obr. 7 vidět víko
turbíny a dno elektrického generátoru stro-
jovně elektrárny a na obr.
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. Vnitřek přivaděče k Francisově turbíně (Dlouhé Stráně)
Obr. Vodík jako palivo určité výhody.ELEKTRO 2/2011
vodu horní nádrže. století. Nyní
představuje využívání vodí-
ku přibližně 1 % všech zdrojů
energie, ale zatím většinou jde
o vodík získaný z fosilních pa-
liv.
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.
Již existují automobily i autobusy vodík
i čerpací stanice pro určené.7. unikátní záběr
vnitřku přivaděče, kde voda vstupuje ro-
toru Francisovy turbíny. Takto akumulo-
vaná energie může být poz-
ději přeměněna oxidací vodí-
ku jiný druh energie, např.
Jeho výhřevnost nejvyšší všech paliv
– zhruba 100 MJ·kg–1
(závisí čistotě). Vodní elektrár-
na může najet plný výkon během krátké
doby přibližně 100 s. let 20. 2.
Během provozu při stlačování vzduchu se
kompresor ohřívá, naopak při expanzi se
ochlazuje.
Na analogickém principu jako přečerpá-
vací elektrárny pracují vzduchové elektrár-
ny s tlakovými zásobníky.Víkoturbínya dnoelektrickéhogenerátoru(DlouhéStráně)
Obr.
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. V ČR jsou
tři velké přečerpávací elektrárny ČEZ a stav-
ba dalších plánována.
elektrickou, mechanickou či
tepelnou. Voda tak zvyšuje svou
potenciální energii o ∆Wp mg·∆h. v tehdejších
cenách)
6,5
návratnost investice (roky) 6
odpadní
chlad
filtr
motor/generátorodpadní
teplo
kompresor ventil
tlakové
zásobníky
tlumič výfuku
turbína
.
Spalováním vodíku vzniká pouze vodní pára
a menší množství oxidů dusíku, nevznikají
oxidy uhlíku a síry ani jiné škodliviny. V tomto případě
je přebytečnou elektrickou energií poháněn
kompresor, který stlačuje vzduch objem-
ných a dobře utěsněných prostor. Odpadní teplo může být rov-
něž využito. Schéma takové elektrárny obr.
Podstatou využití urči-
tého druhu energie (většinou
elektrické) výrobě vodíku
elektrolýzou vody a poté jeho
jímání a skladování pro poz-
dější použití. 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.
Zkapalněný vodík používá jako palivo
pro raketové motory a počítá s ním i pro
proudová letadla. oxidaci může docházet buď
přímým spalováním plynovém kotli či
ve spalovacím motoru, nebo řízeně elek-
trochemickou cestou v palivovém článku. Lze tak vyrovná-
vat nerovnoměrný odběr energie z rozvodné
sítě špičkách a mimo ně. V době
nedostatku energie může voda naopak tuto
energii předávat turbíně a s spojenému
elektrickému generátoru. V případě po-
třeby elektrické energie stlačený vzduch
přivádí plynovou turbínu, která pohá-
ní soustrojí s generátorem elektrické ener-
gie. 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. Mohou to
být jak přírodní kaverny, např. 9. Ka-
palný i plynný vodík lze použít i jako pali-
vo spalovacích motorů, ale takové motory
musí být k tomu účelu zvláště konstruovány. Myšlenka vodíkových ener-
getických systémů (tzv. vodíko-
vé hospodářství) zkoumá od
60. vytěžené
ropě, tak i umělé zásobníky.
Teprve v poslední době přibyla
i možnost využití přebytečného
výkonu solárních fotovoltaic-
kých systémů a větrných elek-
tráren. Rozměry nádrží,
turbíny i generátoru třeba dimenzovat pod-
le plánovaného využívání. Schéma elektrárny s tlakovými zá-
sobníky
Tab.
Obr. Nejprve šlo
o využití mimošpičkového vý-
konu zejména z jaderných elek-
tráren, podobně jako tomu
u přečerpávacích elektráren. Největší z nich je
přečerpávací vodní elektrárna Dlouhé Strá-
ně, její důležité parametry jsou pro zajíma-
vost uvedeny v tab
