Využití energie vody má u nás dlouholetou tradici – mlýny, pily a hamry dříve sloužily k nejrůznějším lidským činnostem. Od počátku 20. století se však začaly předělávat na malé vodní elektrárny a dnešní moderní vodní turbíny nachází uplatnění hlavně při výrobě elektřiny. Díky účinnějším technologiím a intenzivnějšímu využití vody je jejich celkový výkon mnohonásobně větší než dříve, přestože se jich na našem území nyní nachází méně.

• Přírodní podmínky v ČR
• Dopad na životní prostředí
• Princip funkce
• Rozdělení vodních elektráren
• Přednosti a nevýhody
• Před započetím stavby

Přírodní podmínky ČR

V ČR nejsou přírodní poměry pro budování vodních energetických děl ideální, naše toky nemají velké spády
a potřebný dostatek vody. Proto je podíl výroby elektrické energie ve vodních elektrárnách z celkové spotřeby poměrně nízký. V posledních letech k jeho dalšímu snížení přispělo i poškození vodních elektráren povodněmi v roce 2002.

Přesto je ještě možné nalézt vhodné lokality pro výstavbu nebo obnovu malých vodních elektráren, přičemž nejvýhodnější využití je v oblastech vysokých spádů. Nezbytnou a velmi nákladnou součástí každé elektrárny je vzdouvací zařízení (jez), případně přiváděcí nebo odtokový kanál. Je-li nutné tyto části vybudovat zcela nové, elektrárna se hodně prodraží. Pokud je tedy možné pouze rekonstruovat starší vodní dílo, investice se vyplatí mnohem více, neboť náklady na výstavbu významně klesnou.

Dopad na životní prostředí

Vodní elektrárny neznečišťují ovzduší, nedevastují krajinu a povrchové či podzemní vody těžbou a dopravou paliv a surovin, jsou bezodpadové, nezávislé na dovozu surovin a vysoce bezpečné.

Princip funkce

Vodní elektrárny soustředí měrnou energii vodního toku vybudováním jezu nebo přehrady. Voda roztáčí turbínu, ta je na společné hřídeli s elektrickým generátorem (dohromady tvoří tzv. turbogenerátor). Mechanická energie proudící vody se tak mění na energii elektrickou, která se transformuje a odvádí do míst spotřeby.

Rozdělení vodních elektráren

• podle způsobu provozu:
  • průtočné elektrárny – pracují v základní části diagramu zatížení, využívají přirozeného průtoku
  • akumulační – pokrývají špičkovou část diagramu zatížení, využívají řízený odběr vody z akumulační nádrže (např. Vltavská kaskáda)
• podle systému soustředění měrné energie a přívody vody k turbíně:
  • přehradní a jezové elektrárny – soustřeďují energii pomocí vzdouvacího zařízení (jezu nebo přehrady)
  • derivační – využívají derivaci, tzn. odvedení vody přivaděčem (kanál, štola, potrubí) z vodního koryta do turbíny
  • přečerpávací (akumulační) – principem je přečerpání vody v době přebytku elektrické energie (např.
    v noci) a následný levný provoz ve špičce (v době nedostatku elektrické energie) – např. Dalešice, Dlouhé Stráně na Divoké Desné, Štěchovice
• podle využití měrné energie:
  • rovnotlaká turbína – turbína s volným odpadem vody (Peltonova turbína)
  • přetlaková – se sníženým tlakem (Francisova turbína, Kaplanova turbína)

Přednosti

• výroba „čisté“ energie bez škodlivých emisí a odpadů
• nevyužívají fosilní paliva
• pružným pokrýváním spotřeby a schopností akumulace energie zvyšují efektivnost elektrizační soustavy
• vysokým stupněm automatizace přispívají k vyrovnávání změn na tocích a vytvářejí nové možnosti pro revitalizaci prostředí (prokysličování vodního toku).

Nevýhody

• nerovnoměrnost dodávky – závislost na velikosti průtoku (na meteorologických podmínkách)
• možné pokutování při porušení dodávky minimálního průtoku řečištěm – suché koryto 

Před započetím stavby je třeba zvážit:

• využitelný spád - rozdíl výšek mezi hladinami nad jezem a pod turbínou (geodetické zprávy)
• průtok - během roku se mění, nejvyšší u nás bývá na jaře, nejmenší v létě (tzv. průtokové křivky poskytne Český hydrometeorologický ústav nebo správa příslušného povodí)
• počet provozních hodin během roku - stanoví se podle počtu dní, ve kterých může turbína pracovat (měl by být alespoň 4.000 hod)
• majetkoprávní vztahy k pozemku i k vodnímu dílu
• požadavky místního stavebního úřadu, správy povodí a dalších dotčených orgánů
• vzdálenost lokality od distribuční elektrické sítě
• možnost umístění vhodné technologie  - dostupnost pro stavební stroje
• zpracování odborné studie proveditelnosti - přesné stanovení výkonu, produkce elektřiny, tržby, investičních a provozních nákladů, návratnosti investice, možnosti financování, případných rizik