Jak jsou velké

Orlík – největší akumulační elektárna v ČR

Největší elektrárnou Vltavské kaskády i celé země je Orlík s výkonem 364 MW. Když se otevřou vtoky a voda „skočí“ na turbíny spádem 44 až 70 m, je schopná na plný výkon najet za pouhé dvě minuty, přesně za 128 s. Přehrada zadržuje 720 miliónů m3 vody a je nejobjemnější akumulační nádrží v České republice. Kdyby všechna voda v Orlíku byla pitná, všichni obyvatelé Česka by si s ní vystačili téměř dva a půl roku. Hráz Vltavu vzdouvá v délce 70 km, Otavu v délce 22 km a Lužnici v délce 7 km od ústí. Betonová gravitační přehrada je vysoká 91,5 m (jako kostel svatého Jakuba v Brně) a korunu hráze má dlouhou skoro půl kilometru.

Přívodní potrubí

Samotná budova elektrárny pod hrází má rozměry 17 × 127,5 m a výšku 20 m, čili je jako pětipatrový činžovní dům. Vodu na čtyři Kaplanovy turbíny přivádějí čtyři ocelová potrubí zabetonovaná v hrázi. Potrubí mají průměry 6,25 m, takže by jimi projela lokomotiva. Přívodní potrubí hned za vtoky na straně hráze směrem k jezeru může v případě potřeby zahradit tabule vážící 65 tun (tedy stejně jako váží 13 slonů). Tabule je zavěšená přes soustavu táhel na pístu a je schopna za 40 sekund zajet i do plného průtoku a zahradit jej.

Strojovna

Ve strojovně uvidíme jen vrchní kryty generátorů. Pod každým se skrývá celé zavěšené soustrojí. Ano, čtete dobře, celých 27 m dlouhé a 650 tun těžké soustrojí s Kaplanovou turbínou je zavěšené v závěsném ložisku. Musí odolávat obrovským silám. Když se do turbíny opře voda a roztočí ji, hydraulický tah vody dosahuje při plném výkonu dalších 600 tun. Takže závěsným ložiskem se na stator generátoru a přes něj na betonovou konstrukci přenáší zatížení přesahující 1 200 tun.

Pohled do spirály přívodního potrubí na rozváděcí lopaty Kaplanovy turbíny

Turbína

Kaplanova turbína má olopatkované oběžné kolo o průměru 4,6 m. To by vám zabralo čtvrtinu školní třídy. Každá lopata je větší než tři sloní ucha a se může natáčet, aby co nejlépe zachytávala proud vody a využívala tak naplno její sílu. Oběžná kola Kaplanových turbín v elektrárně Orlík mají po osmi lopatách. Původně, byla desetilopatková, což byla světová rarita oceněná na světové výstavě EXPO 58 v Bruselu zlatou medailí. Vodu na lopaty posílá 24 rozváděcích lopat, které se také mohou natáčet – zavírat a otvírat. Průměr kruhu rozváděcích lopat je 5,52 m, výška lopat je 1,5 m, dítě by mezi nimi prolezlo.

Údaji, kolik metrů krychlových vody turbína pojme, se říká „hltnost“. Jedna orlická turbína má hltnost 150 m3/s. Kdyby se všechny čtyři pustily naráz na plný výkon, vypustily by Orlickou přehradní nádrž až k úrovni vtoků na turbíny za pár hodin.

Největší hltnost na světě mají Kaplanovy turbíny na Saratovské vodní elektrárně na řece Volze v Rusku, a to 806 m3/s na spádu 10 až 11,5 m. To je jako by turbínou každou sekundu prolétávala 5krát řeka Vltava v Praze! Jinými slovy: Vltava v Praze by musela být 5krát větší, aby dokázala plně zásobovat jedinou turbínu této elektrárny – a těch turbín je tam přes dvacet…

Největší vodní elektrárny na světě

Největší vodní elektrárna na světě se nazývá Tři soutěsky a leží na řece Jang-c’-ťiang v Číně. Přehradní hráz je dlouhá 2,3 km a při její výstavbě se spotřebovalo 27 milionů krychlových metrů betonu (představte si krychli o hraně 300 m, tedy stejně jako výška Eifellovy věže). Její vodní nádrž je dlouhá 650 km (skoro jako z Prahy do Kodaně), široká několik set metrů. Betonová gravitační hráz je vysoká 185 m (stejně jako kdybyste postavili tři Petřínské věže na sebe) a má ve výši 90 m 23 výpustí a 22 přelivných polí se stavidlovými uzávěry. Maximální rozdíl horní a spodní hladiny nad a pod hrází je 175 m. Protože Jang-c’-ťiang je obrovská řeka, musí hráz podle zadání projektu odolat i tisícileté vodě (průtoku 110 000 m3 /s tedy tisíc Vltav za sekundu!). Vodní elektrárna má 32 Francisových turbín po 700 MW, z nichž každá váží tolik, jako Eiffelova věž. Průměr oběžných kol Francisových turbín je 9,8 m (širší, než je šířka volejbalového hřiště).

Největší světová hydroelektrárna vyrobí asi 2 % elektřiny spotřebované v Číně

Velikost francisovy turbíny

Přehradní nádrž Tři soutěsky se zcela zaplňuje vodou každé září. Kvůli výstavbě přehrady bylo zatopeno 27 měst, 1 350 vesnic a muselo se přestěhovat přibližně 1,3 milionů obyvatel.