V uhelné Elektrárně Prunéřov Skupiny ČEZ se pustili do experimentu a začali elektrickou energii vyrábět vedle uhlí i za pomoci vody. Zatímco v případě uhlí jde vyrobená elektřina hlavně do přenosové soustavy, v druhém případě slouží pouze k nasvícení areálu na výtoku z pojistných nádrží čerpací stanice odpadních vod. Vodu jako zdroj energie je možné využívat díky nové instalaci bezlopatkové odvalovací turbíny PROTUR. Po Elektrárně Ledvice, kde jsou již čtyři stejné turbíny umístěny vedle sebe na výtocích z retenčních nádrží, jsou ty prunéřovské dalším prubířským kamenem. Turbíny jsou zde totiž jen dvě a svým umístěním za sebou tvoří tandem.
„Princip odvalovací turbíny vynalezl koncem 20. století docent Miroslav Sedláček ze stavební fakulty ČVUT v Praze. Další odborníci se pak ujali jeho technického zdokonalení. Hlavní výhodou turbíny je schopnost pracovat na mimořádně nízkých spádech od 0,4 do 1,5 metru s různými průtoky vody. Prakticky se jedná o decentralizovaný ekologický zdroj obnovitelné energie pro venkovské oblasti. V případě Elektrárny Prunéřov jsme k instalaci využili přepad z pojistných nádrží čerpací stanice odpadních vod. Mohou ovšem fungovat I na okruhu chladicích věží, takže naším dalším pokusným cílem bude v rámci Skupiny ČEZ jaderná elektrárna Dukovany, či u výpustí sloužících ke stabilizaci hladin rybníků a sádek. Využití je opravdu různorodé, třeba na potoce protékajícím zahradou u rodinného domu,“ říká Petr Frydrych ze společnosti PROTUR Turbine (Precession ROlling TURbine).
Základní výhodou systému PROTUR je právě jeho schopnost efektivně pracovat s nízkými průtoky vody a právě malými spády terénu. Například při průměru rotoru 0,6 m a spádu 1 m a průtoku 100 l/s má turbína výkon 0,5 kW. Denní výroba tak činí 12 kWh elektrické energie. Pokud se do jedné soustavy zapojí čtyři stroje s výkonem 10 kWh za den, což je právě případ Elektrárny Ledvice, tak za rok vyrobí až 3,7 MGW elektrické energie. Tedy o něco více, než ročně spotřebuje jedna domácnost.
„Od instalace v Ledvicích jsme se pochopitelně dostali zase o něco dál, takže tandem dvou turbín dokáže vyrobit stejně tolik energie, jako čtyři turbíny vedle sebe. Pochopitelně opět záleží na proměnlivosti průtoku vody. Naplno tak jede jedna turbína a druhá se automaticky zapojuje při navýšení průtoku. Samozřejmě je tomu i naopak,“ dodává Petr Frydrych.
„V naší elektrárenské lokalitě už vodu jako obnovitelný zdroj energie využíváme řadu let. Pod Elektrárnu Tušimice totiž spadá i malá vodní elektrárna Želina. I zde jsme se pustili před časem do experimentu,“ říká Otakar Tuček, ředitel Elektráren Tušimice a Prunéřov. Ve spolupráci s VUT Brno a Výzkumem a vývojem ČEZ byly zprovozněny i dvě vírové turbíny, které umějí využít energii vody na nízkých spádech. Odvalovací turbíny přitom využívají ještě nižšího spádu vody, tedy pod jeden metr. V pilotním projektu se v praxi zkouší jejich zapojení za sebou, v tandemu.
„Máme tak už v rámci elektráren Tušimice a Prunéřov v provozu tři různé principy výroby elektrické energie pomocí mechanické vodní energie. První je klasický a dlouhodobě osvědčený, tedy dvě více než sto let staré Francisovy turbíny a dále duo turbín pro energetiku 21. století, neboť ke dvěma vírovým z roku 2016 se nyní přidaly dvě zkušební odvalovací turbíny,“ vysvětluje Otakar Tuček.
Jak se již ukázalo, čtyři odvalovací turbíny, které více než rok bez problémů fungují na odtoku z retenčních nádrží technologie likvidace odpadních vod v Elektrárně Ledvice, mají dostatečný výkon na to, aby z celého prostoru technologie učinily bilančně energeticky soběstačný úsek. Jejich součástí je i bateriové úložiště o kapacitě 12 kWh.
„Spád odtékající vody z retenčních nádrží je 80 cm, tedy pro odvalovací turbíny tohoto typu téměř ideální. Vyrobená energie je přitom dostačující k napájení osvětlení a provozu objektu čistírny odpadních vod,“ uzavírá ředitel Elektrárny Ledvice Miroslav Svoboda.
