V době
nedostatku energie může voda naopak tuto
energii předávat turbíně a s spojenému
elektrickému generátoru. Myšlenka vodíkových ener-
getických systémů (tzv. 9. V tomto případě
je přebytečnou elektrickou energií poháněn
kompresor, který stlačuje vzduch objem-
ných a dobře utěsněných prostor. století. Vodní elektrár-
na může najet plný výkon během krátké
doby přibližně 100 s. unikátní záběr
vnitřku přivaděče, kde voda vstupuje ro-
toru Francisovy turbíny. 2. v tehdejších
cenách)
6,5
návratnost investice (roky) 6
odpadní
chlad
filtr
motor/generátorodpadní
teplo
kompresor ventil
tlakové
zásobníky
tlumič výfuku
turbína
. vodíko-
vé hospodářství) zkoumá od
60. Odpadní teplo může být rov-
něž využito.
Zkapalněný vodík používá jako palivo
pro raketové motory a počítá s ním i pro
proudová letadla.Víkoturbínya dnoelektrickéhogenerátoru(DlouhéStráně)
Obr. V ČR jsou
tři velké přečerpávací elektrárny ČEZ a stav-
ba dalších plánována. obr.ELEKTRO 2/2011
vodu horní nádrže. let 20. Schéma elektrárny s tlakovými zá-
sobníky
Tab.
Během provozu při stlačování vzduchu se
kompresor ohřívá, naopak při expanzi se
ochlazuje. Voda tak zvyšuje svou
potenciální energii o ∆Wp mg·∆h.
Podstatou využití urči-
tého druhu energie (většinou
elektrické) výrobě vodíku
elektrolýzou vody a poté jeho
jímání a skladování pro poz-
dější použití. Takto akumulo-
vaná energie může být poz-
ději přeměněna oxidací vodí-
ku jiný druh energie, např. Lze tak vyrovná-
vat nerovnoměrný odběr energie z rozvodné
sítě špičkách a mimo ně.
Naše velké přečerpávací elektrárny byly
konstruovány hlavně pro akumulaci přebytku
elektrického výkonu z jaderných elektráren
v mimošpičkové době, bylo však možné
je využít i k akumulaci energie z fotovoltaic-
kých a větrných elektráren. Ka-
palný i plynný vodík lze použít i jako pali-
vo spalovacích motorů, ale takové motory
musí být k tomu účelu zvláště konstruovány.
Teprve v poslední době přibyla
i možnost využití přebytečného
výkonu solárních fotovoltaic-
kých systémů a větrných elek-
tráren. U obnovitelných zdrojů
energie akumulace energie
do výroby vodíku zvláště per-
spektivní, neboť tak nerov-
noměrnost jimi dodávaného vý-
konu nečinila problémy v roz-
vodné síti.7.
Spalováním vodíku vzniká pouze vodní pára
a menší množství oxidů dusíku, nevznikají
oxidy uhlíku a síry ani jiné škodliviny. Nyní
představuje využívání vodí-
ku přibližně 1 % všech zdrojů
energie, ale zatím většinou jde
o vodík získaný z fosilních pa-
liv. Důležité parametry největší přečerpá-
vací vodní elektrárny v ČR Dlouhé Stráně
Horní nádrž
objem (m3
) 2,7·106
nadmořská výška (m) 350
hloubka (m)
plní m stále
zůstávají prázdné
28
doba vyprázdnění při plném
výkonu (h)
6,5
doba naplnění při plném
výkonu (h)
8,5
tloušťka přírodního asfaltu
z Albánie (m)
0,2
Dolní nádrž
nadmořská výška (m) 800
průměrný průtok říčky
(m3
·s–1
)
0,5
minimální výtok z přehrady
(m3
·s–1
)
0,2
Elektrárna
spád (m) 550
účinnost (%) 75
turbíny Francisovy
výkon soustrojí (MW) 325
hmotnost vody v náhonu (t) 000
průměr rotoru (mm) 540
hmotnost rotoru (t) 400
hmotnost kulového ventilu (t) 100
hltnost (m3
·s–1
) 68,5
otáčky (min–1
) 428,6
napětí generátoru (kV) 22
transformátory 325 –
největší v ČR (kV/kV)
2× 22/440
rok zahájení stavby 1978
rok uvedení provozu 1996
cena (mld. Vodík jako palivo určité výhody. oxidaci může docházet buď
přímým spalováním plynovém kotli či
ve spalovacím motoru, nebo řízeně elek-
trochemickou cestou v palivovém článku. Vnitřek přivaděče k Francisově turbíně (Dlouhé Stráně)
Obr. Rozměry nádrží,
turbíny i generátoru třeba dimenzovat pod-
le plánovaného využívání.
Jeho výhřevnost nejvyšší všech paliv
– zhruba 100 MJ·kg–1
(závisí čistotě). Schéma takové elektrárny obr.
Již existují automobily i autobusy vodík
i čerpací stanice pro určené. V případě po-
třeby elektrické energie stlačený vzduch
přivádí plynovou turbínu, která pohá-
ní soustrojí s generátorem elektrické ener-
gie. 7 vidět víko
turbíny a dno elektrického generátoru stro-
jovně elektrárny a na obr. Největší z nich je
přečerpávací vodní elektrárna Dlouhé Strá-
ně, její důležité parametry jsou pro zajíma-
vost uvedeny v tab. vytěžené
ropě, tak i umělé zásobníky. Mohou to
být jak přírodní kaverny, např.
Na analogickém principu jako přečerpá-
vací elektrárny pracují vzduchové elektrár-
ny s tlakovými zásobníky.
Vodíkové hospodářství pro akumulaci
energie
Vodík jako zdroj energie používá už
asi 200 let a je hlavní složkou syntetických
plynů vyráběných zplynováním
fosilních paliv i biomasy.
Obr. Nejprve šlo
o využití mimošpičkového vý-
konu zejména z jaderných elek-
tráren, podobně jako tomu
u přečerpávacích elektráren.
K výrobě vodíku elektrolýzou vody
je třeba energie asi kW·h při účin-
nosti elektrolyzérů h = a ke zkapal-
nění 1 kg vodíku ještě asi kW·h
[3]. Schéma malé pře-
čerpávací elektrárny obr.
elektrickou, mechanickou či
tepelnou
