Americký Portland vyrábí elektřinu ve vodovodním potrubí

Americký Portland vyrábí ve vodovodním potrubí elektřinu pro 150 rodinných domů

Jak se vyrovnat se suchem a klesající výrobou z vodních elektráren? V americkém Portlandu to vyřešili netradičním způsobem – elektrárnou ve vodovodním potrubí. Čtyři turbíny ve vodovodním přivaděči vyrobí elektřinu pro 150 rodinných domů. Systém lze použít všude tam, kde teče voda samospádem.

Změna klimatu nebo globální oteplování, chcete-li se na naší planetě neprojevuje všude stejným způsobem. Zatímco na některých místech jsou největším problémem rostoucí teploty, jinde jsou to extrémní výkyvy počasí nebo vzrůstající hladina oceánů. Americkou Kalifornii, podobně jako řadu dalších míst planety, zase trápí dlouhotrvající sucha a s nimi spojený pokles zásob vody. Stejný problém se podle odborníků mimochodem začíná projevovat i v České republice.

V Kalifornii snížily čtyři roky extrémního sucha hladinu vodních nádrží na historicky nejnižší úroveň. Některé vodní elektrárny byly nuceny snížit nebo dokonce zastavit výrobu a řada energetických společností tam byla nucena přejít z vody na drahý zemní plyn. A nebylo to nijak levné – dvouprocentní pokles podílu výroby elektřiny z vody tam znamenal nárůst nákladů o 1,4 miliardy dolarů.

Elektrárny v potrubí

Způsob, jak se vyrovnat s úbytkem vody a s poklesem výroby elektřiny z klasických vodních elektráren, nabízí řešení z amerického Portlandu. Město v roce 2015 instalovalo na padesátimetrovém úseku svého vodovodního řádu čtyři speciální vodní turbíny. Ty by měly vyrábět zhruba 1100 MWh elektřiny ročně, což stačí na zásobování zhruba 150 rodinných domů (případová studie zde:).

Turbína ve vodovodním potrubí (foto: Lucid Energy)

Investorem celého projektu za 1,7 miliardy dolarů je Portland General Electric (PGE), autorem technologie pak společnost Lucid Energy. Instalaci vodních mikroelektráren zaplatil Lucid Energy s pomocí soukromých investic z Harbourton Alernative Energy. PGE za dodanou elektřinu v příštích 20 letech zaplatí 2 miliony dolarů a pak celý systém převezme do vlastní správy.

Turbíny ve vodovodních potrubích už se používají na řadě míst světa. Obvykle je to v oblastech s velkým sklonem, protože turbína tok vody zpomalí. Náklady na výrobu elektřiny jsou přitom srovnatelné s náklady na elektřinu z větrné nebo solární elektrárny. Turbína od Lucid Energy však díky speciální konstrukci tok vody v potrubí téměř nezpomalí (odkaz na technické parametry je zde: ). Náklady na výrobu elektřiny jsou pak třikrát až čtyřikrát nižší.

Přestože systém nemůže generovat dostatek energie pro celé město, elektřina z potrubí může pohánět jednotlivé budovy, jako je škola nebo knihovna, nebo může pomoci vyrovnat celkový energetický účet města. Na rozdíl od větrné nebo solární energie může systém generovat elektřinu v kteroukoli denní dobu, bez ohledu na počasí.

Několik omezení tu ale přece jenom je – systém může efektivně pracovat pouze v místech, kde voda teče samospádem. Čerpadla by účinnost celého systému snižovala. Na druhou stranu je ale možné nasadit v potrubním systému stovky takových turbín, které by zásobovaly elektřinou jak město, tak i samotná čerpadla pro čerpání vody z velkých hloubek. Ve velkém měřítku ale tato technologie nebude nejspíš nákladově efektivní – ledaže by město vyměňovalo nebo instalovalo úplně novou vodovodní infrastrukturu. Turbíny by nemusely pracovat jen ve vodovodním řádu měst – Mohly by se stát i součástí zemědělských zavlažovacích systémů nebo čističek odpadních vod.