Vodní elektrárny ČEZ | Svět Energie

Kde je najdeme

Unikátní stavba elektrárny – zahnutá do oblouku, 100 m vysoká hráz a „Dalešické moře“

Přečerpávací elektrárna Dalešice

Vodní dílo Dalešice bylo vybudováno na řece Jihlavě v letech 1970–1978 v souvislosti s výstavbou blízké Jaderné elektrárny Dukovany. Pro její provoz dodává nádrž Dalešice tzv. technologickou vodu. Součástí vodního díla jsou nádrž v Dalešicích s objemem 127 mil. m3, vyrovnávací nádrž Mohelno, přečerpávací elektrárna Dalešice a průtočná vodní elektrárna Mohelno.

Elektrárna je umístěna pod 100 m vysokou sypanou hrází

Přehrada

Sypaná rokfilová hráz s jílovým těsněním o výšce 100 m a délce 350 m je nejvyšší svého druhu v ČR. Je vybavena hydrotechnickými zařízeními pro převádění velkých vod a vypouštění nádrže. Přehrada vytváří spád a užitečný objem vody pro práci přečerpávací vodní elektrárny a dlouhodobě vyrovnává průtok řeky Jihlavy pod vodním dílem. Snižuje povodňové špičky pod vodním dílem, zajišťuje sedimentaci nečistot z horního toku a naředění odpadních vod z jaderné elektrárny. Pozitivní vliv na kvalitu vody se projevuje kromě jiného přítomností raků a pstruhů pod navazující vyrovnávací nádrží Mohelno. Jezero o ploše 480 ha je využíváno i k chovu ryb, tlumení povodní a nadlepšování průtoku v řece v suchém období a k rekreačním účelům.

Turbína dalešické elektrárny

Turbíny a generátory

Elektrárna a rozvodna jsou umístěny u paty hráze. Na turbíny přivádí vodu 4 ocelová potrubí spojující vtokový objekt s elektrárnou. Turbínové uzávěry tvoří hydraulicky ovládané klapky. Vtoky a výtoky jsou vybaveny česlemi, hradidly a potřebnými zvedacími mechanizmy. V přečerpávací vodní elektrárně jsou nainstalována čtyři soustrojí s reverzními Francisovými turbínami pro maximální spád 90 metrů. Pro výrobu energie, i jako pohon v čerpadlovém provozu, jsou použity synchronní generátory s napětím 13,8 kV a obousměrným točením. Pro transformaci napětí generátorů na napětí vývodů 420 kV slouží blokové transformátory. Po nedávných generálních opravách turbosoustrojí činí celkový výkon 480 MW.

Přečerpávací elektrárna Dlouhé stráně

Leží v katastru obce Loučná nad Desnou u Šumperka v Jeseníkách. Koruna horní hráze leží ve výšce 1 350 m n. m. Výškový rozdíl hladin nádrží je 535 m. Je držitelem tří „nej“: Je vybavena největší reverzní vodní turbínou v Evropě (nominální výkon 325 MW), je elektrárnou s největším spádem v České republice (510,7 m) a z vodních elektráren v Čechách má největší celkový instalovaný výkon (2 × 325 MW). V elektrizační soustavě plní několik významných funkcí – statickou, dynamickou a kompenzační. Statickou funkcí se rozumí přeměna nadbytečné energie v soustavě na energii špičkovou – v době přebytku elektrické energie v síti (především v noci) se voda čerpá z dolní nádrže do horní a ve špičkách, v době nedostatku elektřiny, se v turbínovém režimu vyrábí elektrický proud. Dynamickou funkcí přečerpávací vodní elektrárny se rozumí schopnost plnit funkci výkonové rezervy systému, vyrábět regulační výkon a energii a podílet se na řízení kmitočtu soustavy. Kompenzační provoz slouží k regulaci napětí v soustavě.

Letecký pohled na horní nádrž, vlevo dole je vidět dolní nádrž

Jeden ze dvou turbogenerátorů s instalovaným výkonem 325MW

Technologie

Technologická zařízení elektrárny jsou umístěna v podzemí ve skalní kaverně o rozměrech 87,5 × 25,5 × 50 m. Výrobu elektřiny i čerpání vody zajišťují dvě reverzní turbosoustrojí, každé o výkonu 325 MW. Výkon reverzní turbíny při čerpadlovém režimu činí 312 MW, při turbínovém až 325 MW. Souběžně s kavernou turbín v podzemí leží i komora transformátorů, která má rozměry 115 × 16 × 21,7 m. V této komoře jsou dva blokové trojfázové transformátory, rozvodny 22 kV a další zařízení.

Horní nádrž o objemu 2,72 mil. m3 vody, ležící na hoře Dlouhé stráně v nadmořské výšce 1 350 m, je s podzemní elektrárnou spojena dvěma přivaděči o délce 1 547 m a 1 499 m, každý pro jedno soustrojí. S dolní nádrží elektrárnu spojují dva odpadní tunely dlouhé 354 a 390 metrů o průměru 5,2 m. Dolní nádrž na říčce Divoká Desná o objemu 3,4 mil. m3 má výšku hráze 56 m a kolísání hladiny 22,2 m.

Kromě správní budovy s velínem se na povrchu nachází objekt vývodového pole se zapouzdřenou rozvodnou 400 kV, dílny a sklady, garáže, čistírna odpadních vod a úpravna vody.

Výstavba elektrárny

Výstavba elektrárny byla zahájena v květnu 1978. Na počátku 80. let však byla pozastavena. V roce 1985 byl modernizován projekt, rozhodnutí elektrárnu dokončit padlo až po roce 1989. Do provozu byla uvedena roku 1996. Součástí přečerpávací vodní elektrárny Dlouhé stráně je vyrovnávací elektrárna v dolní nádrži.

Virtuální prohlídka Dlouhé stráně

Letecký pohled na horní nádrž, vlevo dole je vidět dolní nádrž

Přečerpávací elektrárna Dlouhé stráně

Leží v katastru obce Loučná nad Desnou u Šumperka v Jeseníkách. Koruna horní hráze leží ve výšce 1 350 m n. m. Výškový rozdíl hladin nádrží je 535 m. Je držitelem tří „nej“: Je vybavena největší reverzní vodní turbínou v Evropě (nominální výkon 325 MW), je elektrárnou s největším spádem v České republice (510,7 m) a z vodních elektráren v Čechách má největší celkový instalovaný výkon (2 × 325 MW). V elektrizační soustavě plní několik významných funkcí – statickou, dynamickou a kompenzační. Statickou funkcí se rozumí přeměna nadbytečné energie v soustavě na energii špičkovou – v době přebytku elektrické energie v síti (především v noci) se voda čerpá z dolní nádrže do horní a ve špičkách, v době nedostatku elektřiny, se v turbínovém režimu vyrábí elektrický proud. Dynamickou funkcí přečerpávací vodní elektrárny se rozumí schopnost plnit funkci výkonové rezervy systému, vyrábět regulační výkon a energii a podílet se na řízení kmitočtu soustavy. Kompenzační provoz slouží k regulaci napětí v soustavě.

Technologická zařízení elektrárny jsou umístěna v podzemí ve skalní kaverně o rozměrech 87,5 × 25,5 × 50 m. Výrobu elektřiny i čerpání vody zajišťují dvě reverzní turbosoustrojí, každé o výkonu 325 MW. Výkon reverzní turbíny při čerpadlovém režimu činí 312 MW, při turbínovém až 325 MW. Souběžně s kavernou turbín v podzemí leží i komora transformátorů, která má rozměry 115 × 16 × 21,7 m. V této komoře jsou dva blokové trojfázové transformátory, rozvodny 22 kV a další zařízení.

Jeden ze dvou turbogenerátorů s instalovaným výkonem 325 MW

Horní nádrž o objemu 2,72 mil. m3 vody, ležící na hoře Dlouhé stráně v nadmořské výšce 1 350 m, je s podzemní elektrárnou spojena dvěma přivaděči o délce 1 547 m a 1 499 m, každý pro jedno soustrojí. S dolní nádrží elektrárnu spojují dva odpadní tunely dlouhé 354 a 390 metrů o průměru 5,2 m. Dolní nádrž na říčce Divoká Desná o objemu 3,4 mil. m3 má výšku hráze 56 m a kolísání hladiny 22,2 m.

Kromě správní budovy s velínem se na povrchu nachází objekt vývodového pole se zapouzdřenou rozvodnou 400 kV, dílny a sklady, garáže, čistírna odpadních vod a úpravna vody.

Výstavba elektrárny byla zahájena v květnu 1978. Na počátku 80. let však byla pozastavena. V roce 1985 byl modernizován projekt, rozhodnutí elektrárnu dokončit padlo až po roce 1989. Do provozu byla uvedena roku 1996. Součástí přečerpávací vodní elektrárny Dlouhé stráně je vyrovnávací elektrárna v dolní nádrži.

Virtuální prohlídka Dlouhé stráně

Portrét štěchovických elektráren

Přečerpávací vodní elektrárna Štěchovice II

Přečerpávací vodní elektrárna Štěchovice II byla v letech 1941–1947 vybudována jako druhý článek vltavské kaskády. Na svou dobu byla tato přečerpávací vodní elektrárna plně automatizována a odpadní teplo z jejího chlazení bylo využito kromě jiného k ohřívání vody v nedalekém plaveckém bazénu. Do února 1991, kdy byla pro zastaralost odstavena, vyrobila 1 650 000 MWh převážně špičkové energie.

Nová elektrárna

Výstavba nové, moderní přečerpávací vodní elektrárny, se uskutečnila v letech 1991–1996. Současná elektrárna využívá původní horní nádrž na Homoli o obsahu 500 000 m3, z velké části původní ocelové přivaděče (průměr potrubí 1,7 až 2 m, délka 590 m) i části elektrorozvodného zařízení.

Dvě původní soustrojí nahradilo soustrojí jedno s reverzní Francisovou turbínou typu FR-180 z ČKD Blansko s oběžným kolem o průměru 2,2 m, s hltností 24 m3 vody za sekundu a motorgenerátorem o výkonu 45 MW.

Moderní rychloběžné soustrojí je umístěno v podzemní strojovně vybudované v asi 45 metrů hluboké jámě, spád vody činí 220 m. Přivaděče jsou vybaveny na vtoku z horní nádrže rychlozávěrnými klapkami. Na horní části přivaděčů byla postavena 35 m vysoká vyrovnávací komora. Savka reverzní turbíny je spojena se dnem původního vývaru svislým šachtovým odpadem. Odtok do spodní nádrže je vybaven reverzním uzávěrem a česlemi vytahovanými před turbínovým provozem.

Povodeň v roce 2002 zcela zalila prostory přečerpávací elektrárny a vážně poškodila soustrojí. Po generální opravě bylo opět uvedeno do provozu v roku 2005.

Přes přivaděč vody k přečerpávací elektrárně vede kovová lávka sloužící veřejnosti již téměř 70 let. Ve strmém svahu je součástí známé Povltavské stezky bývalými „Svatojánskými proudy“. V roce 2012 byla zrekonstruovaná.

Virtuální prohlídka vodní elektrárny Štěchovice

Po velkém dešti se nejlépe projeví čisticí schopnost vodního díla Hněvkovice

Vodní elektrárna Hněvkovice

Nízkotlaká pološpičková elektrárna Hněvkovice byla uvedena do provozu v roce 1992 v souvislosti s výstavbou Jaderné elektrárny Temelín. Nádrž o obsahu 22,2 mil. m3 vody (vodní hladina pokrývá 312 ha) vzdouvá hladinu řeky Vltavy v délce 18,6 km až k jezu v Hluboké nad Vltavou nedaleko Českých Budějovic. Slouží jak k využívání hydroenergetického potenciálu, tak jako rezervoár technologické vody pro areál temelínské elektrárny. Pro tento účel je na levém břehu, nedaleko přehrady a vodní elektrárny, postavena výkonná čerpací stanice s rozvodnou 110 kV. V elektrárně jsou instalována dvě soustrojí s Kaplanovými turbínami (2 × 4,8 MW). Provoz vodní elektrárny je plně automatizován a je dálkově řízen z centrálního dispečinku vltavské kaskády ve Štěchovicích.

Technologie

Vodní dílo Hněvkovice vzniklo v letech 1986–1992. Betonová gravitační přehrada s výškou 16,5 m spojuje oba břehy 191 m dlouhou mostovkou na koruně hráze. V hrázi jsou zabudovány 3 přelivy, 12 m široké, hrazené ocelovými segmenty s elektropohonem, spodní základová výpust a stavební část plavební komory. Kaplanovy turbíny jsou umístěny v betonovém prodloužení paty hráze. Šachty generátorů jsou na ochranu proti povětrnostním vlivům zakryty ocelovými poklopy. Klasická říční elektrárna má vtoková hradidla, česle, ocelové tabulové uzávěry 4,3 × 6 m, betonové savky, kašny a výtoková hradidla. K obsluze česlí je na vtoku instalován čisticí stroj. Elektřina z generátorů o napětí 6,3 kV je vyvedena přímo do rozvodny čerpací stanice temelínské elektrárny.

Virtuální prohlídka MVE Hněvkovice a Temelína

Portrét elektrárny v krajině

Vodní elektrárna Kamýk

Vodní elektrárna Kamýk je nízkotlakou průtočnou a vyrovnávací elektrárnou o celkovém instalovaném výkonu 40 MW. Hlavní energetický význam elektrárny spočívá především v umožnění špičkového provozu elektrárny Orlík. Pracují zde čtyři soustrojí s Kaplanovými turbínami. Nádrž nad elektrárnou v délce 10 km navazuje na vývar elektrárny Orlík a slouží hlavně pro vyrovnání kolísavého odtoku z elektrárny Orlík. Objem nádrže je 12,8 mil. m3.

Technologie

Vodní dílo Kamýk je vybaveno plavební komorou pro spojení lodní dopravy provozované na slapské a kamýcké nádrži. Vybudováno bylo současně s vodním dílem Orlík v letech 1957–1962. Betonová přehrada gravitačního typu je vysoká 24,5 m a dlouhá 158 m. V pravobřežní části navazující na plavební komoru jsou umístěny 4 přelivy 18 × 5,8 m. V pološpičkové elektrárně o rozměrech 15 × 85 m a výšce 12 m jsou Instalována 4 soustrojí s Kaplanovými turbínami a potřebným elektrotechnickým zařízením. Technologická zařízení jsou stejná jako v každé klasické průtočné vodní elektrárně.

Strojovna elektrárny

Součástí elektrárny je venkovní rozvodna 123 kV umístěná nad savkami turbín před budovou elektrárny. Dále elektrárna zabezpečuje dvěma kabely o napětí 12 kV vlastní spotřebu elektrárny Orlík v případě ztráty napětí v soustavě (při tzv. blackoutu).

Řízení elektrárny

Provoz je dálkově řízen z centrálního dispečinku vltavské kaskády ve Štěchovicích tak, aby trvale umožňoval operativní najíždění a provoz elektrárny Orlík, která se podílí na regulaci výkonu celostátní elektrizační soustavy. V tom je největší energetický význam vodní elektrárny Kamýk.

Kombinovaná zemní a gravitační hráz o výšce 26 m

Vodní elektrárna Lipno I

Vodní elektrárna Lipno I je počátkem vltavské kaskády. Elektrárna je vybavena dvěma plně automatizovanými soustrojími s Francisovými turbínami. Je provozovaná bezobslužně pouze s dohledem jednoho pracovníka na směně. Najetí obou strojů na plný výkon 120 MW do 150 sekund umožňuje rychlou reakci na potřeby energetické soustavy. Najíždění, odstavování a regulace výkonu je řízeno dálkově z dispečinku vodních elektráren ve Štěchovicích.
Nádrž elektrárny s rozlohou téměř 50 km2 představuje svou plochou naše největší umělé jezero. Obsah nádrže 306 mil. m3 vody je využíván pro víceleté řízení odtoku. Regulací odtoku se zvětšují minimální průtoky, omezují povodňové špičky a zvyšuje se výroba v ostatních elektrárnách vltavské kaskády. Vodní plocha jezera v krásném prostředí Šumavy, dlouhá 44 km a v nejširším místě až čtrnáctikilometrová, je využívána pro letní rekreaci, plavbu po jezeře a efektivní rybní hospodářství.

Technologie elektrárny

Vodní dílo Lipno I bylo vybudováno v letech 1953–1959. K zadržení vody slouží kombinovaná zemní a gravitační hráz o výšce 26 m s potřebným hydrotechnickým vybavením. Kromě regulace odtoku a výroby elektrické energie je jezero využíváno k rekreaci, sportu, plavbě a rybaření. Vlastní technologie elektrárny je umístěna v podzemní kaverně dlouhé 65, široké 22 a vysoké 37 metrů, která je vylámána v hloubce 160 m pod terénem v blízkosti hráze.

Strojovna s generátory

Voda je přiváděna na turbíny dvěma tlačnými ocelovými šachtami, průměru 4,5 m a délky 160 m, přes kulové uzávěry a odváděna je 3,6 km dlouhým podzemním odpadním tunelem, širokým 8,4 m a vysokým 7,8 m, který ústí před elektrárnou Lipno II. Elektrická energie z generátorů se vyvádí tunelem pomocí kabelů do nadzemních transformátorů a rozvodny. V nadzemním areálu je též umístěna rozvodna 22 kV, která zásobuje rozsáhlé okolí elektrickou energií. K dopravě technologického zařízení a personálu do podzemí slouží šikmý tunel se sklonem 45°, široký 6,8 m, vysoký 9,7 m a dlouhý 200 metrů.

Virtuální prohlídka vodní elektrárny Lipno

Výroba elektřiny

Energetický význam elektrárny Lipno I představuje výroba levné, ekologicky čisté, špičkové elektrické energie a využití pro regulaci výkonu celostátní energetické soustavy. Kolísání odtoku vyrovnává malá průtočná vodní elektrárna Lipno II o výkonu 1,5 MW, vybudovaná pod Lipnem I.

Malebná krajina orlické přehrady

Vodní elektrárna Orlík

Středotlaká vodní elektrárna Orlík je svým instalovaným výkonem 364 MW největší akumulační elektrárnou Skupiny ČEZ. Významně se podílí jak na řízení celostátní energetické soustavy, tak na výrobě elektrické energie. Vodní dílo (přehrada) vzniklo v letech 1954–1961, elektrárna zahájila provoz v letech 1960–1961. Investice do vodní elektrárny Orlík včetně přehrady se zaplatila výrobou elektrické energie za pouhé 4 roky.

Světový unikát

V elektrárně jsou instalovány čtyři Kaplanovy turbíny pro spád 70,5 m. Jedno z původních desetilopatkových kol – v době uvedení do provozu světová rarita – bylo oceněno na světové výstavě EXPO 58 v Bruselu zlatou medailí. Dnes jsou soustrojí vybavena moderními osmilopatkovými koly s vyšší účinností.

Přehrada a elektrárna

Vodní elektrárna Orlík je stěžejním článkem vltavské kaskády. Přehrada zadržující 720 mil. m3 vody je nejobjemnější akumulační nádrží v České republice a je spolu s Lipenským jezerem rozhodující pro víceleté řízení průtoků na Vltavě i na dolním Labi. Hladina nádrže pokrývá 26 km2 a vzdouvá Vltavu v délce 70 km, Otavu v délce 22 km a Lužnici v délce 7 km od ústí.

Kromě regulace průtoků Vltavy a Labe umožňuje též rozsáhlou letní rekreaci, plavbu po jezeře a rybní hospodářství. Jezero bylo vytvořeno vybudováním gravitační betonové přehrady o výšce 91,5 m a délce koruny 450 m. Těleso přehrady je vybaveno 3 přelivy s rozměry 15 × 8 m s kapacitou 2 184 m3/s (stoletá voda) a dvěma spodními výpustmi o průměru 4 000 mm.

Strojovna s generátory

Vodní elektrárna o rozměrech 17 × 127,5 m a výšce 20 m je umístěna v levé části řeky u paty betonové hráze. Voda je přiváděna na soustrojí čtyřmi ocelovými potrubími o průměru 6 250 mm, zabetonovanými v hrázi. Vtok je vybaven rychlouzávěry a nouzovými hradidly. Elektrická energie z generátorů o napětí 15 kV je transformována v šesti jednofázových jednotkách na napětí 220 kV.

Vodní elektrárna Orlík se významně podílí na řízení celostátní energetické soustavy a na výrobě levné, ekologicky čisté, špičkové elektrické energie. Umožňuje to celkový výkon 364 MW, velmi rychlé a operativní najetí na plné zatížení za 128 sekund a dálkové ovládání z centrálního dispečinku ve Štěchovicích.

Virtuální prohlídka vodní elektrárny Orlík

Portrét vodní elektrárny Slapy

Vodní elektrárna Slapy

Středotlaká vodní elektrárna Slapy byla první velkou stavbou vltavské kaskády po 2. světové válce. Celé vodní dílo bylo vybudováno v letech 1949–1955, do provozu byla elektrárna uvedena v letech 1955–1956. Přehrada je umístěna v úzké soutěsce na konci Svatojánských proudů a má originální konstrukční řešení. Ještě nebyla plně dostavěná a již v roku 1954 zadržela povodeň a zachránila tak Prahu před zatopením.
Instalovaný výkon elektrárny je 144 MW. Je vybavena třemi Kaplanovými turbínami pro spád 56 m. Vyrábí špičkovou elektrickou energii a podílí se na řízení výkonové bilance energetické soustavy. Na plný výkon dokáže najet za 136 vteřin.

Přehrada a elektrárna

Betonová gravitační hráz o výšce 65 metrů vytváří jezero o délce 44 km, ploše 14 km2 a objemu 270 mil. m3. Přehradní jezero dosahuje k vývaru elektrárny Kamýk. Velká akumulační nádrž má nejen energetický význam, ale umožňuje i dlouhodobou regulaci vodního režimu ve Vltavě. Je též oblíbeným letním rekreačním územím. Kolísání odtoku z elektrárny Slapy vyrovnává nádrž ve Štěchovicích spolu s nádrží ve Vraném.

Pohled z vrcholu hráze

Pod čtyřmi přelivy 15 × 8 m s kapacitou 3 000 m3/s je přímo v tělese hráze umístěna strojovna elektrárny, veškeré pomocné provozy, administrativní místnosti, vnitřní rozvodna 110 kV, rozvodna 22 kV, potřebné transformátory a dvě základové výpustě. Takové uspořádání je stavitelským unikátem. Vodu na turbíny přivádějí 3 ocelová potrubí zabetonovaná v hrázi. Vtok je vybaven ocelovými rychlouzávěry a provizorním hrazením. Elektrická energie z generátorů o napětí 10,5 kV je vyvedena přes transformátory do rozvodny 110 kV umístěné v hrázi. Odtud je energie vedena kabely v šikmé šachtě hráze až nad hladinu horní vody na portály. Obdobně je umístěna a napojena rozvodna 22 kV.

Plně automatizovaná elektrárna vyrábí špičkovou elektrickou energii a podílí se na řízení výkonové bilance celostátní energetické soustavy. Z centrálního dispečinku ve Štěchovicích se dle potřeby celostátní energetické soustavy dálkově reguluje výkon slapské elektrárny.

Přehrada ze žulových kostek s budovou elektrárny

Vodní elektrárna Štěchovice I

Vodní dílo Štěchovice I bylo postaveno v letech 1938–1944 jako druhý článek vltavské kaskády na konci druhé světové války. Betonová přehrada s žulovým obkladem je 22,5 m vysoká, 120 m dlouhá s pěti přelivnými hrazenými poli. Kapacita přelivů (24 000 m3/s) bezpečně zvládla i katastrofální povodeň v srpnu 2002. Ne už tak sama strojovna elektrárny, která byla zaplavena a zničena.

Přehrada a elektrárna

Nádrž vodního díla o délce 9,4 km zadržuje 11,2 mil. m3 vody. Končí pod elektrárnou Slapy. Slouží především k vyrovnávání kolísavého odtoku ze špičkové elektrárny Slapy. Spolu s nádrží ve Vraném vyrovnává odtok z celé vltavské kaskády. Plavební komora při pravém břehu umožňuje lodím překonat spád až 20,1 m, čímž je ojedinělá ve střední Evropě.

Středotlaká akumulační pološpičková elektrárna Štěchovice I je vybavena dvěma soustrojími s Kaplanovými turbínami. Její součástí je i venkovní rozvodna 110 kV a vývodové a distribuční transformátory. Její celkový výkon je 22,5 MW. Provoz je řízen přímo z centrálního dispečinku vltavské kaskády. Ve stejném areálu je umístěna i přečerpávací vodní elektrárna Štěchovice II.

Vodní dílo se čtyřmi přelivy

Vodní elektrárna Vrané

Posledním stupněm vltavské kaskády je nízkotlaká špičková elektrárna Vrané, která byla vybudována jako první velká vodní elektrárna na Vltavě již v letech 1930–1936. Nádrž v délce 12 km na Vltavě a 3 km na Sázavě s celkovým objemem 11,1 mil. m3 vody vyrovnává spolu s nádrží ve Štěchovicích špičkový odtok z elektrárny Slapy. Kromě toho slouží jako spodní nádrž pro přečerpávací vodní elektrárnu Štěchovice II. Pro zajištění plavby je vodní dílo Vrané vybaveno dvěma plavebními komorami. Vzdouvací zařízení tvoří jez se 4 přelivy o šířce 20 m, hrazenými na výšku 9,4 m ocelovými hradidly.

Provoz elektrárny

Vodní elektrárna Vrané má instalovaný výkon 13,88 MW, pracují v ní dvě Kaplanovy turbíny. Budova vodní elektrárny o rozměrech 51 × 11 m a výšce 18 m je umístěna na pravém břehu a má klasické vybavení průtočné elektrárny. V letech 1978–1980 byla provedena modernizace soustrojí (výměna oběžných kol turbín), která zvýšila účinnost a hltnost turbín. V roce 1994 byla ukončena další modernizace spočívající ve zbudování řídicího systému zapouzdřené rozvodny 110 kV a vnitřní rozvodny 22 kV. Tím bylo umožněno zahájit bezobslužný provoz elektrárny od 1. 5. 1986.

Strojovna s generátory

Provoz je dálkově řízen z centrálního dispečinku vltavské kaskády ve Štěchovicích tak, aby zabezpečoval dlouhodobý vyrovnaný odtok z celé kaskády. Vybudováním vltavské kaskády se kvalita vody zlepšila natolik, že v úseku Vltavy od Vraného po soutok s Berounkou jsou úspěšně chováni pstruzi a hlavatky.

Povodně 2002

Při povodni v roku 2002 převáděla vranská přehrada tolik vody, že v podstatě zmizel rozdíl mezi dolní a horní hladinou, který normálně činí 11–12 m.

Krajina kolem vodního díla

Vodní elektrárna Střekov

Elektrárna Střekov je součástí střekovského zdymadla, resp. střekovské přehrady vybudované v letech 1932–1935, elektrárna byla spuštěna v roce 1936. Střekov je předposlední umělou přehradou na Labi před vyústěním řeky do Severního moře.
Střekovskou nádrž tvoří jezero dlouhé 19,5 km, které zadržuje 16 milionů kubíků vody. Kromě zajištění splavnosti snižuje nebezpečí vylití Labe z břehů v úseku Lovosice-Zálezly. Návrh dimenzování přehrady ovlivnily katastrofální průtoky vody v Labi, které činily až 5 500 m3 za sekundu. Naopak minimální průtoky představovaly 35 m3 za sekundu. Dimenzování turbín se odvinulo od průtoku 300 m3 za sekundu, který je k dispozici 4 měsíce v roce, a dále od průtoku méně než 300 m3 za sekundu, který je typický pro 6 měsíců v roce, a více než 300 m3 za sekundu, k němuž dochází v roce po dobu 2 měsíců.

Vodní dílo

Hlavním účelem současného využití vodního díla Střekov v Ústí nad Labem je kromě získávání elektrické energie zajištění potřebných hloubek a vyhovujících podmínek pro lodní dopravu. Protože až do německého Magdeburgu není žádná další regulace, platí od Střekova pro Labe mezinárodní plavební řád a vodní elektrárna musí dodržovat určenou splavnou výšku hladiny pod vodním dílem; ta je na vodočtu v Ústí nad Labem 130–470 cm. Manipulace s plavebními komorami má na starost obsluha jezu vodního díla. Při výskytu velké vody nad 470 cm se plavba přes zdymadlo zastavuje. Plavba ve zdrži je povolena do stavu 520 cm. Kromě toho střekovská elektrárna umožňuje bezpečný rybí přechod. Rybovod, umístěný v dělicím pilíři mezi jezem a elektrárnou, je komůrkového typu se stupni 35 cm vysokými. Úroveň dna v horní vodě je 139,9 a v dolní vodě 131,5 m n. m. Veškeré zařízení elektrárny, jezu i plavebních komor je konstruováno na vzdutí hladiny na kótu 143 m n. m. Kvůli nedokončeným pobřežním komunikacím však provozní řád povoluje vzdutí jen na 141,8 m.

Uzávěry turbogenerátoru s hradem Střekov v pozadí

Aby se zabránilo znečištění vody, byla ve střekovské elektrárně v roce 1999 vybudována jímka pro olej z transformátorů a tlumivek a byly vyměněny olejové vysokonapěťové vypínače na bezolejové. Zprovozněn byl čisticí filtr pro zaolejované vody v elektrárně a do provozu byla uvedena čistička odpadních a splaškových vod.

Technologie a výroba

Voda ze střekovské nádrže uvádí do pohybu tři vertikální Kaplanovy turbíny o celkovém výkonu 19,5 MW. Elektřina vyrobená za jeden rok by mohla zásobovat 50 tisíc domácností. Elektrárna je využívána nejen v tzv. energetických špičkách, ale trvale. Od roku 1936 do přelomu tisíciletí vodní elektrárna Střekov vyrobila 5 207 799 730 kWh elektrické energie. Pro výrobu takového množství elektrické energie by bylo třeba v uhelné elektrárně spálit téměř 5 milionů tun hnědého uhlí. Nejvíce elektřiny se podařilo vyrobit v roce 1979 (106 380 MWh), nejméně v roce velkého sucha 1947 (50 642 MWh). Měsíční průměr za 60 let provozu představoval 6 777 887 kWh.

V roce 2006 byla ukončena kompletní modernizace elektrárny, v jejímž rámci byly provedeny generální opravy všech turbín a automatizován jejich provoz novým řídicím systémem. V létě 2008 začala generální oprava rychlouzávěru jedné ze tří Kaplanových turbín. Ze šachty byla vyzdvižena tabule rychlouzávěru vysoká přes sedm metrů, o váze 65 tun, která uzavírá vtok do turbíny a slouží jako stavidlo.

Historie

Počátky vodní elektrárny Střekov sahají až do roku 1921, kdy se začalo uvažovat o vybudování vodního díla a zdymadla pro zkrácení a splavnění řeky Labe v oblasti postrachu plavců – ve střekovských peřejích. V období malého průtoku byla jakákoli plavba v tomto úseku zcela nemožná. Proto komise pro kanalizování řek Vltavy a Labe v Čechách při Zemské správě politické v Praze předložila návrh na vybudování plavebního zdymadla u Střekova spojeného s hydrocentrálou. Stavba zdymadla byla zahájena v roce 1923 a o tři roky později byl tok Labe převeden velkou plavební komorou tak, aby se mohla rozeběhnout stavba dalších jezových pilířů.

Stavbu průtočné vodní elektrárny pod hradem Střekovem v Ústí nad Labem povolil Zemský úřad v Praze v říjnu 1931. O uvedení do trvalého provozu, k němuž došlo v roce 1936, se zasloužily výhradně české firmy: ČKD Blansko, ČKD Praha, Škoda Plzeň a Křižík Praha. Dotace na financování stavby byly postupně uvolňovány ze státních prostředků. Celkové náklady dosáhly 22 936 078 Kč.