Při pohledu z Pradědu - nejvyšší hory Moravy směrem na západ si povšimnete hory s neobvykle rovným vrcholem. Zahlédnout můžete i lesklý proužek, který prozradí, že se na vrcholu masivu Mravenečník nachází jezero. Bylo uměle vybudováno a tvoří součást unikátního energetického díla - přečerpávací vodní elektrárny Dlouhé Stráně.
Výstavba elektrárny začala v květnu 1978. Na počátku osmdesátých let však byla z rozhodnutí centrálních orgánů převedena do útlumového programu. V roce 1985 proběhla modernizace projektu a po roce 1989 bylo rozhodnuto stavbu dokončit. Výkon obou reverzních soustrojí, každé o instalovaném výkonu 325 MW, je plně k dispozici od roku 1996. Stavbu prováděl INGSTAV Brno.
Horní nádrž s přístupovou cestou ke dnu, obvod hráze je 1742 m. Provozní kolísání hladiny 21,8 m, koruna hráze se nachází v nadmořské výšce 1350 m. V pozadí Praděd 1491 m.n.m. Za 1 hodinu turbínového provozu poklesne hladina přibližně o jeden metr.
Je ospalé jesenické ráno. Sedíme v autě, které nás veze z Jeseníku přes, lyžařům a turistům známé, Červenohorské sedlo směrem na Šumperk. Po zdolání několika serpentin sjíždíme do krásného údolí Desné v Koutech, kde nás reklamní poutač upozorní na odbočku do hor k přečerpávající elektrárně Dlouhé Stráně. (Provoz na silnici vedoucí k elektrárně je povolen pouze na zvláštní povolení. Na exkurzi se tedy musíte objednat - viz info pod článkem). Ta plní v elektrizační soustavě 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. Ve špičkách, v době nedostatku elektřiny, se v turbínovém režimu vyrábí elektrický proud.
Spodní nádrž s tzv. sdruženým objektem, kde je umístěna malá vodní elektrárna o výkonu 163 kW, jež využívá průtoku vody z dolní vyrovnávací nádrže (vlevo). Objekty elektrárny v údolí Desné v Koutech, vpravo se nachází zapouzdřená rozvodovna 400 kV (vpravo).
Aby se síť nezhroutila
Dynamickým účelem přečerpávací vodní elektrárny je 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. Elektřina sice patří k nejušlechtilejší energii, ale tak jednoduché to s ní není, neboť se nedá ve větším množství rozumně skladovat. To znamená, že v každém okamžiku výroba odpovídá spotřebě, a když se tato podmínka nesplní, soustava se zhroutí. Tato situace nastala nedávno v některých Evropských zemí poté, co lidé zapnuli v horkých dnech příliš mnoho klimatizačních jednotek.
Potíž je i v obráceném směru, např. atomovou elektrárnu lze velice obtížně odstavit, když v noci poptávka po elektrickém proudu poklesne. Proto každý provozovatel elektrické sítě touží po něčem, co by v noci spotřebovávalo lacinou noční energii, aby ji ve dne jako drahou mohlo zpětně využít. Zařízením, které to s vysokou účinností dokáže, je právě přečerpávací vodní elektrárna.
Jak funguje přečerpávací elektrárna
Tvoří ji soustava dvou vodních nádrží s převýšením, spojených potrubím přes turbíny s generátory. V noci se přebytkem elektrického proudu pohání generátor, jenž zpětně vytlačuje vodu pomocí turbíny do horní nádrže. Ve dne se naopak spádem vody z horní nádrže vyrábí v turbogenerátorech nedostatkový denní proud, obvykle k pokrytí energetických špiček.
Elektrárna Dlouhé Stráně má tři "nej": NEJvětší reverzní vodní turbínu v Evropě - 325 MW, elektrárnu s NEJvětším spádem v České republice - 510,7 m a NEJvětší instalovaný výkon v ČR - 2 x 325 MW, což je třetinový elektrický výkon Jaderné elektrárny Temelín.
Po průjezdu bránou a zápisu na vrátnici se ocitáme v objektu, který nám nepřipomíná ani tak elektrárnu, jako spíše horské rekreační středisko. Před námi se zvedá prudce vzhůru svah dolní nádrže, který je vysoký 40 m, a sám o sobě budí respekt.
Dispečink elektrárny. Obsluha zde dozoruje nad precizním chodem zařízení včetně turbín, generátorů, transformátorů atd. Stanoviště je spojeno optickým kabelem s centrálou v Praze.
Vzhůru dolů...
"Celá elektrárna je plně automatizována a ovládána počítači. Centrální dispečink ČEZ v Praze může za 100 vteřin dálkově uvést elektrárnu do plného výkonu 650 MW." říká vedoucí provozu Ing. Jan Babák, který nás nejprve zasvětí do principu elektrárny.
Po podrobném vysvětlení použité technologie se vydáváme do samotného provozu. Vše je řešeno jako podzemní dílo. Obě soustrojí jsou umístěna hluboko pod povrchem, v kaverně o úctyhodných rozměrech 87,5 x 25,5 x 50 metrů, která má 8 pater. Dostaneme se tam přístupovým tunelem dlouhým asi 200 m s mírným stoupáním.
Přístupový tunel ke kaverně s turbínami. Je ozdoben po stranách barevnými freskami. Navrhli je psychologové, aby odstraňovaly klaustrofobické představy návštěvníků.
Spojovací tunel vedoucí ke kolenu přivaděčů a kompresorovně.
Samotná kaverna vypadá jako hala většího podniku a nic zde nepřipomíná, že se nacházíme hluboko v podzemí pod mohutným masívem horniny. Před námi jsou vidět velké rozběhové motory (tzv. pony motory), které jsou umístěny nad generátorem a slouží k rozběhu čerpadlového provozu.
Kaverna s rozběhovými pony motory s příkonem 25 MW. V zadní části lze vidět jeřáby osazené na horním patře strojovny, mají nosnost 2 x 250 tun.
Máme trochu naspěch, protože jsme se dozvěděli, že za pár minut začne jedno ze soustrojí pracovat a vyrábět proud pro potřebu elektrické sítě. Proto scházíme do nižších pater, kde lze vidět podlaží turbín. Náš průvodce ještě řekne pár slov u kulového uzávěru, který se pomocí dvou obrovských pístů právě začíná otevírat. Během chvilky máme dojem, že nad námi startuje raketoplán a začínáme mít z toho obrovského hluku obavy, jestli vše probíhá tak, jak má.
Po chvíli, ve které jsem pátral po nouzovém východu, se posunky dozvídáme, že provoz turbíny je ustálen na 70 % a jdeme se podívat na otáčející se hřídel spojenou s generátorem nad námi. Zajímavostí je unikátní uchycení kluzných ložisek. U takto velkých strojů tvoří teplotní rozpínání ocelových konstrukcí nezanedbatelnou položku, která je zde kompenzována počítačem řízeným předehřevem závěsů ložisek.
Obrovský kulový uzávěr v otevřené poloze. Hmotnost vodního sloupce, který vytváří tlak na uzávěr je 1 600 tun. Horní nádrž je s podzemní elektrárnou spojena dvěma přivaděči, každým pro jedno soustrojí. Přivaděče mají délku 1 547 m a 1 499 m. Elektrárna je spojena s dolní nádrží dvěma odpadními tunely o průměru 5,2 m. Tunely jsou dlouhé 354 a 390 metrů.
Tímto otvorem se lze dostat do prostoru spirály turbíny (vlevo). Vrchní část Francisovy reverzní turbíny, spirála je umístěna pod podlahou. V horní části lze vidět hřídel o průměru 1000 mm. Při otáčkách 430 ot/min a při průměru rotoru turbíny 4 540 mm je házivost menší než 50 mikronů (vpravo).
Tisíce voltů všude kolem
O další patro níž, v místnosti se savkami, slyšíme proudit odpadní vodu, která již předala turbíně svoji energii a dále pokračuje odpadním tunelem o průměru 5,2 metrů k dolní nádrži.
Hydraulické zařízení pro regulaci lopatek turbíny (vlevo). Pod turbínou se nachází kužel savky. V případě opravy oběžného kola turbíny se kužel demontuje a turbína se spustí dolů (vpravo).
V kaverně turbín jsou instalovány dva generátory, na které navazují dva rozběhové asynchronní motory. Generátor – motory Škoda ve spojení s reverzními Francisovými turbínami pracují v turbínovém provozu jako generátory, při čerpání jako motory.
Souběžně s kavernou turbín se v podzemí nachází komora transformátorů, která má rozměry 115 x 16 x 21,7 m. V této komoře jsou dva blokové trojfázové transformátory, rozvodny 22 kV a další zařízení, například místnost plná hasicích lahví s CO2 pro případné automatické hašení požáru.
Spojovací chodba mezi kavernou turbín a kavernou transformátorů s trojfázovým zapouzdřeným vedením od generátoru o napětí 22 kV (vlevo). Kaverna se zapouzdřenými odpojovači a vypínači (vpravo).
Zapouzdřena rozvodna 400 kV pro vyvedení výkonu elektrárny (vlevo). Hasící zařízení. Jako médium je použit plyn CO2 (vpravo).
Jedna z mnoha chodeb s kabelovým vedením.
Tuto oblast vysokého napětí raději projdeme rychlejším krokem, protože nad námi a kolem nás „tečou“ tisíce voltů někam směrem do rozvoden a dále ke spotřebičům v republice. Konečně stojíme venku, pobyt v podzemí s podrobným technickým výkladem začínal být náročný.
2400 schodů k horní nádrži
Po malém občerstvení vyrážíme tentokrát směrem k horní nádrži, jejíž koruna hráze leží v nadmořské výšce 1350 m.
Kabelová štola spojující spodní nádrž s horní má 2400 schodů. Pro pohyb obsluhy se používá speciální výtah.
Cestou zastavujeme u kontrolní kabelové štoly, která se nachází v půli cesty k nádrži a pozorujeme strmé schodiště mířící někam hluboko do hory. Tuto cestu využívají pracovníci elektrárny pro přístup k horní nádrži zejména v zimě, kdy nelze použít venkovní přístupovou cestu. Aby nemuseli šlapat tuto náročnou trasu čítající 2400 schodů, slouží jim ozubnicový výtah zavěšený na okrajích schodiště, který je do půlhodiny včetně přestupu dopraví k horní nádrži.
My jsme se tam dostali venkovní přístupovou cestou. Prohlédli jsme si místnost s rychlouzávěry pro případ nouzového odstavení přívodu vody k turbínám.
Vstup do kabelové štoly je pečlivě hlídán. Tento se nachází u horní nádrže (vlevo). Rychlouzávěr v objektu horní nádrže. Je navržen pro případ vážné poruchy např. nebezpečí zatopení kaveren. Pod podlahou se nachází jímka pro průsakovou vodu z horní nádrže (vpravo).
K příslušenství tohoto objektu patří i vozík na bantamových kolech, který se při revizích spouští na laně do přivaděčů. V případě prasklin nebo jiné závady by na něm sjeli opraváři přímo k přivaděčům.
Za několik málo minut již stojíme na koruně horní nádrže a s údivem sledujeme obrovskou plochu o velikosti 15 hektarů s vodním objemem 2 719 750 metrů krychlových. Z koruny hráze pozorujeme nádherná panoramata Jeseníku včetně blízkého Pradědu. Kdesi v dálce jsou v oparu vidět i Krkonoše.
Na údržbě technického pláště nádrže se neustále pracuje. Je vyroben z přírodního asfaltu, který byl dovezen z Albánie. Úpravy se však provádějí již modifikovaným asfaltem. Jenom tento materiál je schopen vydržet rozsah teplot od - 30 do + 60 stupňů Celsia.
Plni dojmů a zážitků sjíždíme pozvolna k dolní nádrži, kde poděkujme našemu ochotnému průvodci a vydáváme se zpátky domů.
Nekonečná kontrolní injekční štola pod hrází spodní nádrže se zařízením, které měří tlak u paty nádrže.
| Hlavní technické údaje díla | |
| výkon elektrárny |
650 MW |
| druhy provozu |
|
| počet soustrojí |
2 |
| typ turbín |
FR 100 |
| průměr oběžného kola |
4540 mm |
| turbínový spád |
534,3 m |
| typ generátorů |
HV 812 830/14 - VA |
| horní nádrž - provozní objem |
2 580 000 m3 |
| kóta koruny hráze |
1 350 m n. m. |
| dolní nádrž - celkový objem |
3 405 000 m3 |
| kóta koruny hráze |
824,7 m n. m. |
| předpokládaná roční výroba energie |
997,8 GWh |
| přechodový čas z klidu do max. turbinového provozu |
100 s |
Tímto také děkujeme týmu elektrárny Dlouhé Stráně za vyčerpávající přednášku o provozu, výstavbě a technice a za trpělivost odpovídat na všechny naše dotazy.
nepřístupná. Exkurzi pro veřejnost lze objednat v informačním centru u
čerpací stanice PHM Loučná nad Desnou (tel 583 235 091).
