Vodní elektrárny jdou s dobou

ČEZ invests billions in the modernisation of its hydropower fleet. Next up is the largest hydro project in modern Czech history: turning Orlík into a 750 MWh pumped-storage plant by 2033.

Komplexní modernizace a ekologizace se týká všech typů vodních elektráren společnosti ČEZ – od velkých akumulačních přes přečerpávací až po malé průtočné. Obnovu za sebou má přes dvacet elektráren s více než čtyřiceti soustrojími. Největší proměnou za celou dobu svého fungování už úspěšně prošla největší přečerpávací elektrárna v zemi, Dlouhé stráně. Komplexní modernizaci absolvovaly také velké vltavské elektrárny Lipno, Slapy, Kamýk nebo Vrané nad Vltavou, ale i malé elektrárny na brněnské přehradě, v Hradci Králové, Lese Království či Pardubicích. Celkový výkon soustrojí, kterým modernizace přidala desítky let života, už překonal 1 500 MW.

Elektrárny postavené v různých etapách 20. sto­- letí jsou díky tomu výborně připravené na provoz v moderní energetice i za měnících se přírodních podmínek. „Energetika v Evropě i v České republice se mění za pochodu. Elektrárny se musí adaptovat jak na proměnu fungování celého odvětví, tak i na výzvy, které nám připravuje příroda. Pro vodní elektrárny jako zdroje schopné najet na plný výkon za několik desítek vteřin a pomoci stabilizovat energetickou soustavu to znamená čelit vyšším nárokům na spolehlivost a bezpečnost provozu. Naší odpovědí je modernizace všech typů vodních elektráren, do které jsme v uplynulých letech investovali přes pět miliard korun. To přineslo prodloužení jejich životnosti a umožnilo zvýšit efektivitu a zachování provozu i při průtocích a stavu hladin, při kterých už by dříve musely být odstavené,“ říká ředitel divize klasická energetika ČEZ Pavel Šleška.

MODERNIZACE NENÍ KOSMETICKÁ ÚPRAVA

Už jen výše investic napovídá, že modernizace obnášejí mnohem více než kosmetické úpravy. Energetici při nich vyměňují nebo generálně opravují oběžná kola turbín, generátory i řídicí systémy podle nejnovějších konstrukčních poznatků. Výsledkem je nárůst účinnosti o 4 až 5 % u velkých elektráren a až o 10 % u malých zdrojů. To znamená, že elektrárny vyrobí stejné množství elektřiny z menšího objemu vody, které během stále častějších epizod sucha rozhodně nebývá nazbyt. I díky tomu vodní elektrárny ČEZ loni dodaly do sítě přibližně 1,8 TWh bezemisní elektřiny, čímž pokryly spotřebu více než půl milionu domácností.

Například nedávno dokončená modernizace elektrárny Slapy zahrnovala modernizaci všech tří soustrojí, jakož i výměnu 45tunového bezpečnostního rychlouzávěru, který sloužil od spuštění elektrárny v roce 1955. Nový segment museli energetici sestavit ze tří částí a spustit do čtyřicetimetrové šachty. Součástí oprav byla také oprava těsnícího rámu, sanace betonů šachty rychlouzávěru a generální oprava servomotoru, který rychlouzávěr zvedá. „Každou z turbín proteče za plného provozu 110 kubíků vody za vteřinu. Když chceme v případě ohrožení provozu strojů takovou masu vody zastavit, potřebujeme jí přehradit cestu těžkým a spolehlivě fungujícím rychlouzávěrem. Původní zařízení bylo proto nutné kompletně vyměnit,“ vysvětluje Michal Šárka, vedoucí oddělení provozu vodní elektrárny Slapy. Od zprovoznění v polovině minulého století vyrobila slapská elektrárna více než 20 TWh elektřiny. „Vodní elektrárna Slapy umí za 136 vteřin od najetí dodat elektrickou energii, když ji lidé nejvíce potřebují a má tak významný podíl na řízení výkonové bilance české energetické soustavy,“ uvádí Róbert Heczko, ředitel vodních elektráren ČEZ.

Intenzivní proměnou prochází i malá vodní elektrárna Kořensko u Temelína, kde probíhá největší modernizace za 34 let provozu. Kompletní výměna turbín, generátorů, rozvodny i řídicího systému zajistí, že elektrárna bude ekologičtější a především efektivnější – dvě soustrojí s celkovým výkonem 3,8 MW budou schopna energeticky využít poloviční průtoky oproti dnešku. Soustrojí jsou opravována postupně, kompletně hotovo bude příští rok na jaře.

Nedílnou součástí komplexních modernizací je také zavádění digitálních inovací. Například na přečerpávací elektrárně Štěchovice II testuje ČEZ ve spolupráci s brněnským VUT umělou inteligenci pro diagnostiku turbíny. Neuronové sítě zpracovávají měsíčně kolem 2 000 GB dat ze snímačů vibrací, tlaku a hluku a hledají v nich vzorce předznamenávající blížící se poruchy. „Dosavadní výsledky nám potvrdily, že s pomocí umělé inteligence bychom mohli být schopni část hrozících poruch předvídat ve značném předstihu,” pochvaluje si Heczko. Podobně energetici využívají online diagnostiku na Lipně nebo 3D tisk náhradních dílů pro Dlouhé stráně.

Obrázek č. 1: Pět největších modernizací vodních elektráren ČEZ

Zdroj: ČEZ

NEJVĚTŠÍ INVESTICE ZA 30 LET

Investice navíc nekončí. Po dokončení prací na menších elektrárnách Kořensko a Lipno II je na vltavské kaskádě plánováno dokončení obnovy malé vodní elektrárny Hněvkovice s celkovým výkonem 9,6 MW. Připravuje se také modernizace Střekova na Labi (v provozu už od roku 1936), Štěchovic I a přečerpávacích Dalešic. Nejambi­cióznější kapitola celého programu se ale právě rozbíhá na největší vltavské elektrárně: „Orlík chceme z poloviny přebudovat na přečerpávací elektrárnu schopnou ukládat velké objemy elektřiny na pozdější využití,“ uvádí Heczko.

Po Dlouhých stráních, Dalešicích a Štěchovicích tedy bude mít Česko v roce 2033 čtvrtou velkou přečerpávací elektrárnu. Jde o největší stavbu v historii moderní české hydroenergetiky. Celková investice má dosáhnout 8 miliard korun a hotovo by mělo být v roce 2033. Schopnost obousměrného provozu získají na Orlíku dvě ze čtyř soustrojí: kromě výroby budou umět i čerpat vodu zpět do orlického jezera z přehrady Kamýk, ležící o 70 metrů níže. Vznikne tak úložiště pro až 750 MWh energie. Úložná kapacita všech českých přečerpávacích elektráren díky tomu vzroste o více než 12 %.

Modernizace poběží postupně po jednotlivých soustrojích, takže vždy zůstanou v provozu minimálně dvě. Elektrárna si zachová celkový výkon 364 MW, nové reverzní turbíny se na něm budou podílet 2 × 87 MW, klasickým turbínám zůstane 2 × 95 MW. Výměna jednosměrných soustrojí na existující vodní elektrárně za reverzní bude světovým unikátem. V laboratoři generálního dodavatele Litostroj Engineering v Blansku proto už probíhají modelové zkoušky na zmenšené kopii budoucí reverzní Francisovy turbíny (421 mm oproti pětimetrovému originálu), kde specialisté simulují provozní situace a dokážou provést až tři tisíce měření. Dvouměsíční testování detailně ověří klíčové parametry – hydraulické vlastnosti, účinnost nebo provozní stabilitu.

VODA NAD ZLATO

V době, kdy se opakovaně objevují obavy o zdrojovou přiměřenost a výši nákladů na integraci obnovitelných zdrojů do elektrizační soustavy, jsou spolehlivé a řiditelné zdroje vyrábějící bezemisní elektřinu nad zlato. Vodní elektrárny jsou v tomto ohledu nepostradatelné. Loni mimochodem zajistily více než pětinu české elektřiny z obnovitelných zdrojů. Navíc roste přínos přečerpávacích vodních elektráren soustavě: dispečeři dnes přepínají provoz mezi čerpáním a výrobou i několikrát denně podle potřeby vyrovnávat výkyvy obnovitelných zdrojů nebo nahrazovat výpadky velkých bloků.

Nejlepším argumentem pro smysluplnost celého modernizačního programu je možná elektrárna, která letos slaví třicetiny: Dlouhé stráně. Největší a nejvýkonnější zařízení svého druhu v Česku od prvního roztočení turbín v červnu 1996 vyrobilo 12,8 TWh energie. I po třech dekádách navíc láme rekordy – v březnu 2026 elektrárna dodala do sítě 83 073 MWh a o procento tak překonala dosavadní maximum z roku 2020. I díky tomu, že ČEZ do elektrárny průběžně investuje. Jen v letech 2024–2025 šlo o více než 800 milionů korun.

„Naše práce ani zdaleka nekončí, modernizace jsou vlastně neustálý proces. Know-how a poznatky, které jsme v uplynulých letech získali, chceme zúročit při dalších modernizacích,“ vyhlíží Heczko. Miliardové investice jsou tak součástí dlouhodobé strategie, jak udržet české vodní elektrárny – včetně těch z první poloviny minulého století – v kondici, která obstojí i v energetice zítřka. Nejlevnější „nový“ zdroj je totiž ten, který už stojí. Stačí o něj pořádně pečovat.