MASARYKOVA UNIVERZITA. Hodnocení malé vodní elektrárny

Transkript

1 MASARYKOVA UNIVERZITA PEDAGOGICKÁ FAKULTA Katedra fyziky Hodnocení malé vodní elektrárny Bakalářská práce Autor práce : Vedoucí bakalářské práce : Lukáš Běhal RNDr. Jindřiška Svobodová, Ph. D Brno 2009

2 Prohlášení studenta Prohlašuji, ţe jsem bakalářskou práci zpracoval samostatně pod vedením RNDr. Jindřišky Svobodové, Ph. D. a uvedl jsem všechny pouţité podklady a literaturu. Brno podpis studenta

3 Poděkování Tímto bych chtěl poděkovat RNDr. Jindřišce Svobodové, Ph. D. za pomoc a odborné vedení bakalářské práce. Dále bych chtěl poděkovat panu Františku Pavlíkovi za poskytnutí důleţitých informací o malé vodní elektrárně Háj

4 Obsah 1 Úvod Historie vodní energie Přínosy malých vodních elektráren pro ţivotní prostředí Významné vodní elektrárny předválečného období Vodní energie Hlavní znaky vodní energie Kinetická energie Potenciální energie Vyuţití vodní energie v celém Světě a v Evropě Rozdělení vodních elektráren Malé vodní elektrárny Dělení MVE Vyuţití MVE dle jejich výkonu Základní části vodní elektrárny Vzdouvací zařízení Přivaděče Česle Strojovna Odpadní kanály a jalový kanál Vodní kolo Vodní turbína Vhodný výběr lokality Rozhodující ukazatele Další důleţité ukazatele Dimenzování elektrárny Odhad výkonu a mnoţství vyrobené energie MVE Výhody a nevýhody MVE Dotace státu a fondu EU Hodnocení MVE Háj Popis MVE Háj Areál vodní elektrárny Háj Jez Přívodní kanál Budova elektrárny Odpadní kanál Turbína Hydraulický agregát Generátor Technické údaje MVE Háj Hydrometeorologické podklady ČHMÚ Roční odtoková křivka Tabulka výroby elektrické energie vzhledem k odtokové křivce Teoretický návrh elektrárny Platební podmínky, úspora na emisích CO Platební podmínky Úspora na emisích CO Závěr : Anotace : SEZNAM POUŢITÉ LITERATURY

5 SEZNAM TABULEK SEZNAM GRAFŮ SEZNAM OBRÁZKŮ PŘÍLOHA

6 1 Úvod V dnešní době je v celém světě snaha vyuţívat obnovitelné zdroje energie, protoţe se jedná o ekologicky čisté a nevyčerpatelné zdroje energie. Hlavně elektřina je v dnešní době důleţitá pro běţný ţivot. Rozvoj společnosti je závislý na bezpečných a spolehlivých zdrojích.úkolem, jak zajistit dostatečné mnoţství energie ze všech dostupných forem energie pro stále rostoucí počet obyvatel, se zabývá energetika. Elektřina je velmi ţádanou formou energie, lze ji totiţ snadno přenášet a upravit na jiné formy energie a měnit na mechanickou práci. Velký význam mají malé vodní elektrárny s výkonem do 10 MW, které přeměňují hydroenergetický potenciál menších vodních toků na mechanickou energii a následně na energii elektrickou, přičemţ jejich negativní dopad na ţivotní prostředí je minimální. Většina z nich slouţí jako sezónní zdroje, jelikoţ průtoky toků, na nichţ jsou zřizovány jsou silně závislé na počasí a ročním období. Mnohé z malých vodních elektráren mají historickou hodnotu a dodnes dokládají zručnost a schopnost našich předků vyuţívat energii vody. Svou geografickou polohou na rozvodí tří moří ( Severního, Baltského a Černého ), kde většina řek pramení, je Česká republika přímo předurčená pro vyuţití vodní energie v MVE [citace: EurObserv ER: Small Hydropower Barometer No Paříž, srpen 2006 nebo Kolektiv autorů: Obnovitelné zdroje energie. 2. vydání. FCC Public, Praha, 2006.]. Její technicky vyuţitelný potenciál je podle odhadu odborníků asi 1,57 TWh ročně a to znamená, ţe je zatím vyuţívám kolem 70 %. Zbývající hydroenergetický potenciál je ovšem rozptýlen do malých toků, které často leţí v nezastavěném a chráněném území. Výhodou České republiky je tradice ve vyuţívání menších vodních toků pro výrobu elektřiny, uţ před I. světovou válkou zde bylo několik tisíc malých vodních elektráren, vesměs na místě původních vodních mlýnů, pil a hamrů. Ze všech obnovitelných zdrojů elektřiny malé vodní elektrárny jsou nejproduktivnější. Všechny velké vodní elektrárny provozované skupinou ČEZ kromě Dalešic, Mohelna a Dlouhých strání jsou situovány na toku Vltavy, kde tvoří kaskádový systém. Jejich provoz je automatický a řízený z dispečinku ve Štěchovicích. Vznikem rozšíření skupiny ČEZ se portfolio hydroenergetiky ČEZ rozšířilo o 12 elektráren, z toho 11 malých vodních elektráren o výkonu přibliţně 48 MW. Další

7 rozvoj MVE bude velmi závislý na dalším vývoji klimatických podmínek v Evropě, zejména na vývoji dešťových sráţek, které výrazně ovlivňují vydatnost našich toků. V této práci se budu zabývat hodnocením malé vodní elektrárny Háj, která se nachází u obce Třeština v Olomouckém kraji a pokusím se shrnout základní fyzikálně vyuţitelné informace. První moravská zemědělská elektrárna Malá hydroelektrárna u obce Třeština s náhonem a dvěma Francisovými turbínami se nachází nad umělým vodním kanálem při levém břehu řeky Moravy. Ve 20. letech 20. století byla na jejím místě vystavěna nová elektrárenská budova podle projektu architektů Bohuslava Fuchse a Josefa Štěpánka. Dnes je památkově chráněná. Hala objektu je zastřešena půlkruhovou zaoblenou střechou a prosvětlují ji rozměrná továrenská okna..[citace Z technického vybavení elektrárny je zajímavá rozvodná mramorová deska s mosaznými kontrolními a ovládacími prvky a strojní vybavení domácího původu. Elektrárna je dosud v plném provozu. Je moţné předem se dohodnout na prohlídce. V 90. letech 19. století se Hubert Plhák, majitel mlýna v Háji, rozhodl zřídit elektrárnu, která by dodávala energii mlýnským strojům. Nakoupil dvě dynama a uvedl je do provozu, avšak roku 1898 mlýn vyhořel a oheň zničil dynama i mlýnské stroje. Jeho finanční prostředky stačily pouze na novou výstavbu mlýna a nemohl zakoupit nové elektrárenské vybavení. Protoţe však jiţ předtím prokázal, jaké výhody elektřina přinášela, přesvědčil spolu se svými přáteli vedení zdejšího mlékařského druţstva, aby se podílelo na realizaci Plhákových plánů. A tak roku 1901 vzniká v Háji První moravská zemědělská elektrárna, vůbec první v Rakousko-uherské monarchii, jeţ pomocí nadzemního vedení elektrifikovala okolní vsi. Na dílo Huberta Plháka navázal jeho syn Karel, který v Háji roku 1922 dal postavit novou, samostatnou vodní elektrárnu. Stavby se na doporučení Plhákovy manţelky Ellen ujali talentovaní ţáci architekta Jana Kotěry a vybudovali zde jeden ze skvostů moderní architektury

8 2 Historie vodní energie Energie vodních toků patří k nejstarším moţnostem vyuţití energie,tuto energii z malého procenta obnovitelných zdrojů vyuţíváme dodnes. V dřívějších dobách se vodní energie vyuţívala k pohonu vodního kola v mlýnech na pilách a později pro manufaktury. Pro středověké Čechy je typické vodní kolo, kde se voda přivádí shora a při pohybu dolů dopadá na lopatky vodního kola s vodorovnou osou a roztáčí jej.v mlýnech se vodní energie vyuţívala především k mletí obilí a drcení zemědělských plodin. Rozvoj vodních elektráren nastal převáţně v 19. a 20. století. Důvodem bylo několik faktorů. Jedním z nich bylo to, ţe právě v této době začínají být k dispozici účinnější vodní turbíny, např. kolem roku 1913 Viktor Kaplan, profesor brněnské techniky představuje nový typ turbíny. Od svého předchůdce, Francoisovy turbíny, se liší především menším počtem lopatek, tvarem oběţného kola a především moţností regulace náklonu lopatek u oběţného i rozváděcího kola. K dalším faktorům patřila moţnost výroby a přenosu elektrické energie a rostoucí ceny uhlí. Vodní elektrárny postupně pomáhaly k elektrifikaci obcí. Před válkou se výkony elektráren pohybovaly od 10 do 100 kw. Jedna z prvních vodních elektráren byla postavena v roce 1882 pod Niagarskými vodopády. V ČR existovaly na počátku dvacátého století dvě vodní elektrárny a to v Těšnově a na Štvanici. V roce 1929 byla vodní elektrárna v Těšnově zrušena, Štvanická je provozována dodnes Přínosy malých vodních elektráren pro ţivotní prostředí Vodní energie patří k energiím nejekologičtějším, při výstavbě se neuţívají technologie, které by byly nějakým významným nebezpečím pro ţivotní prostředí, vlastní provoz nespotřebovává ţádnou energetickou surovinu, ani jiné, mimo ty, které jsou nutné na údrţbu zařízení, vlastním provozem není znečišťováno ţivotní prostředí. Velká vodní díla jsou diskutabilní z hlediska změn místního klimatu, kvality vody a zásahu do krajiny. Přehradní hráz přerušuje migrační cestu vodním ţivočichům tím, ţe tok dělí na dva samostatné úseky. Kaţdá instalace a provoz vodních elektráren podléhá vodoprávnímu řízení. Nutné je prodiskutovat s vodohospodáři mnoţství vody, které je moţné vyuţívat k pohánění vodního motoru. Toto opatření je nutné dodrţet

9 z důvodu ponechání minimálního průtoku korytem řeky pro migraci vodních ţivočichů a ponechání dostatečné rychlosti řeky (aby voda nestála). Malá vodní elektrárna ( MVE ) nebývá významným zásahem do řeky, bývá spíše přínosem, zajišťuje odstraňování nečistot z řeky a vodu provzdušňuje. Malá vodní díla mívají spádové nároky v průměru okolo 4 metrů, ani rozloha záplavového území není velká, uţ proto, ţe jejich většina pracuje derivačně, s vlastní akumulační nádrţí a pro své napájení vyuţívá jen část průtoků vodoteče na kterou je napojena. MVE s retenční nádrţí můţe být dobrou zásobárnou vody v obdobích sucha, tak i ztlumit místní povodně Významné vodní elektrárny předválečného období VODNÍ ELEKTRÁRNA VÝKON [ MW ] Štvanice 1,42 Poděbrady 1,04 Vyšší Brod 8 Starý Kolín 0,43 Polka na Vltavě 0,42 tab.2.1. V roce 1919 byla roční výroba vodních elektráren 38,81 GWh, coţ představovalo 7,5% celkové roční produkce elektřiny. Oproti roku 1913 se jednalo o desetinásobný nárůst energie. K dalšímu rozvoji vodních elektráren došlo v poválečném období v důsledku zahájení elektrifikace. Elektřina z elektráren musela splňovat zásady státní elektrifikace 220V, 380V, 50Hz. V případě přebytku se energie dodávala do rozvodné sítě a naopak při nedostatku rozvodná síť energii dodávala. [citace :

10 Počet vybudovaných vodních elektráren v meziválečném období přesahoval deset tisíc. Většina zařízení se vyuţívala k mechanickému pohonu nebo k současné produkci elektrické energie. Elektrická energie cca. 20%, mechanická energie cca. 80%. Velkým zpomalením vybudování dalších vodních děl byla inventarizace vodních děl nad 1,5 kw, která se povedla v roce V tomto období se na našem území nacházelo vodních zdrojů s celkovým výkonem 232 MWh. Z inventarizace vyplynulo, ţe roční výroba el. a mech. energie je zhruba 583 GWh, z toho na produkci el. energie připadá 215 GWh. Z počtu patnácti tisíc vodních zdrojů bylo 80% osazeno vodními koly z důvodu velké účinnosti v rozmezí od 20% do 70%. tabulka 2.2. Výsledky inventarizace [1]

11 3 Vodní energie Hnacím motorem vodní elektrárny je sluneční energie, která zajišťuje neustálý koloběh ohromného mnoţství vody. Na vodních tocích je moţné vyuţít kinetickou a potenciální energii proudící vody. Voda nad elektrárnou má určitou potenciální energii, voda je výše neţ turbína a koryto řeky, kterým posléze bude odtékat. Při průtoku turbínou voda ztrácí svoji potenciální energii a přitom koná práci otáčí turbínou, která vyrábí elektrický proud. Voda je jedním ze zdrojů, která patří mezi nevyčerpatelné a zajišťuje nám levný a stálý přísun energie. 3.1 Hlavní znaky vodní energie kolísání přítoku značné investiční náklady pro stavbu vodních děl nízké provozní náklady 3.2 Kinetická energie Kinetickou energii mají tělesa, která se vzhledem k dané vztaţné soustavě pohybují. Kinetická energie je skalár, který charakterizuje pohybový stav těles. [ citace : prof. RNDr. Emanuel Svoboda, CSc. a kolektiv PŘEHLED STŘEDOŠKOLSKÉ FYZIKY.Praha : nakladatelství Prométheus 2003,497 s. ISBN ] E k 1 2 mv 2 [ J ] Ve vodních tocích je tato energie dána rychlostí proudění, která je závislá na spádu toku. Tuto energii vyuţíváme za pomocí rovnotlakých strojů, které jsou zaloţeny na rotačním principu (vodní kola, turbíny Peleton). Voda je od jezu vedena otevřeným přivaděčem téměř vodorovně nad původním tokem, čímţ získává spád

12 Proudění kapalin Jedná se o pohyb tekutiny, kdy u částic převládá pohyb v jednom směru. Trajektorie jednotlivých částic proudící tekutiny znázorňujeme proudnicemi ( viz. obrázek 3.1 ). Proudnice je myšlená čára, jejíţ tečna v libovolném bodě má směr rychlosti v pohybující se částice.. [ citace : prof. RNDr. Emanuel Svoboda, CSc. a kolektiv PŘEHLED STŘEDOŠKOLSKÉ FYZIKY.Praha : nakladatelství Prométheus 2003,497 s. ISBN ] obr Trajektorie částic proudící kapaliny [2] Objem kapaliny, která proteče daným průřezem trubice za sekundu, se nazývá objemový průtok Q v.. [ citace : prof. RNDr. Emanuel Svoboda, CSc. a kolektiv PŘEHLED STŘEDOŠKOLSKÉ FYZIKY.Praha : nakladatelství Prométheus 2003,497 s. ISBN ] Q v Sv. Rovnice komtinuity S 1v 1 S2 v2 obr Objemový průtok [2]

13 Po úpravě 1 v v 2 S S 2 1 z tohoto vztahu můţeme vypočítat rychlost proudění Příklad pro ZŠ. K mlýnskému kolu je přiváděna voda potrubím o průřezu S 1 = 1,5 m 2 a rychlostí v 1 = 2 m/s. V určité části se průřez potrubí sniţuje na S 2 = 1 m 2. Jaká je rychlost proudění vody v 2 v potrubí o průřezu S 2? S 1v Sv Řešení : S 2 v S 2 S v 1 1 z toho v v 2 S1 2 po dosazení v,15 x ms / Rychlost proudění vody v potrubí o průřezu S 2 je 3 m/s 3.3 Potenciální energie Potenciální energie je skalární fyzikální veličina, která charakterizuje vzájemné silové působení těles. Závisí na vzájemné poloze těles nebo jejich jednotlivých částí. Proto jde vţdy o potenciální energii soustavy těles nebo o potenciální energii soustavy hmotných bodů.. [ citace : prof. RNDr. Emanuel Svoboda, CSc. a kolektiv PŘEHLED STŘEDOŠKOLSKÉ FYZIKY.Praha : nakladatelství Prométheus 2003,497 s. ISBN ] E p mgh.. [ J]

14 Rozdíl potenciálních energií je vyuţit pro práci při roztáčení turbíny, čehoţ se vyuţívá u přetlakových strojů ( turbíny Kaplan, Francis ). Vodní kolo přetlakové se zřizuje pro spády nad cca 8 metrů. Elektrický výkon Elektrický výkon na výstupu elektrárny se často udává v VA ( voltampérech). VA je jednotkou zdánlivého výkonu (S). Zdánlivý výkon (S) je určen součinem efektivních hodnot střídavého napětí (U) a proudu (I). Tato jednotka se vyuţívá pro výkon střídavého proudu v obvodech, které mají nejen činný, ale i indukční odpor, tedy pro výpočet výkonu generátorů,elektromotorů, transformátorů a jiných spotřebičů s cívkami. Činný výkon měříme ve Wattech. Činný výkon (W) = Zdánlivý výkon (VA) * účiník. Zdánlivý výkon sice nemá přímý fyzikální význam, ale je důleţitý, protoţe mnohá elektrotechnické prvky zařazované do obvodu mají vlastnosti závislé na napětí a na proudu, a tak se rozměry a moţnosti těchto prvků odvozují od zdánlivého výkonu. Přestoţe se jalový výkon ve spotřebiči neproměňuje, je potřeba ho po obvodu přenášet. Zdánlivý výkon lze také chápat jako největší moţný výkon, dosaţitelný při nulovém fázovém posuvu (tzn. jednotkovém účiníku, pak 1VA=1W). 3.4 Vyuţití vodní energie v celém Světě a v Evropě Vyuţitelnost vodních zdrojů je dána z hrubého hydroelektrického potenciálu, který je popsán průměrným výkonem P a (TW) nebo potenciální energií během jednoho roku W a (TW/r) Rozloţení světového hrubého vodního potenciálu Ze statistické studie WENTO World Energy, Technology and climate policy Outlook plyne procentuelní vyuţití energetického sektoru v celém světě. Fosilní paliva ( uhlí 23%, ropa 35%, zemní plyn 21%, uran 7% ). Obnovitelné zdroje ( voda 2%, biomasa 11%, ostatní 1%)

15 Světové rozloţení výroby elektrické energie 17% 17% 9% 18% 39% uhelné elektrárny plynové elektrárny jaderné elektrárny vodní elektrárny ostatní elektrárny graf 3.1. Evropské rozloţení výroby elektrické energie 19% 18% 5% graf % fosilní paliva jaderná energie vodní energie větrnná energie Elektřina vyrobena z vody v roce 1973 a v roce 2004 v ( TWh ) obr

16 3.5 Rozdělení vodních elektráren Vodní energie se dělí na dvě skupiny : malé vodní elektrárny, které mají instalovaný výkon do 10 MW velké vodní elektrárny, které mají výkony vyšší graf 3.3. Výroba elektřiny ve vodních elektrárnách dle jejich výkonu [3] Dnešní podíl obnovitelných zdrojů na hrubé spotřebě elektrické energie se pohybuje okolo 3%, čemu hlavně přispívá vyuţití vodní energie. Hrubá spotřeba elektřiny zahrnuje celkovou výrobu elektřiny včetně vlastní spotřeby provozů, bilance dovozu a vývozu, ztráty v sítích a spotřeby na přečerpávání v přečerpávacích vodních elektrárnách. Na instalovaném výkonu se podílejí ze 17%. Vyuţitelný potenciál vodních toků v ČR činí GWh/rok.Na MVE připadá 1570 GWh/rok. V současnosti je u nás v provozu okolo 1400 MVE s instalovaným výkonem 275 MW a roční výroba elektrické energie činí 700 GWh, coţ odpovídá 45% vyuţitelného potenciálu. [citace

17 4 Malé vodní elektrárny Malé vodní elektrárny ( dále MVE ) se stavějí převáţně na tocích v místech bývalých mlýnů a jezů. Vodní elektrárny se stavějí i na tzv. zelené louce, ale náklady na jejich výstavbu jsou podstatně vyšší. Parametr, kterým zařazujeme vodní elektrárny do malých elektráren je jejich výkon, který nepřesahuje 10 MW. MVE slouţí převáţně jako sezónní zdroje energie z důvodů kolísání průtoků vodních toků, které tyto elektrárny vyuţívají. Průtoky jsou závislé na počasí a na ročním období. 4.1 Dělení MVE MVE můţeme rozdělit na menší a větší, které se liší v jiných parametrech. Dělení podle výkonu : elektrárny domácí (do 35 kw) mikrozdroje (do 0,1 MW) minielektrárny (do 1 MW) elektrárny průmyslové (od 1 MW) Dělení podle spádu : nízkotlaké (do 20 m) středotlaké ( m) vysokotlaké (od 100 m) Dělení podle způsobu vyuţití vodní energie : průtokové akumulační přečerpávací

18 4.2 Vyuţití MVE dle jejich výkonu 2,5 kw 5 kw 10 kw 30 kw 50 kw 500 kw 1000 kw 1 10 kw svícení pro 15 bytových jednotek čerpání při závlahách nebo provoz moderní domácnosti bez elektrického vytápění vytápění 7 místností provoz moderního elektrizovaného obydlí osvětlení a provoz malého podniku osvětlení pro venkovskou obec s 200 obydlím provoz většího průmyslového podniku zajištění energie pro místní síť malého sídliště 4.3 Základní části vodní elektrárny Vzdouvací zařízení Zpravidla potřebujeme zvýšit hladinu vodního toku a nasměrovat tak vodu do přivaděče. K tomuto účelu slouţí hráze a jezy. Hráze vyznačují se větší výškou vzdutí, větším objemem zadrţované vody. Jejich výstavba z důvodů provozování MVE je z hlediska ekonomického většinou neúsporná.velmi výhodné je vyuţití stávajících hrází. Jezy mají niţší výšku vzdutí a menší objem zadrţované vody. U toku s větší šířkou je nutné vyuţití speciální mechanizace a s tím i zvyšující se investice Přivaděče Jedná se o zařízení, které koncentruje spád do místa instalace turbíny. Přivaděče se dělí na beztlakové (náhony, kanály) nebo tlakové (potrubí)

19 Beztlakové přivaděče se budují převáţně výkopem v terénu. Náklady závisí na délce přivaděče, na příčné svaţitosti terénu a na typu zeminy. Druh zeminy určuje způsob opevnění stěn koryta. Vyplatí se oprava původního náhonu nebo volba původní trasy z důvodu snadnějšího získání a zaměření pozemku. Tlakové přivaděče nejčastěji jsou vyrobeny z ocelového nebo ţelezobetonového potrubí. Náklady na výstavbu tlakového přivaděče jsou vyšší. Pro dosaţení maximálního spádu a minimálních nákladů je výhodné typy obou přivaděčů kombinovat Česle Jedná se o zařízení, které brání vniknutí nečistot plovoucích ve vodě do turbíny. Obvykle jde o ocelové mříţe hrubší, druhé jemnější a o tzv. hrabačku, která slouţí k čištění česlí.[citace Strojovna Ve strojovně je umístěno strojní a elektrotechnické zařízení elektrárny. Stavební částí turbíny jsou takové části vodní elektrárny, které se strojní částí tvoří elektrárnu jako celek, například základy, betonová spirála. Při výběru typu turbíny musíme pamatovat i na stavební část, jelikoţ draţší strojní vybavení můţe svojí kompaktností investiční náklady sníţit Odpadní kanály a jalový kanál Odpadní kanály vracejí vodu zpět do koryta. Často jsou krátké a tím i méně nákladné. Jalový kanál slouţí k zajišťování průtoku vody mimo turbínu v době, kdy je turbína nečinná

20 4.3.6 Vodní kolo Jedná se o vodní motor, který se vyuţívá pro spády do 1 m a průtoky do několika m 3 /s Vodní turbína Turbína je vylepšené a účinnější vodní kolo. Vyrobena je tak, aby energie odebíraná vodě byla co největší. Bánkiho turbína Rotorová turbína s dvojnásobným průtokem oběţného kola. Pouţívá se pro spády od 5 do 60 m a průtoky 0,01 aţ 0,9 m 3 /s. Francisova turbína V minulosti se jednalo o nejpouţívanější přetlakovou turbínu, která se vyuţívala pro téměř celou oblast průtoků a spádů. Oprava starších turbín se vyplatí od spádů 3 m a výše. Nové turbíny se instalují od spádů 10 m a výše a pro vyšší průtoky. [citace Kaplanova turbína Jedná se o přetlakovou axiální turbínu s dobrou moţností regulace. Vyuţívá se v místech, kde není moţné zajistit stálý spád nebo průtok. Pouţívá se pro spády od 1 do 20 m a průtoky 0,15 aţ několik m 3 /s, individuálně aţ několik desítek m 3 /s. Je vhodná pro jezové a říční MVE. Turbínu vynalezl brněnský profesor Viktor Kaplan. Od Francoisovy turbíny se liší menším počtem lopatek, tvarem oběţného kola. Má také vyšší účinnost oproti Francoisově turbíně, ale zároveň je sloţitější a draţší. Peltonova turbína Jde o rovnotlakou turbínu, která se vyuţívá pro spády nad 30 m a průtoky 0,01 m 3 /s. Lze také vyuţít levnější náhradu, sériově vyráběná odstředivá čerpadla

21 obr Jednotlivé turbíny [4] Francisova turbína obr [5] obr [5]

22 Kaplanova turbína obr [5] obr [5] Bánklio turbína Peletonova turbína obr [5] obr [5]

23 5 Vhodný výběr lokality Výstavba MVE je výhodná v místech bývalých mlýnů, hamrů a pil. Zbytky těchto děl sniţují celkové náklady na výstavbu. Za pomocí mikroturbín se mohou vyuţívat i toky s malým energetickým potenciálem. Další moţností je instalace moderních a účinnějších turbín a soustrojí ve stávajících elektrárnách. 5.1 Rozhodující ukazatele Rozhodujícími ukazateli pro posouzení vhodnosti dané lokality jsou důleţité dva parametry : vyuţitelný spád průtok Vyuţitelný spád Hrubý spád označuje celkový spád, který je dán rozdílem vodních hladin za nulového průtoku. Zjistíme ho nivelací na úseku od vhodného objektu (nad jezem) po úroveň spodní hladiny na odpadu z turbíny. Odečtením všech ztrát na trase před vodní turbínou (v česlích, přiváděcím kanálu, v potrubí) dostaneme spád uţitný. Průtok Průtok označuje mnoţství vody v daném profilu koryta. Údaje o průtoku nám poskytne Český hydrometeorologický ústav nebo příslušná správa toku. Tyto údaje vyjadřují dlouhodobý průměrný průtok, N-leté průtoky a M-denní průtoky. Nejdůleţitější údaj ohledně vyuţitelnosti vodní energie jsou M-denní průtoky. Získáme tzv. roční odtokovou závislost nebo také M-denní závislostní křivku

24 5.2 Další důleţité ukazatele vhodné geologické podmínky, lokalita by měla být dostupná pro potřebnou mechanizaci, další moţností by měla být moţnost vybudování zpevněné komunikace vyţaduje-li si to situace vzdálenost od vysokého nebo velmi vysokého napětí s dostatečnou kapacitou v případě blízkosti obytné zóny co nejmenší zatíţení rušení obyvatel hlukem ( protihluková opatření ) minimální ohroţování vodních ţivočichů způsobené provozem elektrárny vhodné začlenění MVE do dané lokality zajištění odvozu a likvidace zachycených naplavenin dodrţování stejného odběru mnoţství vody za pomocí automatického zařízení s hladinovou regulací vyřešení majetkoprávních vztahů k pozemku, vyjádření místních úřadů 6 Dimenzování elektrárny Elektrárny se dimenzují na míru toku, na kterém je elektrárna vystavěna. Důleţitý parametr pro dimenzování je průměrný průtok za 90 nebo 180 dní. Důleţité také je, aby turbína byla schopna se přizpůsobit změnám průtoku. K dosaţení konečného čísla, jaký je vyuţitelný průtok dané elektrárny, je nutno počítat s minimálním sanačním průtokem koryta řeky nebo potoka. Jedná se o minimální mnoţství vody, které musí korytem protékat, a které nemůţeme vyuţít. 6.1 Odhad výkonu a mnoţství vyrobené energie MVE Pro odhad výkonu slouţí vzorec : P kqh.. P výkon [ kw ] k konstanta ( pro MVE 5 7, podle účinnosti soustrojí a pouţité technologie ) Q průtočné mnoţství vody, průměrný průtok [ m 3 /s ] H spád vyuţitelný turbínou [ m ]

25 Příklad na odhad výkonu Q = 13,2 m 3 /s g = 9,81 m/s 2 h = 3 m η = 80 % P Qg h 13,29,8130,8 310, 78kW Mnoţství vyrobené energie je dáno vztahem : E = P x T E mnoţství energie vyrobené během roku [ kwh ] P výkon [ kw ] T počet provozních hodin v roce [ h ] T vychází z počtu M- dní, coţ jsou dny, za které můţe turbína s daným regulačním rozsahem pracovat 6.2 Výhody a nevýhody MVE Výhody : pokrytí vlastní spotřeby el.energie moţnost prodeje energie do sítě vyuţitelnost starších vodních děl ( mlýnů, hamrů ) dotační podpora ČR a EU energeticky čistá výroba energie Nevýhody : závislost na ročním období a na počasí technická náročnost instalace zařízení dlouhá doba návratnosti investice

26 7 Dotace státu a fondu EU Pro výstavbu MVE nebo pro její rekonstrukci lze zaţádat o dotaci státu a EU. Podmínky pro získání dotací se liší a je nutno sledovat aktuální stav na webových stránkách Ministerstva průmyslu a obchodu ( ) a na stránkách Fondy Evropské unie ( ). 8 Hodnocení MVE Háj V této části mé práce se budu zabývat celkovým hodnocením MVE Háj. obr Vodní elektrárna Háj 8.1 Popis MVE Háj Elektrárna se nachází u nedaleké obce Třeština poblíţ města Zábřeh. Jedná se o derivační, průtočnou nízkotlakou elektrárnu, která je vybudována na levém břehu řeky Moravy na říčním kilometru 284, 226. Elektrárna vyuţívá spád pevného jezu, který je umístěný na počátku rozsáhlého říčního meandru řeky Moravy

27 Dílo bylo postaveno v letech Bylo vybaveno dvěma soustrojími s turbínami o různých velikostech. V 70. letech 20. století bylo menší soustrojí zrušeno a v dnešní době je v provozu pouze větší soustrojí. MVE Háj v současné době vyuţívá soustrojí s Francoisovou turbínou s hydraulickým regulátorem otáček a synchronním generátorem. Jedná se o derivační průtočnou nízkotlakou vodní elektrárnu Areál vodní elektrárny Háj Areál je sloţen z pevného jezu, který má štěrkovou propust, dále z přírodního kanálu s vtokovými stavidly. V areálu se nachází budovy elektrárny s přilehlými pozemky a také odpadní kanál Jez Objekt jezu je sloţen ze dvou částí a to z jezu a štěrkové propusti. Jez je pevný a má betonový základ a ocelový nástavec. Hrana jezu má po celé délce osazení dřevěnými hranoly o rozměrech 100 x 100 mm. Ocelový nástavec jezu je vysoký 1,4 m a široký 30 m. Původně byl ocelový nástavec jezu osazen sklápějícím segmentem jehoţ délka byla cca 10 m a výška 0,5 m. Tento segment je v současnosti zafixován ve zdviţené poloze, sklápějící mechanismus byl demontován. Těleso jezu je na pravém břehu řeky ukončeno v břehové zdi. Štěrková propust jezu je oddělena od vlastního tělesa betonovým pilířem. Pilíř je spojen s lávkou, ze které se obsluhují zdvihové mechanismy obou tabulí štěrkové propusti. Tyto tabule jsou vyrobeny z oceli a mají rozměr 2,67 x 3,2 m. Ocelové tabule se ovládají nezávisle na sobě. Zdvihají se elektrickým převodovým mechanismem

28 Přívodní kanál Začátek kanálu se nachází v jezové zdrţi a je zakončen v česlovně elektrárny nornou stěnou. Přívodní kanál má délku 345 m. Jeho profil je lichoběţníkový. Šířka kanálu u hladiny je cca 18 m a u dna 6 m. Hloubku má cca 3 m. Po celé délce přívodního kanálu jsou stěny obloţené kamenem, samotné dno je také zpevněno kamennou dlaţbou. Břehy kanálu jsou za vtokovými stavidly místy zpevněné pomocí dřevěných kůlů Budova elektrárny Budova je sloţena z hlavní budovy a česlovny. Česlovna byla přistavena dodatečně v 50. letech. Strojovna je umístěna v hlavní budově, nachází se zde i místnost obsluhy. Ve spodní části budovy jsou dvě kašny soustrojí a dva malé sklady montáţních přípravků. Půdorys strojovny má šířku 10,4 m a délku 18,6 m. Výška činní 14 m.ve strojovně je také umístěn ručně poháněný jeřáb o nosnosti kg. Podélná stěna strojovny je zhotovena z mramorové desky, která je osazena původními elektrickými měřícími přístroji. Převáţná část měřících přístrojů je funkčních. Nad mramorovými deskami je v prvním podlaţí galerie, zde byla v minulosti umístěna vývodová část kobkové rozvodny. obr mramorová deska osazená měřícími přístroji

29 Strojovna má návaznost na rozvodnu elektrárny. Původně se jednalo o kobkovou rozvodnu. V současné době se zde nachází nízkonapěťová skříň silového rozvaděče a rozvaděč řídícího systému. Česlovna obsahuje nornou stěnu, dvě česlová pole, stavidla kašen a dvě jalová stavidla. Česlovna je vybavena dvěmi tlakovými sondami. Sondy snímají hladiny vody před a za česlicemi. Norná stěna je zhotovena z dubových trámů a gumového pásu. Tato stěna zabraňuje proniknutí nečistot k jemným česlím. Čištění česlí je zajištěno řetězovými čistícími stroji. Před kašnou je česlové pole osazeno jedním čistícím strojem, před druhou kašnou má osazení dvěma uţšími čistícími stroji. Čistící stroje pohání elektromotor. Hrazení kašny je dvěmi nezávislými stavidly. Zvedání stavidel je poháněno elektricky. K vypouštění vody z přívodního kanálu a k vyplachování nečistot slouţí jalová stavidla. Nachází se u bočních zdí česlovny Odpadní kanál Odpadní kanál je zaústěn do řečiště řeky Moravy. jeho délka činní 285 m, profil je obdélníkový o šířce 10 m a hloubce 1,5 m Turbína Jedná se o vertikální, kašnovou, pravotočivou Francoisovu turbínu vyrobenou v roce 1932 v Blansku. Turbína má hltnost 13,5 m 3 /s při spádu 3 m. Oběţné kolo turbíny je třinácti lopatkové o průměru 2600 mm. Rozváděcí ústrojí má 28 stavitelných lopatek. Z oběţného kola je kroutící moment na hřídel přenášen klínem. Oběţné kolo je zhotoveno z nerezavějící oceli. Vyrobeno bylo v ČKD Blansko. V 80. letech 20. století proběhla generální oprava, kde toto oběţné kolo nahradilo to původní

30 obr generátor obr generátor Rozváděcí ústrojí je sloţeno z 28 rozváděcích lopatek, regulačních táhel, regulačního kruhu, regulačního hřídele se srdcem a regulačním táhlem. Regulační hřídel se natáčí za pomocí kříţového mechanismu regulačního servomotoru. Hydraulický regulátor otáček je původní. Vyuţívá se z něj jen servomotor. V původním nízkotlakém servomotoru je vestavěn vysokotlaký servomotor se zdvihem 189 mm, průměrem pístnice 42 mm a tlakem 9,5 MPa. Kašna turbíny je zhotovena z betonu, nachází se ve spodní části budovy. Na dně kašny je odkalovací ţlab. Ze ţlabu se nečistoty vypouští krátkým potrubím do savky turbíny. Soustrojí má dvě hydraulické brzdy, ty jsou umístěny pod brzdovou dráhou na rotoru generátoru. Zdrojem tlakového oleje je hydraulický agregát. Savka turbíny je zhotovena z betonu a umístěna ve spodní části elektrárny. Její vyústění je do vývaru pod elektrárnou Hydraulický agregát Jedná se o typ HA 50-R3-0,7 AC/4,5. Agregát je umístěn nedaleko stojanu hydraulického regulátoru otáček. Jde o zdroj tlakového oleje, který slouţí pro ovládání servomotoru rozvádějícího kola a k ovládání hydraulických brzd. Nádrţ agregátu je naplněna hydraulickým olejem, obsah nádrţe 50 l. Akumulátor se nachází nedaleko nádrţe hydraulického agregátu. Elektrohydraulické prvky jsou ovládány 24 Vss

31 Generátor Vertikální synchronní generátor pohání přes hřídel turbína. Typ generátoru NTG-229/17. Výkon generátoru činní 300 kva, 380V. Rotor generátoru je tzv. deštníkového typu. Stator má svařovanou kostru zhotovenu z ocelového plechu. Chlazení generátoru je realizováno vzduchem. Buzení generátoru je statické. obr řez generátorem a turbínou

32 8.2. Technické údaje MVE Háj PRŮTOK 13,2 m 3 /s SPÁD 3m ELEKTRICKÝ VÝKON 315 kva ROČNÍ VÝROBA ENERGIE 1600 MWh tab Náklady spojené s rekonstrukcí PROJEKT Kč STAVEBNÍ ČÁST Kč TECHNOLOGIE Kč REGULACE, MĚŘENÍ, ŘÍZENÍ Kč CELKEM Kč tab Návratnost projektu 5 let

33 Průtok m3/s 8.3 Hydrometeorologické podklady ČHMÚ Tabulka M denních průtoků Počet dnů Průtok [ m 3 /s ] 37, ,4 7,69 5 3,57 2,54 Průměrný roční průtok 12,8 m 3 /s tab.8.3. Tabulka N letých průtoků N let Qn [ m 3 /s ] tab Roční odtoková křivka , ,4 7,69 5 3,57 2, Dny graf

34 8.5. Tabulka výroby elektrické energie vzhledem k odtokové křivce t Q ČHMÚ Q asan Q teoretvyuţit t skut Q prakt-vyuţit P A el 100% A el-vyrob dny m 3 /s m 3 /s m 3 /s dny m 3 /s kw kwh kwh 30 37,3 5 32, ,5 0,86 341, , ,5 0,86 341, ,4 5 7, ,86 278, ,69 5 2, ,5 0,75 143, , ,57 5-1, ,54 5-2, tab celkem t počet dní v roce s průtokem Q ČHMÚ Q ČHMÚ průtok ČHMÚ Q teoret.vyuţit. průtok teoreticky vyuţitelný Q asan. asanační průtok t skut. počet dní v roce pro daný interval hodnot průtoků s ohledem na omezení vyuţití MVE vyhrazení jezu a minimálním průtokem η účinnost turbíny vzhledem k průtoku P výkon MVE P = ( ρ.g.h.η ) / 1000 [ kwh ] A el. 100% - teoreticky moţné mnoţství vyrobené elektrické energie za t skut. bez uvaţování strojů A el. předpokládané reálné mnoţství vyrobené elektrické energie za t skut. s uvaţováním přeměny na elektrickou energii Pro výpočet účinnosti turbíny v závislosti na průtoku jsem pouţil obrázek 1, který je vloţen v příloze na straně

35 PRŮTOK [ m 3 /s] EL.ENERGIE [ kwh ] Graf znázorňující závislost výroby elektrické energie na průtoku 35 Závislost výroby el. energie na průtoku v roce průtok asanační průtok el.energie DNY 0 graf 8.2. Jmenovitá hltnost turbíny činní 13,5 m 3 /s. Při jmenovitém a vyšším průtoku dosahuje soustrojí optimální účinnosti. V období, kdy průtok náhonem odpovídá vyšším hodnotám, neţ je jmenovitá hltnost, účinnost ani práce turbíny se nemění jelikoţ jmenovité parametry jsou dodrţeny. Z grafu je patrno, ţe turbína dokáţe pracovat i s niţšími průtoky,, čemuţ odpovídá i vyrobená elektrická energie v rozmezí 120 a 240 dne, kdy produkce této elektrické energie je nejvyšší.. Minimální hltnost turbíny se pohybuje kolem 4 m 3 /s. V období nízkých stavů hladin, kdy tedy klesá průtok tokem, vede tedy i k niţší výrobě elektrické energie. Z grafu dále vyplívá, ţe stav nízkých průtoků je od 300 dne do jarního období. Graf ve větším rozlišení je přiloţen v příloze na straně číslo

36 8.6 Teoretický návrh elektrárny Př. výpočtu : Zadané hodnoty : spád : 3 m asanační průtok : 5 m 3 /s teoretická účinnost : 85,5 % Střední průtok mezi 30 a 270 dny Q Q30 Q270 stř 2 37,3 2 7, 69 22,495 m3. / s Vyuţitelný průtok Q Qstř QA 22, ,495 m3. / s Odpovídající výkon toku P Qg h 17,495 9,8130, kW Dosaţitelný výkon turbíny P Qg h 13,59,8130, kw Q průtok turbínou ( m 3 /s ) g tíhové zrychlení ( 9,81 m/s 2 ) h spád na turbíně ( m ) η- účinnost turbíny Instalovaný výkon P I = 300 kw Elektrárna bude v provozu 280 dnů 6720 h S instalovaným výkonem I 60 dnů 1440 h S výkonem ve zbývajících dnech P Z Q z g h 2,779,8130,85569, 7 kw

37 Vyrobená elektrická energie W PZ I PI I 69, kwh Teoreticky moţná vyrobená elektrická energie W teor. P I kwh Koeficient ročního vyuţití instalovaného výkonu k V W W teor ,3 Teoretický výsledek vyrobené elektrické energie je kwh. Jelikoţ se jedná o teoretický výpočet, nejsou v něm zohledněny moţné ztráty. Proto do výpočtu úspor emisí budu vycházet ze samotného údaje poskytnutého elektrárnou a to 1600 MWh. 9 Platební podmínky, úspora na emisích CO Platební podmínky Pro elektřinu, která je vyrobena z obnovitelných zdrojů energie, platí následující výkupní ceny a zelené bonusy. Vodní elektrárna Háj byla uvedena do provozu po rekonstrukci v roce Výkupní ceny elektřiny dodané do sítě Zelené bonusy Celkem 2540 Kč/MWh 1100 Kč/MWh 3640 Kč/MWh => 3,64 Kč/kWh Výkupní ceny vyplívající ze zdroje ( DZ.pdf)

38 9.2. Úspora na emisích CO 2 Pro ochranu ţivotního prostředí je důleţité sniţovat emise CO 2. V prosinci 2008 se Česká republika zavázala Evropské unii, ţe se bude snaţit do roku 2020 sníţit emise oxidu uhličitého o 30%. Nejlepším způsobem, jak sníţit emise CO 2, je úspora energie. Proto se v této části budu zabývat úsporou emisí malé vodní elektrárny Háj a přidám pár příkladů pro porovnání výsledků. tab. 8.6.Všeobecné emisní faktory oxidu uhličitého ( zdroj : Vyhláška č.425/2004 Sb. ) [6] Vodní elektrárna Háj vyrobí ročně 1600 MWh elektrické energie. Propočet úspor emisí CO 2 vynásobíme vyrobenou energii faktorem 1, MWh,117tun / MWh1872 tunco2 MVE Háj tedy ročně ušetří 1872 tun CO

39 Dosadíme-li do výpočtu úspor emisí CO 2 teoretickou hodnotu vypočítané elektrické energie MVE Háj 2238 MWh zjistíme, ţe úspora by ročně činila 2618 tun CO 2. Toto číslo je srovnatelné s nedávno postavenou solární elektrárnou v Dubňanech, která patří mezi jednu z největších solárních elektráren u nás. Její pořizovací náklady byly 230 miliónů korun. Elektrárna by měla vyprodukovat ročně 2244 MWh elektrické energie, čili ročně ušetří na emisích CO tun. Tedy přibliţně stejně jako mnou sledovaná vodní elektrárna, jen s tím ohledem, ţe náklady na rekonstrukci vodní elektrárny byly nesrovnatelně menší. Jelikoţ studuji na Pedagogické fakultě v Brně, katedra fyziky, nesmím opomenout na umístění fotovoltaických panelů. Fotovoltaické panely jsou umístěny na střeše Pedagogické fakulty Poříčí 31. Plocha panelů činní 337 m 2. Ročně panely vyrobí 22 MWh elektřiny a přispějí ke sníţení emisí CO 2 o 25 tun ročně. obr budova Pedagogické fakulty s fotovoltaickými panely ( Příklad posledního porovnání úspor emisí CO 2. Česká rodina vytápějící dům plynem a vlastnící jeden automobil vyprodukuje ročně 7 tun CO

40 Závěr : Záměrem této práce bylo zhodnocení malé vodní elektrárny Háj, která se nachází v Olomouckém Kraji. Práce je rozdělena do dvou částí. V první části bakalářské práce jsem se zaměřil především na význam obnovitelných zdrojů energie, historii vodní energie a významné vodní elektrárny předválečného období. Zabývám se zde přínosy vodních elektráren pro ţivotní prostředí,rozloţením vodního potenciálu v celém Světě a Evropě. Vysvětluji zde, ţe energie vody co se fyziky týká vyuţívá kinetickou energii, potenciální energii a proudění kapalin. Pro názornost jsem připojil i jednoduchý příklad pro 2. stupeň základních škol. Dále je v této části zahrnut vhodný výběr lokality pro vodní elektrárny a moţné získání dotací na její zbudování. Druhá část se zabývá samotným hodnocením vodního díla Háj. Popisuji zde lokalitu, kde se vodní elektrárna nachází a další důleţité náleţitosti pro chod elektrárny nezbytné. Za zmínku stojí i rekonstrukce této elektrárny, která proběhla v roce 2000, částka na rekonstrukci činila Kč.Vlastní investice činila 50 %, dalších 50 % bylo získáno z dotací. V druhé části jsou zahrnuty veškeré výpočty z M - denních průtoků, vyhotovena je i roční odtoková křivka. Vyjádřil jsem tabulku výroby elektrické energie vzhledem k odtokové křivce. Z tabulky výroby elektrické energie je zhotoven graf, z něhoţ je patrno, ţe vodní elektrárna Háj vyrábí nejvíce elektrické energie v rozmezí mezi 120 a 240 dnem. Od třístého dne, kdy průtoky klesají klesá i vyrobená energie z důvodu menšího vyuţití turbíny. Do vypočtu jsem zahrnul teoretický návrh elektrárny, kde jsem pouţil hodnoty elektrárny Háj, ale nejsou započítány moţné ztráty, myšleno je vyskytnutí nečekané závady či jiný důvod odstávky. Vypočítaný výkon turbíny se blíţil instalovanému výkonu. Do výpočtu byly zahrnuty i roční úspory elektrárny na emisích CO 2, které činní 1872 tun

41 Anotace : Práce se zabývá hodnocením malé vodní elektrárny Háj. Práce je rozdělena do dvou částí. První část pojednává o vodní energii a její vyuţitelnosti. V této části je zapojena historie vodní energie a procentuelní vyuţívání energie vody v celém Světě a Evropě. Druhá část pojednává o samotném hodnocení vodního díla Háj. Tato část obsahuje výpočty a úspory na emisích CO 2. Klíčová slova Vodní energie, kinetická energie,potenciální energie, proudění kapalin. Annotation : My work is engaged in an evaluation of the small hydro-electric power plant Háj. The work is divided into two parts. First part discuss a hydraulic power and her plant factor. This part is talking about hydraulic power history and about percentage utilization of hydraulic power in the world and in the Europe. Second part discuss an evaluation of small hydro-electric power plant Háj. This part contains of calculations and savings in CO 2 emissions. Key words : hydraulic power, kinetic energy, potential energy, liquid flow

42 SEZNAM POUŢITÉ LITERATURY [1] VODNÍ ENERGIE A HISTORIE VYUŢITÍ V ČR [2] prof.rndr. Emanuel Svoboda, CSc. a kolektiv PŘEHLED STŘEDOŠKOLSKÉ FYZIKY, nakladatelství Prométheus 2003, 497 s. ISBN [3] VODNÍ ENERGIE [4] MALÉ VODNÍ ELEKTRÁRNY %E1rny.pdf [5] [6] [7] [8] VYUŢÍVÁNÍ VODNÍ ENERGIE V ČR, SKUPINA ČEZ [9] OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE [10] NOVÉ ZDROJE V EVROPĚ [11] [12] VODNÍ ENERGIE &id=99:vodni-energie&catid=48:obnovitelne-zdroje&itemid=76 [13] [14] MALÉ VODNÍ TURBÍNY [15] [16] FOTOVOLTAICKÁ ELEKTRÁRNA DUBŇANY [17] [18] EurObserv ER: Small Hydropower Barometer No Paříţ, srpen 2006 nebo Kolektiv autorů: Obnovitelné zdroje energie. 2. vydání. FCC Public, Praha, 2006 [19] VODNÍ ELEKTRÁRNA HÁJ- informace poskytlé panem Františkem Pavlíkem

43 SEZNAM TABULEK tab : Významné vodní elektrárny předválečného období tab : Výsledky inventarizace tab : Technické údaje malé vodní elektrány Háj tab : Náklady spojené s rekonstrukcí tab : M denní průtoky tab : N leté průtoky tab : Výroba elektrické energie vzhledem k odtokové křivce tab : Všeobecné emisní faktory oxidu uhličitého SEZNAM GRAFŮ graf 3.1. : Světové rozloţení výroby elektrické energie graf 3.2. : Evropské rozloţení výroby elektrické energie graf 3.3. : Výroba elektřiny ve vodních elektrárnách dle jejich výkonu graf 8.1. : Roční odtoková křivka graf 8.2. : Závislost výroby elektrické energie na průtoku

44 SEZNAM OBRÁZKŮ obr : Trajektorie částic proudící kapaliny obr : Objemový průtok obr : Elektřina vyrobena z vody v roce 1973 a v roce 2004 v ( TWh ) obr : Jednotlivé turbíny obr : Francisova turbína obr : Francisova turbína obr : Kaplanova turbína obr : Kaplanova turbína obr : Bánklio turbína obr : Peletonova turbína obr : Vodní elektrárna Háj obr : Mramorová deska osazená měřícími přístroji obr : Generátor obr : Generátor obr : Řez generátorem a turbínou obr : Budova Pedagogické fakulty s fotovoltaickými panely

45 PŘÍLOHA Obrázek 1. ÚČINNOST TURBÍNY V ZAVISLOSTI NA PRŮTOKU Zdroj :

46 PRŮTOK [ m 3 /s] EL.ENERGIE [ kwh ] Graf znázorňující závislost výroby elektrické energie na průtoku ze strany Závislost výroby el. energie na průtoku v roce průtok asanační průtok el.energie DNY

47 Výkon jednotlivých druhů turbín Zdroj :