Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Přehradní nádrž a vodní elektrárna Lipno Klub.

Prezentace na téma: "Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Přehradní nádrž a vodní elektrárna Lipno Klub."— Transkript prezentace:

1 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Přehradní nádrž a vodní elektrárna Lipno Klub poznávání technických památek na SŠ a ZŠ Vimperk, Nerudova 267

2 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Přehradní nádrž Lipno

3 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 První zmínky o vybudování umělé hráze na horním toku Vltavy sahají až do 18. století. Již v těchto dobách se v kronikách vyskytují zmínky o povodních, které nezřídka provázely zdejší kraj. Mezi ty největší zdokumentované patří zřejmě povodně ty z roku 1740 a 1890. Jako reakce na poslední zmiňovanou povodeň je vytvoření menších přehrad na Horní Vltavě a jejich přítocích. Jedním z míst, kde se původně plánovalo vybudování větší přehradní nádrže, je okolí Frymburka. Tato myšlenka ovšem ztroskotává na neochotě zemědělců prodat půdu.

4 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Po další velké povodní v roce 1922 se stává myšlenka hráze, zadržující jarní vodu, znovu aktuální a poprvé se v plánech inženýrů nalézá přehrada zhruba v místech, kde byla nakonec realizována. Snahy o výkup pozemku opět končí nezdarem. Projekt Lipenské přehrady jako vodní elektrárny vzniká v 50. letech a tentokrát kvůli odsunu německých občanů z Československé republiky a prakticky minimálního osídlení pohraničí mizí komplikace s výkupem pozemků a projekt dostává “zelenou”.

5 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Výstavba vodního díla Lipenské přehrady byla pokračováním v budovaní vltavské kaskády. Mezi předchozí vybudovaná díla patří Vrané 1935 a Štěchovice 1945. Hlavní vodohospodářský význam kaskády leží ve vyrovnání odtoků, ve snižování povodňových průtoků a v neposední řadě ve hydroelektrickém využití. Pro finální umístění přehrady u řečiště Lipna mluví jednoduché počty. Řečiště se nachází v nadmořské výšce 705 m.n.m a za několik prvních kilometrů k Vyššímu Brodu klesne do 560 m.n.m. Soutok Vltavy s Labem se nachází o 322 km dále a jen 155 metrů níže. Vltava má za Vyšším Brodem malý spád a teče pomalu.

6 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Spád 145 metrů na malé vzdálenosti Lipno - Vyšší Brod v sobě skrýtá velký potenciál využití vodní energie. Roční zisk využití tohoto spádu se propočítal na přibližně 150 tisíc MWh, což představuje úsporu cca 75 tisíc tun hnědého uhlí. Mezi další výhody patří, nezanedbatelná vlastnost vodních elektráren a to schopnost v řadě jednotek minut naběhnout do plného provozu a dodávat tak energii v době nejvyšší spotřeby. V případě Lipna I se jedná o max. 2 – 3 minuty Dalším důvodem mluvící pro vybudování přehrady bylo využití vodní plochy jako zásobárna vody pro nedalekou papírnu ve Větřní.

7 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Při stavbě vodního díla bylo zaměstnáno na 30 tisíc lidí

8 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Rok 1951 S pracemi souvisejícími s budováním budoucí vodní nádrže se začalo v prvních měsících roku 1951. Jako první přišli zedníci z Pozemních staveb v Českých Budějovicích, kteří postavili poblíž budoucí hráze dřevěné domky pro stálé dělníky i pro brigádníky a dali tak základ budoucímu sídlišti na Lipně. Krátce nato se odlesňovaly větší či menší lesní porosty i drobné hájky, osamělé stromy i aleje podél silniček, které se měly za čas ocitnout pod vodou. Odstraňovaly se domy a jiné objekty, které čekal stejný osud. Zmizelo několik osad, obec Dolni Vltavice a část Frymburka.

9 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Přehrada pohlcuje Dolní Vltavici

10 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Rok 1952 V roce 1952 se na vhodném a již dříve stanoveném místě začalo po důkladném geologickém průzkumu se stavbou přehradní hráze, jejímž úkolem mělo být zadržovat vodní spousty celé přehrady a uvolňovat je podle potřeby pro elektrárnu. V podélné ose hráze bylo vyhloubeno dvanáct šachet do hloubky dvaceti metrů až do míst, kde se narazilo na pevnou skálu. Z této hloubky se zpevňovalo skalní podloží v dalších dvaceti metrech injektáží cementovým mlékem, vháněným vysokým tlakem do skály tak, že základy celé stavby byly zcela spolehlivě zpevněny.

11 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Představu, o jaký rozsah práce se v uvedených šachtách jednalo, dává údaj, že z každé z nich se muselo vyvézt 600 kubických metrů zeminy, balvanů a rozstřílené skály. Proti pronikání vody pod tělesem přehradní hráze bylo třeba vybudovat mohutnou betonovou stěnu. Prostředkem k tomu se staly kesony, což bylo zařízení z ocelových plátů ve tvaru ohromné krabice o váze šedešáti tun. Kesonáři uvolňovali v kesonu kamení a zeminu, které se odtud vyvážely, přičemž se keson podhrabával, až se usadil v žádoucí hloubce. Nakonec se pracovní komora kesonu zalila betonem. Zaplněný keson vážil 230 tun.

12 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Rok 1954 Stavba pokračovala i při vysokém stavu vody v řece, který nastal po dlouhotrvajících deštích. Velká voda však nenadělala na přehradě větších škod. Rok 1955 Po letech starostí a dřiny se dostavil první význačný úspěch: o půl třetí hodině noční 30. prosince 1955 budovatelé Lipna převedli Vltavu do nového koryta. Voda opustila své staré koryto a začala protékat základovými výpustěmi betonového gravitačního bloku, který se začal betonovat na podzim roku 1954.

13 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Rok 1956 Krátce nato, těsně před půlnoci z 10. na 11. leden 1956, se sešli raziči tunelu, postupující v obou směrech proti sobě a byly tak spojeny obě štoly z Vyššího Brodu i Lipna. Práce byla tak kvalitní, že při spojení štol nevznikla na více než tříkilometrovém tunelu prakticky žádná odchylka. Rok 1957 V polovině ledna 1957 byl zahájen výlom jádra v podzemní hydrocentrále, po jehož dokončení přišla na řadu betonáž a vlastní montáž turbín. V nejtěžších pracovních podmínkách tu byly vylámány a vyvezeny tisíce kubických metrů skály.

14 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Rok 1958 Lipenská hráz byla na podzim roku 1957 prakticky hotova. Dodělávala se kamenná část a začaly se betonovat dva bloky. Očekávalo se, že se v jezeru budou moci zadržet již jarní vody v rocě 1958. Zemní hráz na Lipně je nad dnem údolí vysoká 28 m a 282 m dlouhá, zakončená funkčním gravitačním betonovým blokem. Obsahuje asi 270 000 kubických metrů různých druhů zemin, které byly všechny těženy přímo na stavbě.Lipně

15 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 S napouštěním Lipenské přehrady se počítalo od 1. března 1958. Byla to jedna ze závěrečných prací na stavbě. Urychleně se bouraly objekty, které ještě stály v zátopovém území. Demontovaly se mosty. Pracovalo se ve větru, mrazu a vánici. Přesto se některé objekty zbourat a demontovat nepodařilo a dodnes stojí na dně jezera. Záměr naplňovat přehradu pozvolna se nemohl uskutečnit pro náhlou silnou oblevu. Voda z tání sněhu ve spádové oblasti začala přehradu rychle naplňovat.

16 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Dne 17. února dosáhla hladina kóty 715,15 m a zadrželo se 12 a půl miliónu kubických metrů vody. Hladina stále stoupala. Propusti gravitačního bloku byly otevřeny, aby vody ubývalo, a tím aby se hráz zatěžovala vodou postupně. Přestože se většina přípravných prací vykonala včas, přece jen velká voda stavbaře poněkud překvapila. Ve Frymburku již bylo přerušeno spojení mezi oběma břehy, protože nájezd na most z pravého břehu už byl pod vodou. Aby nedošlo k poškození mostu ledem, bylo nutno v noci z 16. na 17. únor ledy rozstříletFrymburku

17 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Šumavské moře Když konečně všechny sněhy v povodí Lipna roztály, dosáhla voda v přehradě kóty 717,40 m. Obsah nádrže činil několik desítek miliónů kubických metrů. Do daleka rozlité vody mezi lesnatými úbočími kopců činily dojem, jako by zde jezero bylo od dávných dob. Podél břehů se objevilo mnoho míst vhodných ke koupání. A v té chvíli nastala na Lipně první sezóna. Lipno se začalo stávat rekreační oblastí.

18 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Rok 1959 Konečně přišel první ze dvou dní, kterými se uzavíralo budování Lipna: dne 15. července 1959 v 17.55 hodin se uskutečnia první zkouška energetického systému. Lopatky první turbíny se poprvé roztočily a turbosoustrojí začalo dodávat do sítě první kilowatty elektrického proudu. Voda z Lipenského přehradního jezera protékala odpadním tunelem mimo své koryto. Zbývalo uvést do provozu ješté druhé soustrojí. Dne 7. prosince 1959 začalo dodávat proud stejně spolehlivě jako první turbína.

19 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Vodní elektrárna Lipno I je součástí vltavské kaskády. Její nádrž s rozlohou téměř 50 km 2 představuje svou plochou naše největší umělé jezero. Obsah nádrže 306 mil. m 3 vody je využíván pro víceleté řízení odtoku. Regulací odtoku se zvětšují minimální průtoky, omezují povodňové špičky a zvyšuje se výroba v ostatních elektrárnách vltavské kaskády. Vodní plocha jezera v krásném prostředí Šumavy, dlouhá 44 km a v nejširším místě až čtrnáctikilometrová, je využívána pro letní rekreaci, plavbu po jezeře a efektivní rybní hospodářství.

20 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Energetický význam elektrárny Lipno I představuje výroba levné, ekologicky čisté, špičkové elektrické energie a využití pro regulaci výkonu celostátní energetické soustavy. Její velmi rychlé najetí na plný výkon 120 MW do 150 vteřin a dálkové ovládání z centrálního dispečinku vodních elektráren ve Štěchovicích umožňuje ovlivňovat výkonovou bilanci elektrizační soustavy České republiky. Kolísání odtoku vyrovnává malá průtočná vodní elektrárna Lipno II o výkonu 1,5 MW, vybudovaná pod Lipnem I. Vodní dílo Lipno vznikalo v letech 1953 - 58. K zadržení vody slouží kombinovaná zemní a gravitační hráz o výšce 26 m s potřebným hydrotechnickým vybavením.

21 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Samotná vodní elektrárna se nachází v podzemní kaverně o rozměrech 65 x 22 m a výšce 37 m, vylámané v hloubce 160 m pod terénem v blízkosti hráze. Voda je přiváděna na turbíny dvěma tlačnými ocelovými šachtami, průměru 4,5 m a délky 160 m, přes kulové uzávěry a odváděna je 3,6 km dlouhým podzemním odpadním tunelem, širokým 8,4 m a vysokým 7,8 m. K dopravě technologického zařízení a personálu do podzemí slouží šikmý tunel se sklonem 45°, široký 6,8 m, vysoký 9,7 m a dlouhý 200 metrů

22 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 V podzemní elektrárně, uvedené do provozu v roce 1959, jsou umístěna dvě plně automatizovaná soustrojí s Francisovými turbínami o celkovém výkonu 2 x 60 MW. Elektrická energie z generátorů se vyvádí tunelem pomocí kabelů do nadzemních transformátorů a rozvodny. V nadzemním areálu je též umístěna rozvodna 22 kV, která zásobuje rozsáhlé okolí elektrickou energií. Od svého vybudování dodala elektrárna do rozvodné sítě tolik el. energie, která by dokázala zásobovat naše hlavní město Prahu po dobu tří let.

23 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Informační centrum se nachází přímo v budově elektrárny

24 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Expozice má několik tématicky specifikovaných částí: Povltaví (připravilo Povodí Vltavy) výstavba vodních elektráren Lipno I a Lipno II, jejich současný provoz životní prostředí v malebném koutě naší republiky v lokalitě elektrárny (Českokrumlovsko, Vyšebrodsko, okolí Lipenské vodní zdrže a Lipensko) stručné představení nejvýznamnějších obcí v daném regionu (Vyšší Brod, Lipno nad Vltavou, Frymburk a Horní Planá).

25 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Informace jsou návštěvníkům prezentovány přehlednou formou na 22 výtvarně vkusně upravených panelech, dále prostřednictvím tištěných informačních materiálů a videoprojekce systému DVD (ta je věnována převážně historii a současnosti vodní elektrárny Lipno, k dispozici jsou i další zajímavé filmy s energetickou tématikou). Ve vstupním prostoru střediska s průhledem do tzv. strojovny šikmého nákladního výtahu elektrárny jsou navíc umístěny panely prezentující umístění našich organizačních jednotek na území ČR a aktuální informace o vzniku a postavení posílené energetické Skupině ČEZ.

26 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Schéma vodní elektrárny Lipno I 1) hráz 2) tulen šikmého výtahu 3) komora kulových uzávěrů 4) hydrocentrála 5) čelní stěna podzemní kaverny 6) generátory 2x60MW

27 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Mezi nejznámější typy vodních elektráren patří akumulační elektrárny. Jsou charakterizovány hrází a jezerem, kde je shromážděna velká zásoba vody. Tato vodní díla v sobě spojují více úloh než pouhou výrobu energie. Pod hrází stabilizují průtoky vod říčním korytem, chrání před povodněmi a podporují plavební možnosti toku. Břehy nádrží mohou sloužit jako rekreační oblasti. Mnohdy jsou nádrže také zdrojem pitné, technologické, nebo závlahové vody. Hráze bývají budovány jako sypané (gravitační s těsnícím jádrem), kde hráz vzdoruje tlaku vody svou hmotností a objemností. Jiné jsou hráze klenbové, kde se proti tlaku vody vzpírá poměrně tenká železobetonová protiproudně vyklenutá skořepina

28 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Volba turbíny je do značné míry přímo závislá na účelu a podmínkách celého vodního díla. Nejčastěji se osazují turbíny reakčního typu, a to Francisova nebo Kaplanova turbína různých modifikací. Pro vysoké spády (někdy až 1500 m) se používá Peltonova turbína, která se řadí mezi turbíny akční. V přečerpávacích vodních elektrárnách se používá turbín s reverzním chodem a s přestavitelnými lopatkami. V malých vodních elektrárnách se většinou používá upravená jednoduchá turbína Francisova nebo Bánkiho.

29 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Oběžná kola velkých turbín Francisova turbina - Kaplanova turbina - Peltonovo kolo.

30 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Francisova turbína je přetlaková turbina, což znamená, že pracovní kapalina během své cesty strojem mění tlak a přitom odevzdává svou energii.Vstupní potrubí má tvar spirály. Voda je pomocí věnce rozváděcího kola (tangenciálně) směřována na oběžné kolo. Jak voda prochází oběžným kolem, její rotační rychlost se zmenšuje a zároveň odevzdává energii oběžnému kolu. Tento efekt (spolu s působením samotného vysokého tlaku vody) přispívá k efektivitě turbíny. Francisova turbina se využívá pro spády od cca 30 do 500 m. Při optimálním využívání spádu a průtoku mají Francisovy turbíny vysokou účinnost. Pokud se parametry změní, účinnost rychle klesá.

31 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Francisova turbína u parkoviště před elektrárnou.

32 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Strojovna

33 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Historicky nejrozsáhlejší rekonstrukce elektrárny na největším umělém jezeře v České republice, byla zahájena 5. 11. 2012. V rámci výměny jedné z 60MW turbín, která je umístěna 160 metrů pod povrchem země, došlo k vytažení rotoru z generátoru. Rotor o hmotnosti 230 tun byl uložen na předem určené místo v podzemní strojovně elektrárny, kde došlo k jeho opravě. Do šrotu se stěhoval stator generátoru. Jeho dvě poloviny, každou o hmotnosti 50 tun, vyvezl nákladní výtah a následně byly transportovány k sešrotování. Při skládání nového statoru byly použity zhruba dvaceti tunové jednotlivé díly.

34 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Polární jeřáb vyzvedává rotor generátoru o váze 320 tun

35 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Tak to jsme MY. Je nás plné informační centrum

36 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Interaktivní modely mají své kouzlo

37 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Pracovní porada budoucích manažérů ČEZ

38 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Pak že je dnešní mládež těžké něčím zaujmout

39 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Prý je problém udržet jejich pozornost a vzbudit zájem…

40 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Když nás něco zajímá…

41 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 …pozorností nešetříme

42 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Debaty odborné…

43 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Debaty vzrušené…

44 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Ještě snímeček, ať je vidět, že držíme při sobě…

45 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 …a že se máme rádi…

46 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Je to dobré,hlavní organizátor exkurze se usmívá

47 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Borec na konec - Dáváme palec nahoru

48 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Jihočeské moře – Příště se přijedeme koupat a slunit

49 Název projektu: Rozvoj technického vzdělávání v Jihočeském kraji Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.00/44.0007 Tam, kde technika a příroda žijí ve vzájemné symbióze