodní elektrárna Steinbach

Díky svému výkonu by tato elektrárna mohla vyrobit za rok 5,3 GWh, což pokrývá průměrnou roční spotřebu energie pro cca 1.500 domácností. Nyní zásobuje vodní elektrárna Steinbach celou obec Steinbach a část přilehlého regionu. Dosažení instalovaného výkonu elektrárny zajišťují dvě moderní Kaplanovy turbíny, u kterých je při převodu mezi turbínou a generátorem použit plochý převodní řemen, díky němuž není provoz tak hlučný. Je to metoda vhodná do zastavěných oblastí.

Nákladná rekonstrukce elektrárny byla dokončena začátkem roku 2002. Byla prováděna velmi citlivě k okolnímu prostředí a velmi precizně. Cílem rekonstrukce byla přestavba celé elektrárny, kvůli použití nových turbín, modernizaci veškerého technického zařízení a instalování potřebných nových elektronických a ovládacích zařízení, která nyní umožňují bezobslužný provoz. Zároveň však bylo podmínkou při rekonstrukci zachování původního vzhledu stavby vodní elektrárny i jezu, neboť celý objekt přímo navazuje na okolní stavby a tvoří celek, který je kulturní památkou. Autorům rekonstrukce se podařilo splnit dané podmínky a stavba navíc respektuje i krajinný ráz.

Od vodní elektrárny Steinbach je jen několik minut jízdy autem vzdálena vodní elektrárna Agonitz v obci Grünburg. Je také na řece Steyr. Byla postavena v roce 1924 s instalovaným výkonem 0,99 MW. V roce 1996 ji získala OÖ Energie AG, která vlastní celkem 34 vodních elektráren a je vedoucím koncernem v oblasti infrastruktury v Horním Rakousku.

Vodní elektrárna Agonitz

Začátkem roku 2003 začala přestavba vodní elektrárny Agonitz a probíhala až do května 2004, odkdy je již elektrárna v provozu. Rekonstrukce byla, stejně jako u vodní elektrárny Steinbach, velmi nákladná. Instalovaly se zde nové turbíny, generátory a hydraulická, elektronická i ovládací zařízení, která umožňují naprosto bezobslužný provoz elektrárny.

Celkový současný instalovaný výkon elektrárny je 3,1 MW, čemuž odpovídá roční výroba 15,8 GWh, což pokryje průměrnou roční spotřebu cca 4.500 domácností. Instalovaný výkon elektrárny zajišťují dvě turbíny. Jednou je vertikální kompaktní turbína od firmy VA TECH HYDRO a druhou je novinka od této firmy - turbína StrafloMatrix využívající výškový rozdíl 8,5 m. Turbína StrafloMatrix byla v elektrárně Agonitz an der Steyr použita jako 1. ve světě. Tato turbína od firmy VA TECH HYDRO představuje další vývoj technologie hydromatrix. Vyznačuje se jednoduchou technikou a vysokou hospodárností. Její výhodou je také, že ji lze použít bez podstatných zásahů do přírody.

Zkušebna vodních turbín v Linci

Vlastník elektrárny, Energie AG a výrobce turbín a zařízení pro vodní elektrárny, firma VA TECH HYDRO uzavřeli smlouvu na 5 let na testování této turbíny za přísných provozních podmínek v elektrárně Agonitz an der Steyr.

Po prohlídce elektrárny v Grünburgu následoval poslední bod programu exkurze a tím byla návštěva a prohlídka zkušebny vodních turbín firmy VA TECH HYDRO v Linci.

Tato zkušebna se zabývá především vývojem vodních turbín všech typů, jejich technologií i novými řešeními. Zde také některé návrhy vodních turbín testují. Konstruktéři vyrábí jejich přesné zmenšené modely, které vystavují v laboratorních podmínkách zatěžujícím zkouškám, přičemž měří sledované hodnoty. Ve zkušebně také vyvinuli kompletní elektromechanický systém ovládání, který tvoří ucelené zařízení, díky němuž je možný naprosto bezobslužný provoz elektrárny.

Firma VA TECH HYDRO dodává své turbíny do celého světa a aby nemuseli technici čelit nečekaným problémům na místech, kde turbíny instalují a kde může být řešení takových problémů velmi náročné, snaží se právě konstruktéři ve zkušebně podrobit model turbíny podobným zkouškám, jakým by měla turbína čelit v praxi. Díky takovému zázemí může firma VA TECH HYDRO dosahovat dobrých výsledků.

Ze zkušebny turbín se vraceli účastníci exkurze plni dojmů přímo do Českých Budějovic, kde ráno exkurze začínala. Velkým přínosem celé akce bylo v neposlední řadě také to, že se setkali lidé podobného zaměření, většinou vlastníci malých vodních elektráren, a mohli si tak vyměnit cenné zkušenosti.