Typy vodních elektráren

Soustředění spádu je možno zajistit pomocí:

  • vzdouvací stavby – jezu nebo přehrady;
  • doplňkovým opatřením může být prohrábka koryta toku pod vzdouvací stavbou.

Říční schéma

Varianty uspořádání říčního schéma využití energie toku jsou znázorněny na obr.

Obr. 126 Průběžná vodní elektrárna (při jezu) [4]
Obr. 127 Špičková vodní elektrárna při vzdušní patě přehrady [4]
Obr. 128 Vodní elektrárna ve věžovém objektu v nádrži [4]

Derivační schéma

Derivační vodní elektrárny využívají v souladu s místními podmínkami umělého přívodu.

K vedení vody se využívá kanálů, ražených štol a tunelů o volní hladině nebo tlakových.

Nejjednodušší koncepční řešení derivačního schéma se sestává:

  • z vtokového objektu;
  • přivaděče k VE;
  • vlastní vodní elektrárny;
  • odpadu.

Takováto vodní elektrárna pracuje v průběžném režimu, jelikož nemá možnost ovlivňovat průtok v průběhu času.

Derivační koncepční řešení může výhodně využívat zvláštnosti lokality. Lze je např. kombinovat i s převodem vody do jiného povodí, pokud se získá větší energetický efekt.

Různé příklady řešení derivačních VE jsou znázorněny na obr. 129.

Obr. 129 Varianty derivačních vodních elektráren (T – původní tok, JZ – jezová zdrž,   N – nádrž, VN- vyrovnávací nádrž, K – kanál, Š – štola, P – potrubí, OK – odpadní kanál, TP – tlakové potrubí, VE - vodní elektrárna.
  • průběžná VE s kanálem vedeným po vrstevnici na údolním svahu;
  • nízkotlaková průběžná VE na kanále v údolí;
  • kaskáda VE na kanále;
  • průběžná VE s převodem vody kanálem a štolou o volné hladině;
  • špičková vodní elektrárna s přívodem tlakovým potrubím, štolou;
  • špičková vodní elektrárna využívající převodu vody do jiného povodí;
  • schéma horského špičkového hydroenergetického díla.
 [4]

Charakteristické objekty pro derivační VE:

  • synchronní ventily – které se automaticky otvírají a odvádějí vodu z přivaděče před turbínou do odpadu obtokem za stavu, kdy se uzavírá průtok turbínou.
  • vyrovnávací komory – využívají se k omezení rázových jevů a ke zlepšení podmínek regulace. Většinou se umísťují na přívodu k VE. Při změnách výkonu (tj. i průtoku) dochází v komoře ke kolísání hladiny.
Obr. 130 Některé typy vyrovnávacích komor: a) válcová, s diafragma )odporem), c) se dvěma širokými komorami, d) s přelivem [4]

Videa

Vodní elektrárna - Itajpská přehrada, BRAZÍLIE:

Vodní elektrárna - Tři soutěsky, ČÍNA: