Přečerpávací vodní elektrárna Štěchovice

Přečerpávací vodní elektrárna Štěchovice je vodní dílo na řece Vltavě. Pod označení Štěchovice II pracuje ve společném technologickém celku se středotlakou elektrárnou Štěchovice I. Byla vybudována v letech 1942–1947 jako v pořadí třetí velká přečerpávací elektrárna v Československu. Úložní energetická kapacita je v současnosti (2026) cca 220 MWh. Historie Strmé a úzké údolí řeky Vltavy na 84,3 říčním kilometru se v projektech na energetické využití vodní síly objevuje už od roku 1911; hlavním důvodem bylo splavnění Svatojánských proudů v kombinaci s energetickým využitím přirozeného průtoku řeky, proto zde už v roce 1937 začala stavba průtočné elektrárny. Místo poskytovalo mimořádné dispoziční poměry pro vybudování přečerpávací elektrárny. Úspěšné zprovoznění přečerpávací elektrárny na Černém jezeře na Šumavě v roce 1930 a přečerpávací elektrárny Pastviny na Divoké Orlici v roce 1938 bylo popudem pro stavbu elektrárny na Vltavě, a to se společnou strojovnou s právě budovanou průtočnou elektrárnou. Vrch se širokým a plochým temenem, nacházející se v těsné blízkosti právě budovaného vodního díla nabízel natolik atraktivní podmínky, že stavba přečerpávacího systému byla zahájena v době války, kdy většina pracovních sil byla použita pro válečnou výrobu. V lednu 1942 zadaly Ústřední elektrárny a.s. provedení prací konsorciu Ing. J. Domanský-Kress; dodávkou strojního a elektrického zařízení byly pověřeny Českomoravské strojírny, Škodovy závody a Vítkovické železárny. Na vrchu Homoli bylo vytěženo 190 000 m3 měkkého výkopu a 348 000 m3 výlomu ve skále, zbudována přehradní hráz s přelivem a betonové stěny nádrže. Elektrárna byla uvedena do provozu v roce 1947. V této době byly reverzní turbíny teprve ve fázi zkoušek prototypů, ve Štěchovicích bylo proto využito klasické „třístrojové“ uspořádání – generátor, turbína a čerpadlo na jedné hřídeli. Čerpání vody do nádrže zajišťovala dvě čerpadla o celkovém výtlačném průtoku 14 m3/s při spotřebě 35,4 MW. Výkon elektrárny 40 MW poskytovaly dvě Francisovy turbíny o hltnostech 2 x 12,5 m3/s. Při uvedení do provozu patřila elektrárna ve své kategorii mezi největší na světě. Roční spotřeba elektrické energie pro čerpání byla v rozmezí 55–75 GWh. Roční výroba se pohybovala mezi 30 až 40 GWh. Až do roku 1976 byla nejvýkonnější přečerpávací elektrárnou v Československu a byla velmi intenzivně využívána. S uvedením do provozu přečerpávací elektrárny Dalešice kleslo využití Štěchovické přečerpávací elektrárny na nulu. Nemohla konkurovat výkonem ani účinností. V roce 1991 byla odstavena k rekonstrukci, která spočívala hlavně ve výstavbě nové strojovny (40 m hluboká šachta na nádvoří objektu) osazené jedinou reverzní Francisovu turbínu. Potrubí bylo v dolní části spojeno a napřímeno a ve svém zlomu u horní nádrže osazeno vyrovnávací komorou. Horní vtokový objekt byl vybaven novou technologií, jinak bylo původní potrubí v celé délce zachováno; taky horní akumulační nádrž prošla jen drobnými stavebními úpravami. Popis Akumulační nádrž Akumulačním zdrojem systému je nádrž pětiúhelníkového tvaru o ploše zhruba 5 ha, hloubce 10 m a objemu 500 000 m3. Nádrž byla vybudována na plochém temeni kopce Homole vyhloubením v zemině a skále a přehrazením terénních nerovností. Výška betonových zdí se pohybuje v rozmezí 12–16 m. Dno nádrže je jílovité a zajišťuje minimální propustnost. Součástí nádrže je betonový přeliv pro havarijní případ přečerpání nádrže. Za celou dobu provozu došlo k této situaci dvakrát. Hladina nádrže navazuje na vyrovnávací komoru, která v podobě otevřeného válce o výšce 35 m slouží k vyrovnávání rázů, které vznikají při změně režimu. Rozsah výšky pracovní hladiny se pohybuje v rozmezí 410 až 419 m n. m. Průměrný pracovní spád je 214 m. Na akumulační nádrži byla v roce 2022 instalována první plovoucí fotovoltaická elektrárna v ČR o výkonu 87 kWp. Potrubní cesta Při zachování potřebného minimálního objemu v nádrži vstupuje voda do strojovny vtokového objektu, kde jsou klapkové uzávěry profilu potrubí. Spojení s elektrárnou zajišťuje dvojité potrubí o průměru 1,7– 2 m o délce 590 m, zajišťující převýšení až 219,5 m. Podél potrubního vedení vede lanovka pro zaměstnance a je překlenuto lávkou pro chodce, která je součástí Naučné stezky Svatojánské proudy. Před vstupem do strojovny jsou potrubí původního přivaděče spojena tzv. kalhotovým kusem. Strojovna V přibližně 40 m hluboké strojovně je umístěno soustrojí sestávající z reverzní Francisovy turbíny a motorgenerátoru pro čerpání vody a výrobu elektrické energie. Reverzní Francisova turbína o průměru 2 200 mm a hltnosti 24 m3/s poskytuje maximální výkon 50 000 kW. Motorgenerátor při jmenovitém napětí 13,8 kV poskytuje činný výkon 45 050 kW. V čerpacím provozu soustrojí zajišťuje při příkonu 48 500 kW čerpací průtok 21,1 m3/s. Účinnost malého přečerpávacího cyklu je 75 %. Požadavky na plný výkon je systém z nečinnosti schopen splnit za 100 sekund. Provoz Do roku 1991 přečerpávací elektrárna vyrobila 1,65 TWh většinou špičkové energie. Projektovaná roční výroba po rekonstrukci je 62,33 GWh. Soustrojí přečerpávací i středotlaké elektrárny byla vážně poškozena během povodní v roce 2002. Po generálních opravách byly postupně uvedeny do provozu v letech 2004 a 2005. V historii vodní energetiky Česka sehrála elektrárna Štěchovice II průkopnickou roli a zkušenosti z jejího provozu poskytovaly základní materiál pro projekty dalších velkých přečerpávacích elektráren. Odkazy Reference Literatura ČEZ, a.s., Vodní elektrárny Štěchovice, 86 stran Miloš Kredba, Vltavská kaskáda, kolektiv autorů Hydroprojektu Praha a Ředitelství vodních toků Praha, Praha 1969 Bernardin a kol., PVE Štěchovice, historie a budoucnost, vydáno ČEZ, a.s. u příležitosti ukončení rekonstrukce Související články Vodní elektrárna Štěchovice Údolní nádrž Štěchovice Údolní nádrž Vrané Vodní elektrárna Vrané Externí odkazy Obrázky, zvuky či videa k tématu přečerpávací vodní elektrárna Štěchovice na Wikimedia Commons Nacisté a Štěchovice na Stream.cz, 22. 10. 2020