„Všechny naše velké elektrárny fungují jako špičkové,“

• Foto

Poslední vodní dílo bylo dostavěno v roce 1996 – Dlouhé Stráně. Kdy se dočkáme nového?
Co se týče velkých vodních děl (s výkonem nad 10 MW), máte pravdu. Možnost stavět velké průtočné nebo špičkové akumulační elektrárny, jak je tomu na Vltavě, v ČR nemáme. Stav je dán hydrologií a poměrně nevýhodnou polohou naší země. Velké řeky nabírají sílu až za našimi hranicemi a státy typu Švýcarska či Rakouska, které vyrábí přes 50 % elektrické energie z vody, mají zkrátka více štěstí. Odklon od tradiční výroby v tepelných elektrárnách pro ně bude z důvodu velkého podílu výroby v hydroelektrárnách jednodušší z ekonomického, ale i technického hlediska. Velké vodní elektrárny totiž dodávají i řadu dalších služeb, které zajišťují správné fungování přenosové i distribuční soustavy. Příkladem jsou rychlé starty na plný výkon, či dodávky jalového výkonu do sítě. Výstavba přečerpávacích vodních elektráren by v ČR možná byla. V principu je to velmi jednoduchá, spolehlivá a časem prověřená nabíjecí baterie s dlouhou životností. Při skladování energie pomocí čerpání vody lze za ideálních podmínek i na našich elektrárnách dosáhnout vysoké účinnosti až 81 %. Za současných podmínek na trhu s elektrickou energií však nelze velkou přečerpávací elektrárnu postavit. Na rozdíl od malých elektráren se totiž musí obejít bez dotací. Z tohoto pohledu je zajímavý přístup Švýcarska, které do budoucna počítá s dotacemi i pro velké vodní zdroje. Zajistí tak navýšení účinnosti na stávajících zdrojích i výstavbu nových přečerpávacích elektráren.

V rámci Skupiny ČEZ v ČR byly v posledních letech uvedeny do provozu dvě malé vodní elektrárny - MVE Bukovec (2007) a MVE Mělník (2010). MVE Mělník využívá potenciál chladící vody Tepelné elektrárny Mělník.

Pokud jde o výstavbu nových malých vodních elektráren nelze se omezit jen na ČEZ. V ČR existuje velké množství dalších firem s velkými zkušenostmi s výstavbou a provozem. Počet míst, která lze využít pro efektivní výrobu elektřiny z vody je omezený a pro mě je překvapením, že samotná výstavba MVE nemá vždy podporu veřejnosti a ekologů.

Vodní elektrárny jsou staršího data „narození“. Tomu úměrně asi rostou i náklady na údržbu a opravy. Je to tak?
Náklady na opravy spíše odpovídají volbě strategie, kterou v údržbě volíte. Pokud pravidelně provádíme diagnostiku a opravujeme zjištěné závady včas, vyhneme se případným velkým poruchám, které by vedly k enormním nákladům. Je to spíše tak, že jednotlivé komponenty dožijí a vy je musíte obnovit. Právě fáze obnovy přitom hraje klíčovou roli. Její úspěšné technické zvládnutí rozhoduje o tom, zda nové zařízení vydrží 25 nebo 40 let do další výměny. Zároveň kvalitně zvládnutá oprava určuje, jak moc budete v průběhu životního cyklu zařízení potřebovat na pravidelnou údržbu. Samozřejmě platí obecná vanová křivka poruch. V závěru životního cyklu turbíny je zvýšená poruchovost spojená s větším počtem servisních zásahů.

Které komponenty podléhají nejvíce a nejčastěji „zubu času“? Jak tomu například bylo konkrétně v případě oprav na PVE Štěchovice?
Ve strojní části musíme velkou pozornost věnovat hlavně turbíně a s ní souvisejícím zařízením. Ostatní komponenty elektrárny jako jsou česlice, hradidla či rychlouzávěry vydrží, pokud jsou kvalitně zkonstruovány a vyrobeny, desítky let. Velkou péči si určitě zaslouží oběžné kolo turbíny a rozváděcí lopaty, kde se přes veškerou snahu při konstrukci kola občas objeví kavitace, které je nutné vyvařit a opravit. Velmi jsou namáhaná ložiska, ucpávky a sleduje se i stav těsnění lopat oběžného kola kaplanových turbín, které také nevydrží celý cyklus mezi generálními opravami. Jako špičkovou bych hodnotil naši diagnostiku elektrické části zařízení. Je dobré si uvědomit, že všechny naše velké elektrárny fungují jako špičkové. To znamená, že ve srovnání s průtočnými vodními elektrárnami startují a odstavují i několikrát za den. Vypínače, generátor, transformátory jsou extrémně namáhány přechodovými stavy a včasná indikace je základem pro optimální údržbu. Samostatnou kapitolou jsou řídicí systémy (ŘS) elektráren. V současnosti je nutná obnova ŘS v cyklu 15 až 20 let. Důvodem přitom není morální zastarání, i když samozřejmě digitální technika se rozvíjí velmi rychle, ale většinou nemožnost zajištění náhradních dílů po více než deseti letech provozu.

Co se týká přečerpávací elektrárny Štěchovice, nejednalo se o typickou generální opravu, jaké známe z ostatních elektráren. V roce 1996 došlo totiž k modernizaci, která zahrnovala kompletní výstavbu strojovny na jiném místě, než byly původní stroje uvedené do provozu v roce 1946. Z původní elektrárny zbyly jen přivaděče a horní nádrž. Důvodem ke změně byla zejména nízká účinnost starých strojů, která by se již dnes, vzhledem k rozdílu cen ve špičce a mimo špičku, nevyplatilo provozovat.

Kdo ve Skupině ČEZ realizuje údržbu?
Část údržby realizujeme vlastním personálem. Co nestačíme, provádějí firmy ze Skupiny ČEZ: konkrétně ČEZ Energoservis, ČEZ Energetické služby a MARTIA. Je zde práce i pro větší počet dodavatelských firem. V ČEZ Inženýringu máme soustředěné inženýrské kapacity, které zajišťují přípravu a realizaci velkých oprav a modernizací.

Pro upřesnění… Vodní elektrárny Skupiny ČEZ provozuje společnost ČEZ Energetické služby?
Vodní elektrárny Skupiny ČEZ v ČR jsou provozovány v rámci dvou subjektů. Jednak jde o Organizační jednotky (OJ) Vodní elektrárny ČEZ, a.s., která provozuje všechny přečerpávací elektrárny a elektrárny Vltavské kaskády. S výjimkou elektrárny Střekov jsou zde soustředěny všechny zdroje v ČR s výkonem nad 10 MW (provoz bez podpory dotací). ČEZ Obnovitelné zdroje, s.r.o. je pak vlastník licence na provoz MVE (malé vodní elektrárny) a zmíněné VE Střekov. Údržbu a servis zajišťuje společnost ČEZ Energetické služby.

Samozřejmě pokud je MVE elektrárna přímo v lokalitě velkého provozu, stará se o elektrárnu přímo personál daného provozu. Například MVE Mohelno je obsluhována a udržována z Dalešic, nebo MVE Želina je ve správě OJ Elektrárny Tušimice a Prunéřov.

Není výstavba nových přehrad více aktuální z hlediska klimatických změn (záplavy, zadržení vody v krajině)? Nechystá se nějaká úprava legislativy ve prospěch vodních elektráren?
To je otázka pro povolanější subjekty – Ministerstvo zemědělství a životního prostředí ČR, případně jednotlivé podniky povodí. Obecně platí, že v Evropě se dnes přehrady budují z důvodu vodohospodářského a vodní elektrárna by měla být následným benefitem výstavby. Naše elektrárny provozujeme v rámci platných manipulačních řádů, které stanovují jasná pravidla pro efektivní a hospodárné nakládání s vodním potenciálem.

Úvahy o změnách legislativních podmínek v posledních letech směřovala na jedné straně ke zvýšení retenčních schopností velkých vodních děl pro případ povodní, na straně druhé k lepší absorpci a zadržování vody v krajině. Při veškerých tematických jednáních se samozřejmě snažíme vysvětlovat úlohu hydroenergetiky pro fungování energetické soustavy a je dobré si uvědomit, že například akumulační vodní elektrárny jsou jediným zdrojem v rámci OZE, který dokáže vyrábět flexibilně v daný čas. Bohužel nevidím žádnou snahu o legislativní ochranu těchto zdrojů, kterých máme navíc ve srovnání s okolními státy podstatně méně.

ČEZ vlastní velké množství malých vodních elektráren. Neplánuje se nákup či výstavba dalších MVE?
Průběžně sondujeme nejrůznější možnosti. V případě, že se objeví projekt, který dává ekonomický smysl, zvažujeme realizaci. Jak už jsem zmínil, v rámci organizační jednotky Vodní elektrárny ČEZ, a. s., upřednostňujeme postupnou modernizaci a ekologizaci jednotlivých soustrojí velkých vodních elektráren. Již dříve zmodernizovaná soustrojí a nové technologie zajišťují lepší zpracování hydropotenciálu např. na elektrárnách v Kamýku, Slapech, Mohelnu, Vraném nad Vltavou a přečerpávacích vodních
elektrárnách Dalešice a Štěchovice.

V dlouhodobém plánu se v rámci Skupiny ČEZ počítá s projektem MVE Vydra II – jedná se o MVE umístěnou na vývaru z MVE Vydra.

Před rokem jste instalovali virovou turbínu v MVE Želina. Jak hodnotíte provoz? Budete instalovat tuto technologii na dalších MVE, případně chystá se instalace v zahraničí?
I když jsme stále ve fázi zkušebního provozu, první výstupy ukazují, že toto řešení by pro malou hydroenergetiku mělo být nesporným přínosem. Ukazuje se, že spolupráce s týmem prof. Františka Pochylého z VUT Brno na tzv. vírové turbíně znamenala vyvinutí konstrukčně jednoduché turbíny s relativně vysokou účinností použitelnou pro nové nebo stávající lokality MVE především tam, kde jsou stabilní spádové a průtokové poměry. V principu jde o to, že voda vstupuje do oběžného kola ve směru osy rotace a za ním obíhá proti směru rotace kola (tzn. opačný princip než např. u turbíny Kaplanovy, kde se rozvaděčem naopak vodě uděluje rotace před vstupem do turbíny). Právě proto se turbína obejde bez spirály a rozváděcího kola. Navíc je schopna pracovat s vyššími otáčkami, a proto často není nutná instalace převodovky.

Vírová turbína je vhodná pro lokality se spádem cca 1 až 5 m a s průtokem již od 0,2 m3/s, což mohou být např. jezy, staré MVE k rekonstrukci, staré náhony, odpadní voda tepelných elektráren apod.

Širší nasazení samozřejmě závisí na dostatečně robustní řadě dat a potvrzení poznatků ještě na minimálně několika dalších jednotlivých instalacích.

V letošním roce realizujete nebo se chystáte na mnoho realizací. Prosím o více informací a podrobnější data k dokončení komplexní modernizace TG1 VE Lipno a k usazování nového rychlouzávěru po 75 letech ve vodní elektrárně na Brněnské přehradě. Uveďte například zajímavé technologie, zařízení, materiály či systémy uplatněné v rámci těchto akcí.
Na druhém z lipenských soustrojí - TG1 – dokončujeme komplexní modernizaci za 200 milionů korun. Zpátky do provozu půjde turbína letos na podzim. Modernizace ve strojní části elektrárny znamená kompletní výměnu turbíny (především zabetonované spirály, oběžného kola, rozváděcího ústrojí, turbínového ložiska), výměny regulace turbíny - přechod na vysokotlaké zařízení (cca 200 bar), přetěsnění všech potrubních systémů, opravy revizního těsnění kulového uzávěru, opravy vtokového objektu – zejména oprava česlic a rychlozávěru a vodících kolejnic rychlozávěru. Speciální kapitolou modernizací je ekologický přínos, kdy se díky přechodu z nízkotlaké na vysokotlakou hydrauliku sníží o tisíce litrů olejové provozní náplně. Dotažena bude i výměna celého řídicího systému společného pro obě lipenská soustrojí.

Současně v září zahájíme roční komplexní modernizaci soustrojí TG4 na VE Kamýk s termínem dokončení do konce roku 2018. Opět půjde v podstatě o kompletní výměnu celého soustrojí, kdy po modernizaci dosáhneme na účinnost výroby vyšší o cca 4 %. V letošním roce byla provedena oprava rychlozávěru na MVE Kníničky, která navazuje na první fázi modernizace z let 2009 a 2010.

Letos ještě začnete souvislejší opravy na PVE Dlouhé stráně. Co bude výsledkem, proč se tyto akce realizují?
Co se týče Dlouhých strání, tato elektrárna prošla posledních letech několika významnými modernizacemi. Mezi roky 2013 a 2014 byly kompletně vyměněny morálně a technicky zastaralé elektrické ochrany rozvoden, strojů a soustrojí. Nové nejmodernější ochrany jsou rychlejší a dokáží pracovat s více parametry. Dosaženo tak bylo zvýšené bezpečnosti provozu elektrárny a s tím související stabilita odběru a dodávek elektrické energie do sítě. Značné opotřebení vykazovala i obě oběžná kola. TG1 bylo vyměněno v roce 2012, to druhé přijde na řadu právě letos. Únavová životnost oběžného kola činí cca 15 až 20 tisíc hodin. Provedli jsme spolu s výzkumným ústavem měření a zjistili, že původní kolo od výrobce ČKD Blansko již dosloužilo. Podobně jako TG1 po modernizaci, i TG2 bude po skončení výměny pracovat v rozsahu od 0 do 320 MWe.

Výší celkových letošních investic bychom se měli standardně vejít do řádů desítek milionů korun.

Jaký je v rámci vašich vodních elektráren uplatňován řídicí systém?
Všechny velké elektrárny Vltavské kaskády jsou řízeny z centrálního dispečinku ve Štěchovicích. Velké přečerpávací elektrárny plní v ČR důležitou funkci pro stabilizaci soustavy a dokáží najet na povel ČEPS i technického dispečinku ČEZ v Praze. Výměny řídicích systémů jsou tendrovány, nebo výměnu provádí dceřiná společnost ze skupiny ČEZ. MVE provozované společnosti ČEZ Obnovitelné zdroje, s.r.o. jsou monitorované a řízeny centrálním energetickým dispečinkem (CED) v Ostravě.

V červnu bude dokončená oprava nátěru přivaděčů v TG1 a TG2 na Orlíku. Liší se nějak oproti opravě na TG3 a TG4?
Jde o zcela identické práce, po jejichž dokončení budou mít všechny přivaděče k turbínám poprvé od počátku 60. let 20. století kompletně nový vnitřní nátěr. Vzhledem k důležitosti VE Orlík pro celostátní energetickou soustavu ČR i s ohledem na kapacitní možnosti dodavatelských firem nebylo možné realizovat práce v rámci jednoho roku.

Chystáte nějaké investice i na svých vodních elektrárnách v cizině? Mají české firmy šanci uplatnit se se svými dodávkami na těchto zahraničních opravách či modernizacích?
V rámci Skupiny ČEZ se dlouhodobě angažujeme také v hydroenergetice v zahraničí. Jde zejména o hydrocentrály v Rumunsku a Turecku. Podle platné legislativy v těchto zemích jsou pro tyto provozy vybírány dodavatelské firmy. Šanci samozřejmě mají i české společnosti.

Petr Maralík
Vystudoval Střední průmyslovou školu (obor silnoproudá elektrotechnika) v Brně. Inženýrský titul získal na VUT v Brně (Fakulta podnikatelská). Poté nastoupil do Skupiny ČEZ na údržbu Elektrárny Dukovany, následně přešel do oddělení Nákup pro výrobu. Před svým současným působením byl generálním ředitelem MARTIA. Petr Maralík je ženatý a má dva syny.

Autor

• Ing. Cieslar Stanislav