História vodných elektrární

Najstaršou elektrárňou v akciovej spoločnosti Slovenské elektrárne je malá vodná elektráreň (MVE) Rakovec na rieke Hnilec, ktorá bola uvedená do prevádzky v roku 1912. Sú v nej inštalované dva agregáty s vodnou turbínou typu Francis, každý s výkonom 0,5 MW. Na rovnakej rieke je aj MVE Švedlár z roku 1939, ktorá bola pri jej prevzatí do Slovenských elektrární zrekonštruovaná a znovu uvedená do prevádzky. Sú v nej inštalované dva agregáty po 0,045 MW s Francisovou špirálovou turbínou. Ešte pred touto MVE bola do prevádzky uvedená v roku 1931 MVE Krompachy s agregátom s kalsickou Kaplanovou turbínou, ktorá má inštalovaný výkon 0,33 MW.

História veľkej hydroenergetiky v rámci Slovenských elektrární, a.s. začína uvedením VE Ladce na Váhu do prevádzky v roku 1936. VE Ladce mala inštalovaný výkon 13,8 MW vo dvoch turboagregátoch (2 x 6,9 MW) a celkovú hltnosť 150 m3.s-1 . Už od tohoto prvého väčšieho vodného diela na Váhu sa požadovalo nielen energetické využitie, ale aj ochrana pred povodňami a umožnenie odtoku katastrofálnych vôd. Rovnaké požiadavky boli kladené aj na všetky ostatné, neskôr budované hydroenergetické diela na Slovensku, pričom na sústave vodných diel na Dunaji je ochrana priľahlého územia pred povodňami prioritným hľadiskom.

Na výstavbu VE Ladce s nádržou tvorenou haťou v Dolných Kočkovciach bolo vybrané miesto na strednom toku Váhu, kde rieka svojimi veľkými vodami často spôsobovala problémy (názov rieky má pôvod v latinskom „vagus“ - túlavý, podľa toho, že Váh často menil koryto) a kde boli na výstavbu relatívne najvhodnejšie podmienky. Toto prvé veľké vodné dielo na Váhu je však z hľadiska dnešných požiadaviek poddimenzované, pretože všetky ostatné vodné elektrárne nad i pod týmto dielom majú väčšiu hltnosť a tým historicky prvá derivačná kaskáda vodných elektrární na Váhu tvorí „úzke hrdlo“. O to zložitejšie je riadenie celej sústavy vodných elektrární na celom toku Váhu.

V ďalších rokoch nasledovalo postupné budovanie jednotlivých vodných elektrární Vážskej kaskády a vodných elektrární na Východnom Slovensku - viď tabuľku „Inštalované výkony“. Na rovnakom derivačnom kanále ako je VE Ladce boli vybudované ešte tri VE, z toho posledná, VE Trenčín, v roku 1956. Významným medzníkom v rozvoji závodu Vodných elektrární bolo uvedenie do prevádzky VE Orava s veľkou akumulačnou nádržou a prvej veľkej prečerpávacej vodnej elektrárne (PVE) Dobšiná v roku 1953. PVE Dobšiná má „trostrojové“ usporiadanie, to znamená na jednej osi uprostred motorgenerátor a na jednej strane horizontálna turbína Francis a na druhej akumulačné čerpadlo a prevádzala vody z povodia Hnilca do povodia rieky Slaná. Nasledovala VE Krpeľany s nádržou tesne pod sútokom Oravy s Váhom v roku 1957, PVE Liptovská Mara s veľkou nádržou v roku 1975, PVE Čierny Váh v roku 1981 a Sústava vodných diel s vodnými elektrárňami na Dunaji s najväčšou VE - VE Gabčíkovo- v roku 1992. V súčasnosti je v rámci závodu Vodné elektrárne Slovenských elektrární, a.s. v prevádzke spolu 34 vodných elektrární na riekach Váh, Orava, Hron, Dunaj, Hnilec, Hornád a Ondava, v ktorých je spolu inštalovaných 90 turboagregátov. Na objednávku zabezpečuje závod Vodné elektrárne aj prevádzku a jej riadenie vo VE Žilina na Váhu, ktorá nie je majetkom Slovenských elektrární, a.s.


Slnečná elektráreň

Spôsob výroby elektrickej energie v slnečnej (solárnej) elektrárni
Existujú dva základné princípy premeny slnečného žiarenia na elektrickú energiu. Sú to:
-solárne fotovoltaické systémy - elektrárne
-solárne koncentračné termické elektrárne

Solárne fotovoltaické systémy

Pracujú na princípe fotoelektrického javu - priamej premeny svetla na elektrickú energiu. Slnečné žiarenie dopadajúce na polovodičový fotovoltaický článok, vyrobený na báze kremíka produkuje jednosmerný elektrický prúd.
Fotovoltaické články sú integrované do tzv. modulov s napätím 6 - 12 V, elektricky prepojené moduly vytvárajú solárne systémy s výstupným napätím 230 V a viac.

Na základe inštalovaného výkonu rozoznávame:
-domáce solárne systémy s výkonom niekoľko W, resp. kW, ktoré zásobujú domácnosti jednosmerným prúdom cez batérie, používajú sa na osvetlenie a malé spotrebiče
-väčšie strešné solárne systémy s výkonom niekoľko kW, ktoré okrem zásobovania domácností prebytky elektriny (striedavý prúd) dodávajú do verejnej siete
-solárne elektrárne s výkonom niekoľko MW, ktoré dodávajú celú výrobu do verejnej siete.

Solárne koncentračné termické elektrárne

Pracujú na princípe koncentrácie slnečných lúčov zrkadlami na malú plochu (ohniska), kde vzniknuté veľké teplo sa využíva na generovanie pary a výrobu elektriny.
Na koncentráciu slnečného žiarenia sa používajú tri základné typy:
-lineárne parabolické zrkadlá - koncentrujú slnečné žiarenie do rúrky, ktorá sa nachádza v ohnisku reflektora. V rúrke prúdi olej, ktorý sa zahrieva až na 400 0C a teplo je použité na výrobu pary a pre turbínu spojenú s elektrickým generátorom.
-tanierové parabolické zrkadlá - koncentrujú slnečné žiarenie do absorbéra umiestneného v ohnisku taniera. Kvapalina (olej) sa tu zohreje na 650 0C a teplo sa využíva na výrobu pary pre malú parnú turbínu s elektrickým generátorom.
-termálne solárne veže - okolo veže sú do kruhu rozložené zrkadlá ktoré sú natáčané vždy smerom k Slnku a koncentrujú slnečné lúče do zberača (kotol) umiestneného na veži. Teplota tu dosiahne vyše 1 000 0C. Teplo je prostredníctvom termooleja privedené do parogenerátora, kde sa vyrába para pre pohon turbíny spojenej s elektrickým generátorom.


Veterná elektráreň

Veterné elektrárne premieňajú energiu prúdenia vzduchu na elektrickú energiu. Sila vetra sa oprie o vhodne nastavené krídla rotora turbíny a roztáča ich. Točivá sila z rotora sa prenáša cez prevodovku, alebo priamo do elektrického generátora, kde sa vyrába jednosmerný, resp. striedavý prúd. Inštalovaný výkon najväčších veterných turbín dosiahne 5 000 kW.
Veterné elektrárne rozdeľujeme podľa veľkosti inštalovaného výkonu na:
-mikrozdroje - s výkonom do 30 kW - vyrábajú jednosmerný prúd na nabíjanie batérií
-stredne veľké elektrárne - s výkonom do 100 kW - dodávajú striedavý prúd do siete
-veľké elektrárne - s výkonom nad 100 kW - dodávajú striedavý prúd do siete