Parametry projektu
Litostroj nahradil čtyři původní turbíny z roku 1913 moderními vertikálními bulbovými jednotkami, čímž zdvojnásobil instalovaný výkon při maximalizaci účinnosti a plném využití stávající strojovny.
Modernizace více než stoleté vodní elektrárny
Vodní elektrárna Buckingham na řece Lièvre v kanadské provincii Québec vyrábí obnovitelnou energii již více než sto let. Do provozu byla uvedena v roce 1913, avšak po desetiletích spolehlivého provozu se její technologické vybavení přiblížilo hranici své životnosti.
Společnost Boralex proto svěřila společnosti Litostroj kompletní modernizaci elektrárny. Cílem projektu nebyla pouze náhrada původních turbín, ale také výrazné zvýšení instalovaného výkonu, účinnosti a dlouhodobé provozní spolehlivosti při maximálním využití stávající strojovny.
Zdvojnásobení výkonu bez rozšíření elektrárny
Modernizace historické vodní elektrárny představovala významnou technickou výzvu. Cílem projektu bylo maximálně využít dostupný hydroenergetický potenciál při zachování stávající stavební infrastruktury.
Namísto výstavby nové strojovny navrhla společnost Litostroj řešení, které zvýšilo instalovaný výkon elektrárny z 9,9 MW na 20 MW, tedy na více než dvojnásobek původní hodnoty.
Kombinací moderních vertikálních bulbových soustrojí a optimalizovaného hydraulického návrhu se podařilo výrazně zvýšit výrobu elektrické energie a současně efektivněji využít dostupný průtok řeky.
Návrh optimalizovaného hydraulického řešení
Projekt zahrnoval mnohem více než pouhou výměnu původních turbín. Inženýři společnosti Litostroj provedli rozsáhlé numerické simulace metodou CFD (Computational Fluid Dynamics) a fyzikální modelové zkoušky, při nichž analyzovali celý průtok vody – od přívodního kanálu až po sací potrubí.
V průběhu návrhu bylo posouzeno několik konstrukčních variant s cílem dosáhnout optimální rovnováhy mezi hydraulickou účinností, provozní flexibilitou, nároky na údržbu a investičními náklady.
Výsledné řešení kombinovalo dvě Kaplanovy turbíny a dvě vrtulové (Propeller) turbíny s pevnými lopatkami. Díky tomu bylo možné efektivně využít o 72 % vyšší průtok vody při zachování spolehlivého provozu v různých provozních podmínkách.
Součástí dodávky byly kromě nových turbín také nové generátory a pomocné technologické systémy, které společně představovaly komplexní modernizaci výrobních soustrojí.
Závěr
Projekt modernizace Buckingham ukazuje, jak mohou pokročilé hydraulické návrhy a moderní turbínové technologie výrazně zvýšit výkon stávajících vodních elektráren.
Díky kombinaci numerických simulací, fyzikálních modelových zkoušek a nových turbínových soustrojí se společnosti Litostroj podařilo více než zdvojnásobit instalovaný výkon elektrárny, aniž bylo nutné rozšiřovat stávající strojovnu.
Elektrárna je od roku 2019 spolehlivě v provozu a představuje příklad úspěšné modernizace, která prodloužila životnost více než sto let staré hydroenergetické infrastruktury a současně významně zvýšila její výkon i energetickou efektivitu.
