Elektrárna Tušimice II: Elektřina z uhlí je stále čistější

V roce 1882 se už elektřina vyráběla pomocí dynam poháněných vodními koly nebo malými parními stroji. Ovšem kdo chtěl mít elektrické světlo, musel si třeba hned za domem postavit malý parní stroj a roztopit jej v dostatečném předstihu předtím, než potřeboval rozsvítit. To opravdu nebylo moc praktické.

Řešení našel všestranný vynálezce a podnikatel Thomas Alva Edison: Musí existovat veřejná elektrárna, která soustavně dodává elektrický proud do širokého okolí, kde jej mohou odběratelé používat, kdykoli chtějí. Stačí jenom cvaknout vypínačem. A takovou elektrárnu Edison postavil v New Yorku, na výběžku Manhattanu. Kvůli tomuto projektu také během jediného roku vynalezl a vyrobil vypínače, pojistky, kabely, zásuvky, izolace a elektroměry…

Dne 4. září 1882 ve tři hodiny odpoledne se jeho elektrárna – po dřívějších neúspěšných pokusech – rozeběhla. Edison pro jistotu celou noc dohlížel nad jejím provozem, aby se přesvědčil, že všechno funguje, jak má.

Kouř a saze vadily

Edisonova elektrárna zásobovala elektřinou bohatou obchodní a bankéřskou čtvrť kolem ulice Wall Street. Spalovala uhlí, které sem dopravovaly povozy z nedalekého přístaviště. Na jednu stranu sice byli lidé v okolí s elektrickým světlem spokojeni, současně si však stále stěžovali na kouř a saze z elektrárny. Až se jim po dvanácti letech podařilo vymoci její zastavení.

Edison prohrál ještě jeden velký boj. Vyráběl a prosazoval stejnosměrný proud. Jiný geniální vynálezce, Nikola Tesla, vymyslel způsob výroby proudu střídavého. Tesla po roztržce s Edisonem spolupracoval s Edisonovým konkurentem Georgem Westinghousem. Jejich koncepce střídavého proudu nakonec zvítězila, a to především proto, že střídavý proud se dá vést na dlouhé vzdálenosti s mnohem menšími ztrátami a dají se jím lépe pohánět výkonné stroje.

Podobný boj ostatně proběhl i v českých zemích mezi vynálezci a podnikateli Františkem Křižíkem a Emilem Kolbenem. Křižík prosazoval proud stejnosměrný, Kolben proud střídavý. Kolben, jehož firma se později stala součástí dnešního ČKD, svou koncepci střídavého proudu prosadil při výstavbě ústřední pražské elektrárny v Holešovicích, která začala pracovat v roce 1900. O budoucnosti elektřiny v českých zemích bylo rozhodnuto.

Surovina stále potřebná

image
Rekonstrukce elektrárny Tušimice

Uhelné elektrárny se samozřejmě stavěly i poté, co byla ta Edisonova na Manhattanu zastavena. Mají totiž obrovský potenciál využít energeticky bohaté palivo, které příroda vytvořila před miliony let. V České republice se patnáct uhelných elektráren skupiny ČEZ podílí na výrobě elektřiny přibližně polovinou. Většina z nich spaluje severočeské hnědé uhlí, a je tedy z praktických důvodů umístěna v bezprostřední blízkosti dolů v severních a severozápadních Čechách.

Uhelné elektrárny bývají uspořádány do takzvaných výrobních bloků. Elektrárenský výrobní blok je samostatnou jednotkou, která má kotel, turbínu, generátor a další příslušenství. Samozřejmostí jsou dnes odlučovače popílku a odsiřovací zařízení. Díky odsíření tepelných elektráren v České republice v devadesátých letech se podstatně zlepšila kvalita ovzduší.

Modernizace tepelných elektráren však postupovala i nadále. V roce 2007 zahájil ČEZ projekt obnovy zdrojů ve třech tepelných elektrárnách. V tomto okamžiku do hry vstupuje také společnost Siemens, která se na programu modernizace českých tepelných elektráren významně podílí.

Modernizace Tušimic

image
Elektrárna Tušimice

Příkladem je komplexní obnova Elektrárny Tušimice II, která pochází už z let 1974−1975. Společnost Siemens v rámci celkové obnovy elektrárny dodala na klíč celou elektročást (vyvedení výkonu a systém vlastní spotřeby) a řídicí systémy. Původní zařízení elektrárny bylo v rámci projektu nahrazeno zcela novým, modernějším systémem. Rekonstrukce prodlouží životnost elektrárny o cca 25 let, což je i předpokládaný termín vyčerpání uhelných zásob sousedního dolu Libouš.

 

Projekt proběhl ve dvou etapách. V první etapě rekonstrukce vyměnil Siemens celou elektročást dvou energetických výrobních bloků 2x 200 MW. Druhá etapa, úspěšně dokončená v roce 2012, zahrnovala celkovou obnovu dvou zbývajících energetických bloků a souvisejících pomocných provozů.

 

Celkově Siemens do elektrárny Tušimice II dodal čtyři generátory pro strojovnu, kompletní zařízení pro elektročást elektrárny a nový systém automatizovaného řízení technologických procesů SPPA-T3000, který má řadu úspěšných instalací v elektrárnách po celém světě. Nový řídicí systém zahrnuje všechny funkce pro řízení otevřených a uzavřených obvodů včetně turbín a kotlů. Zabezpečuje hladkou integraci do stávajícího IT prostředí, jeho webová základna poskytuje aktuální informace pro různé typy uživatelů. Díky unikátní technologii Embedded Component Services™ zjednodušuje provoz a údržbu systému a snižuje tak náklady elektrárny.

Futurologické tvary bez komína

image

Nové opláštění strojovny a kotelny v Tušimicích proměnilo celkový pohled na elektrárnu. Veškerá výrobní technologie získá moderní design srovnatelný s elektrárnami ve vyspělých evropských zemích, kdy je těžké poznat, co se v objektu vyrábí. Z futurologických tvarů se nekouří, nepráší, není slyšet žádný hluk a nestoupá z nich ven žádná pára.

Symbolickým aktem pro spuštění modernizované elektrárny byla demolice 300 metrů vysokého komína. Po modernizaci není komín potřeba, veškeré spaliny jsou po odsíření, odprášení a odstranění oxidů dusíku odváděny kouřovody do chladicích věží.

Prunéřov II – vyšší účinnost díky komplexní obnově

image
Pohled na výrobní blok. V popředí rozvodna 400 kV.

Elektrárny Prunéřov, ležící na západním okraji severočeské hnědouhelné pánve v blízkosti Chomutova, jsou největším uhelným elektrárenským komplexem v České republice. Patří k nejvýznamnějším dodavatelům elektřiny a zároveň dodávají teplo do Chomutova, Jirkova a Klášterce nad Ohří. Technologicky jsou tvořeny dvěma celky – Prunéřov I a Prunéřov II. Elektrárna Prunéřov II prošla v letech 2012 až 2016 komplexní obnovou, na které se opět významně podílela i společnost Siemens.

 

Siemens na klíč zajistil projekt, dodávku, instalaci a oživení kompletní elektročásti, tedy vyvedení výkonu a vlastní spotřeby elektrárny, řídicího systému elektrárny a polní instrumentace.

Práce za provozu

image
Blokové transformátory vyvádějící výkon z generátorů

Samotná obnova elektrárny Prunéřov II byla zahájena v září 2012. Práce na modernizaci neblokových technologií probíhaly za nepřetržitého provozu stávajících výrobních bloků 21 a 22, a tak bylo nutné přizpůsobovat technické řešení omezeným prostorovým podmínkám. Například bylo třeba řešit nutnost dodávek atypických polí rozvaděčů vn, atypické konstrukční prvky pro kabelové nosné systémy, optimalizovat rozměry blokových a odbočkových transformátorů a podobně. Zastaralá technologie byla demontována postupně a krok za krokem byla nahrazována technologií dodávanou v rámci komplexní obnovy. Proběhly i zkoušky na technologii popílkových sil a vykládky vápence.

image
Řídicí systém T3000. Tento systém řídí jak elektrickou, tak technologickou část elektrárny.

Obnova elektrárny Prunéřov II je dokončena. I díky technologiím společnosti Siemens má nyní vyšší účinnost – výkon obnovených bloků se navýšil z původních 3× 200 MW na 3× 250 MW. Pro obyvatele Ústeckého kraje jsou zásadní lepší parametry v oblasti čistoty ovzduší a snížení zdravotní zátěže.

 

Více o Rekonstrukci Prunéřov II najdete zde