Elektrárny

• jsou primárním a základním zdrojem elektrického proudu
• jedná se o základní článek rozvodné přenosové soustavy
• většina elektráren pracuje na principu elektromagnetické indukce
  • využívají generátory (alternátory), ve kterých se otáčí silný elektromagnet uprostřed, většinou několika, cívek
  • elektromagnetem otáčí:
    • parní turbína
    • vodní turbína
    • listy větrných elektráren
    • parolynová turbína
    • atd.

• základní
• špičkové
• doplňkové a alternativní alternativní

• elektrárny, které drží základní bezpečný výkon přenosová soustavy
• pracují nepřetržitě
• jsou schopné dodávat stabilní výkon bez výkyvů
• do této skupiny patří:
  • uhelné
  • jaderné
  • velké vodní elektrárny na veletocích
    • řeky typu Amazonka, Nil, sibiřské veletoky, Dunaj...
  • paroplynové elektrárny

• elektrárny pracujících v energetických špičkách
  • doba v průběhu dne, kdy je požadavek vyšší spotřeby
    • obvykle ráno a pozdní odpoledne s počátkem večera
      • tj. doba, kdy lidé jedou do práce a z práce (školy), připravují snídaně a večeře
  • jsou schopné velmi rychle začít dodávat plný výkon a doplnit chybějící výkon
• do této skupiny patří:
  • vodní elektrárny na přehradách menších řek
    • řeky typu Vltava, Váh, Odra...
  • částečně paroplynové elektrárny

• elektrárny, které:
  • mají sice stabilní, ale menší výkon
  • mají velký výkon, ale závislý na počasí a denní době nebo jiném možném vlivu (např. výška přílivu)
• do této skupiny patří
  • malé vodní elektrárny
  • přečerpávací elektrárny
  • větrné elektrárny
  • sluneční elektrárny
  • přílivové elektráry
  • apod.

Základní principy jednotlivých elektráren (pouze informativně):

1. uhelná elektrárna:
   • primárním zdrojem je uhlí
   • spalováním se uvolňuje teplo, které ohřívá vodu, která se mění v páru
   • pára se žene na parní turbínu, která roztáčí rotor generátoru
   • účinnost cca 30 %
   • ekologicky nejhorší:
     • přibližná spotřeba 1 t uhlí za hodinu na výkon 1 MW
       • tj. pro elekrárnu výkonu Temelína cca 50 000 tun uhlí denně!!!
     • obrovské množství kouřových spalin a popele, který je nutné někde ukládat
     • produkce hlavně oxidů uhlíku a síry, výrazný vliv na skleníkový efekt
2. jaderná elektrárna:
   • teplo se uvolňuje štěpením jádra Uranu
   • uvolněné teplo ohřívá vodu, která se mění v páru (stejné jako uhelná)
   • pára se žene na parní turbínu, která roztáčí rotor generátoru
   • účinnost 30 %
   • ekologicky výrazně přívětivější než uhelná:
     • nemá komín, tedy žádné spaliny ani popel
     • denní spotřeba Uranu v elektrárně výkonu Temelína cca 8 kg, slovy osm kilogramů
     • jediný problém - silně radioaktivní odpad po vyhoření paliva, který ovšem není popel, ale obsahuje velmi cenné prvky
       • může se přepracovat
3. paroplynová elektrárna:
   • teplo se uvolňuje spalováním zemního plynu
   • využívá plynové turbíny přímo při spalování a navíc spaliny ohřívají vodu, která se mění v páru s využitím na parní turbíně
   • účinnost až 58 %
   • ekologicky výrazně přívětivější než uhelná
     • méně kouřových spalin, ale hlavně žádný popel
4. vodní elektrárna:
   • voda proudí spádem na vodní turbínu, která roztáčí rotor generátoru
   • velká spotřeba vody, proto na menších řekách nemohou pracovat trvale
     • spotřeba větší, než je přítok do přehrady
   • ekologicky přívětivé
     • nevýhodou je u velkých elektráren zábor okolní krajiny na přehradní jezero
     • malé vodní elektrárny jsou většinou na jezech, tedy vliv mizivý
5. přečerpávací elektrárna:
   • je vodní elektrárna s nádrží, do které se čerpá voda v době, kdy je přebytek energie (noc) a nelze vypnout jaderné a uhelné elektrárny (po vypnutí nabíhají několik hodin)
   • v době, kdy je nedostatek energie se z nádrže pouští na turbíny
   • u nás např. Štěchovice, Dlouhé stráně, Dalešice
   • buď se čerpá z řeky (Štěchovice), nebo se jedná v podstatě o uzavřenější systém dvou nádrží - horní a spodní (Dlouhé stráně)
6. větrná elektrárna:
   • rotorem generátoru otáčejí listy větrné turbíny
   • výkon závislý na síle větru, např. za bezvětří nefunguje
   • jednotlivé turbíny májí relativně malý výkon
   • ekologicky velmi přívětivá
     • nevýhodou jsou rozsáhlé parky mnoha set větrníků - zábor krajiny a relativní hlučnost v okolí větrníků
7. sluneční elektrárna:
   • většinou se jedná o solární panely, které přímo mění sluneční energii na elektrickou (stejnosměrný proud, který se pak mění ve střídči na střídavý)
   • výkon závislý na denní době  a slunečním svitu - v noci nefunguje
   • velmi malá účinnost cca 16 %
   • ekologicky relativně přívětivá:
     • u nás výrazný zábor orné půdy
     • ve světě se spíše využívá na střechách domů
8. přílivová:
   • využívá vysokého přílivu a odlivu
   • přehrazením zátoky vzniká za hrází jezero, do kterého za přílivu hrází přes turbíny teče voda a za odlivu stejnou cestou odtéká