Dlouhé Stráně: Český div vyvažuje elektrickou soustavu

V internetové anketě o největší div České republiky tato stavba před pěti lety přeskočila i Pražský hrad. Fascinující místo ročně přitáhne téměř šedesát tisíc návštěvníků, tedy asi tolik jako královský hrad Bezděz. Ale nejde o klenot historické architektury či jinou klasickou turistickou atrakci. Řeč je o přečerpávací elektrárně Dlouhé Stráně v Jeseníkách, O vodní elektrárně s největším instalovaným výkonem v České republice.

Její stavbu, která začala už v roce 1978 a protáhla se na plných osmnáct let, provázely protesty odpůrců. Nelíbilo se jim umístění v chráněném území Jeseníků. Nakonec však bylo dílo v roce 1996 uvedeno do provozu a veřejnost je přijala za své – jak dokazují exkurze, které sem jezdí. A to se jejich počet musel omezit na osm autobusů denně, aby co nejméně zasahovaly do okolní krásné přírody. Turisté přijíždějící v automobilech se od loňska k elektrárně nedostanou, musí zastavit na parkovišti v Koutech nad Desnou a dál na exkurzi pokračovat autobusem.


Řízení na dálku


Na povrchu jsou vidět dvě nádrže – jedna půl kilometru pod druhou. Pak tu ještě najdete budovy s informačním centrem, velínem, kancelářemi a jídelnou pro zaměstnance. Jinak je celý provoz z technických i ekologických důvodů umístěn v podzemí.

Obě šestisettunové turbíny, s výškou 24 metrů a průměrem oběžného kola něco přes čtyři a půl metru, jsou umístěny v nitru skály, v uměle vytvořené jeskyni neboli kaverně s výškou 50 metrů a o rozměrech 88 krát 26 metrů. S vnějším světem ji spojuje 290 metrů dlouhý tunel.

Návštěvník může v podzemí elektrárny nahlédnout například do obřího sálu s generátory. Asi jej tam překvapí okna umístěná pod úrovní stropu. Jsou slepá, vždyť za nimi jsou jen skály. Avšak umělé nasvětlení prostoru za okny má údajně pozitivní vliv na psychiku lidí, kteří se v tomto prostoru 250 metrů pod zemí pohybují.

„Elektrárna je plně automatizována a řízena na dálku současně ze dvou pražských dispečinků – část výkonu ovládá technický dispečink ČEZ a zbývající rezervní výkon využívá dispečink společnosti ČEPS, která spravuje přenosovou soustavu v České republice,“ popisuje Zdeněk Saturka, ředitel vodních elektráren společnosti ČEZ, jíž Dlouhé Stráně patří. „Garantujeme jim plný výkon dosažitelný do deseti minut po zaslání požadavku. Ale parametry elektrárny tento požadavek umožňují splnit téměř okamžitě.“

Trvalá obsluha tedy v Dlouhých Stráních pouze dohlíží, jestli je vše v pořádku. Řízení by se chopila v případě, kdyby v dálkovém ovládání nastala porucha.

Dvousměrné turbíny

 

Přečerpávací elektrárna je zdánlivě podivný nápad. V tomto případě totiž čerpá vodu půldruhého kilometru dlouhým potrubím zezdola nahoru (a spotřebovává při tom energii), a pak ji zase vypouští dolů a elektřinu vyrábí. Půvab je v tom, že voda se nahoru vytahuje, když je elektřiny dost. Shora se pak přes turbínu spouští, když je energie ve špičce nedostatek a je potřeba ji rychle vyrobit. Díky tomu Dlouhé Stráně umožňují udržet českou elektrickou síť stabilní. Načerpat jejich horní nádrž úplně celou trvá sedm hodin.

Poté může elektrárna dodávat do sítě plný výkon po dobu šesti hodin.Zdejší turbíny pracují dvousměrně. Směrem dolů je voda roztáčí a na ně připojený generátor vyrábí elektřinu. Avšak generátor může fungovat i jako elektromotor, který turbíny roztočí obráceně a ony vodu zase přivedou do horní nádrže.

Skladování elektřiny

Podstatné totiž je, že uhelné a jaderné elektrárny, které tvoří základ výroby elektřiny v České republice, nedokážou pohotově měnit množství vyráběné energie. Jejich uvedení do provozu trvá minimálně desítky minut až hodiny a případné odstavování je velice drahé. Proto pracují se stabilním výkonem a kryjí základní spotřebu. Ve špičce, kdy spotřeba prudce stoupá, nastupují pružnější zdroje. „V našich podmínkách to jsou především vodní elektrárny,“ vysvětluje Saturka. „Například převážná část výkonu vltavské kaskády slouží ke krytí spotřeby během špiček. Lipno, Orlík i Slapy jsou typickými elektrárnami pro výrobu elektřiny ve špičkách. Do sítě dokážeme dodat jejich maximální výkon z úplného klidu během dvou a půl minuty. Bezproblémové je i jejich odstavení.“

Elektrárna Dlouhé Stráně navíc dokáže využít přebytečnou elektřinu ze sítě k čerpání vody, takže tímto způsobem vlastně elektřinu skladuje a vrátí ji do sítě podle potřeby s účinností zhruba 75 procent. Lepší způsob skladování elektřiny zatím ještě nikdo nevymyslel.

Vyrovnání energie slunce a větru

 

V minulosti bylo víceméně předem jasné, kdy během dne poptávka po elektřině stoupne a bude nutné uvést do provozu špičkové zdroje, a kdy postačí elektřina ze základních uhelných a jaderných elektráren. Prakticky to bylo tak, že v noci se voda čerpala do horní nádrže, a ve dne zase vyráběla elektřinu.

To se však změnilo. Do elektrické sítě se připojují větrné a sluneční elektrárny, které nespotřebovávají fosilní paliva, ale na druhou stranu jejich výkon zcela závisí na počasí. V dobrých podmínkách dodají do sítě více elektřiny, než je potřeba. Naopak když slunce nesvítí nebo vítr nefouká, musí jejich výkon nahradit rezervní špičkové elektrárny. „Při změně počasí se nám stane, že během dne najednou vznikne přebytek dvou nebo tří set megawattů. Tuto energii pak v Dlouhých Stráních využíváme k čerpání vody do horní nádrže. Stává se tedy čím dál častěji, že vodu do horní nádrže čerpáme i během dne,“ vysvětluje Zdeněk Saturka.

Výhled nad mlhami

V roce 2006 prošla elektrárna Dlouhé Stráně rekonstrukcí, při níž byl dodán nový řídicí systém a výměnou prošly i rozvaděče a jejich ovládací obvody, čidla a snímače.

„Elektrárna byla projektována ještě v sedmdesátých letech, takže vylepšení potřebovala. Zejména řídicí systém je už něco úplně jiného, než bylo k dispozici tehdy,“ říká Roman Vlach ze společnosti Siemens Engineering, která se na rekonstrukci podílela. Připouští, že pracovní podmínky nebyly vůbec jednoduché. „ČEZ trval na tom, aby po celou dobu prací bylo alespoň jedno z obou soustrojí v provozu. Na přechodnou dobu tedy bylo nutné zkombinovat dva různé řídicí systémy, a počítat také s tím, že některé části obměňovaného systému byly pod proudem. Docela jsme si s tím užili, ale zvládli jsme to, takže Dlouhé Stráně zůstávají špičkovým dílem i z pohledu nové techniky,“ pochvaluje si Vlach.

Ve vzpomínkách mu však zůstávají i chvíle, kdy neřešil technické problémy. Třeba když uvnitř vodního díla používal výtah. „Ten výtah jezdí v úbočí hory, na které je horní nádrž, takže se pohybuje šikmo. To je neuvěřitelný pocit,“ vzpomíná. „Anebo když jsem poprvé vystoupal z údolí, od dolní nádrže k horní. Dole se válely mlhy, nahoře jsem z nich vykročil do sluncem ozářené krajiny, s výhledem na Jeseníky, i na Praděd. To je zážitek, na který prostě nezapomenete.“

Zajímavosti

 

  • Vodní elektrárna s největším instalovaným výkonem v Česku. Má dvě Francisovy turbíny, každou o výkonu 325 MW, které využívají spádu přes 500 metrů a průtoku až 75 krychlových metrů za sekundu.

  • V anketě internetového magazínu idnes.cz v roce 2005 se v hlasování zařadila mezi sedm divů České republiky.

  • Horní nádrž je umístěna na vrcholku hory Dlouhé Stráně v nadmořské výšce 1 350 metrů, zabírá plochu 15,4 hektaru a má objem 2,7 milionu krychlových metrů. Dolní nádrž na říčce Divoká Desná ve výšce 825 metrů nad mořem má plochu 16,3 hektaru a objem 3,4 milionu kubických metrů.