29 października 2018

Przemysł energetyczny - elektrownie cz.1

19-te stulecie nazywane jest "wiekiem pary i elektryczności". Zastosowanie energii pary zrewolucjonizowało transport - zarówno kolejowy lądowy, jak i rzeczny czy morski. Domeną elektryczności stała się łączność - telegraf (od 1837 roku) i telefon (1876) i radio (1895). Ale energię elektryczną próbowano również zużytkować do napędu maszyn (1879) oraz przede wszystkim do oświetlenia.

* * *

Pierwsze próby wykorzystania prądu elektrycznego do oświetlenia przeprowadzano już w pierwszej połowie XIX wieku. Jednak światło elektryczne było długo traktowane tylko jako ciekawostka techniczna, jego popularyzacja nastąpiła dopiero w latach 70-tych XIX wieku (m.in. dzięki odbywającym się Wystawom Elektryczności - pierwsza w Paryżu w 1878 roku). Na początku jedynymi znanymi elektrycznymi źródłami światła były lampy łukowe. Źródłem światła był w nich łuk elektryczny (iskra) przeskakujący pomiędzy elektrodami. Takie światło, mimo iż migotliwe, było bardzo mocne - jego ostrość osłabiano obowiązkowym mlecznym kloszem (szklany klosz pochłaniał też niebezpieczne promieniowanie ultrafioletowe). Duże problemy z eksploatacją lamp łukowych sprawiała też regulacja szybko zużywających się  elektrod. Pierwsze żarówki pojawiły się z końcem lat 70-tych XIX wieku, jednak ich słabe światło również nie było doskonałe. Żarzące się włókno węglowe nie dawało dużej jasności, ponadto bańka z czasem ciemniała od środka, co dodatkowo pogarszało właściwości światła. Próbowano zastosować inny materiał na włókno m.in. osm (od 1903 roku) ale dopiero wolfram (od 1911 roku) radykalnie rozwiązywał problem jasności. Ponadto od 1913 roku bańkę wypełniano gazem obojętnym - argonem (wcześniej panowała w nich próżnia) dzięki czemu szkło mogło być cieńsze i nie pokrywało się nalotem od środka.

Elektryczne źródła światła dostępne w drugiej połowie XIX wieku.
Ilustracja z książki "Dzieje elektryczności"
W Krakowie po raz pierwszy elektryczną iluminację zaprezentowano w 1880 roku z okazji wizyty Cesarza Franciszka Józefa. Zastosowano wówczas lampy łukowe zasilane z baterii. Imponujący pokaz elektrycznego oświetlenia odbył się też w 1883 roku podczas uroczystych obchodów 200-lecia odsieczy wiedeńskiej. Do generowania prądu użyto wówczas maszyny dynamoelektrycznej. Dwa lata później powstał projekt oświetlenia elektrycznością sukiennic. Zastosowane miały być żarówki zasilane z baterii ogniw chemicznych systemu M. Rybińskiego. Jednak próby tego systemu w sali posiedzeń Rady Miejskiej były nieudane i przedsięwzięcia tego zaniechano.
 
Latarnie łukowe na elewacji Grand Hotelu przy ulicy Sławkowskiej - koniec XIX wieku.
Ilustracja z książki "100-lecie energetyki w Krakowie".
Pomimo tych niepowodzeń elektryczność powoli torowała sobie drogę. Z końcem XIX wieku w Krakowie istniało już kilkanaście niepublicznych elektrowni zapewniających oświetlenie dla pojedynczych budynków czy fabryk. Elektrownie istniały m.in. w Grand Hotelu, Banku Hipotecznym, browarze Goetza, Collegium Medicum UJ czy paradoksalnie - u głównego dostawcy światła - w Krakowskiej Gazowni Miejskiej. Z końcem wieku XIX w mieście działało już kilkanaście takich małych indywidualnych elektrowni o łącznej mocy ok. 270 kW. Wszystkie stopniowo wyłączano z ruchu po 1905 roku, kiedy pojawiła się możliwość podłączenia do elektrycznej sieci miejskiej. (Lecz nadal powstawały małe elektrownie tam gdzie sieć miejska nie docierała - np. w 1917 roku powstała elektrownia szpitala psychiatrycznego w Kobierzynie.)

Elektrownia Teatru Miejskiego

W 1886 roku podjęto decyzję o budowie nowego Teatru Miejskiego (wówczas imienia Fredry, a od 1909 roku Słowackiego). Konkurs na projekt budynku teatru rozpisano w 1880 roku a budowę rozpoczęto w 1891. W trakcie budowy zadecydowano o zastosowaniu w tym obiekcie nowoczesnego oświetlenia elektrycznego. Do oświetlania wnętrz zastosowano żarówki ale scena miała być oświetlana wąskostrumieniowymi reflektorami łukowymi. Ponadto elektryczność posłużyła do napędu pompy wewnętrznego wodociągu teatru. Do generowania prądu użyto prądnic prądu stałego napędzanych silnikami spalinowymi - cała aparatura dostarczona była przez niemiecką firmę Langenbold z Frankfurtu. Na elektrownię nie było jednak miejsca w budynku teatru dlatego na jej potrzeby zbudowano nieopodal nowy obiekt, utrzymany w modnym wówczas stylu secesyjnym. Budynek elektrowni, nazywanej Domem Machin był gotowy w 1893 roku, wraz z oddaniem do użytku teatru.
 
Dawna elektrownia Teatru Miejskiego - produkowała prąd do 1906 roku.
Obecnie w budynku mieści się Scena Miniatura Teatru Słowackiego.
Montaż części elektrycznych w elektrowni teatralnej przeprowadziła firma František Krizik z czeskiej Pragi. Ta sama firma dokonała też elektryfikacji stacji kolejowej w Podgórzu-Płaszowie (Krakowska stacja kolejowa była oświetlana gazem z Gazowni Miejskiej). Uruchomiona w 1898 roku elektrownia stacji płaszowskiej posiadała dwa generatory o łącznej mocy 350 kW zasilające 42 lampy łukowe i 500 żarówek.

Elektrownia Krakowskiej Spółki Tramwajowej

W 1900 roku powstała jeszcze jedna elektrownia zakładowa, ale jej głównym zadaniem było generowanie prądu nie do oświetlenia, ale napędu wozów tramwajowych. Było to konsekwencją podjętej decyzji o elektryfikacji krakowskich tramwajów. Elektryczne tramwaje rozpoczęły kursowanie 16 marca 1901 roku. Początkowo było to 17 wozów wyposażonych po dwa silniki o mocy 16 kW każdy. Z czasem ilość tramwajów wzrosła do 29.

Wnętrze elektrowni Krakowskiej Spółki Tramwajowej.
Widoczne są pionowe maszyny parowe oraz ośmio-biegunowe generatory prądu stałego.
Ilustracja z książki "100-lecie energetyki w Krakowie"
Budynek elektrowni tramwajowej zlokalizowano na terenie zajezdni przy ul. Św. Wawrzyńca. Sieć trakcyjną i zespół urządzeń elektrycznych wykonała firma Österreichische Siemens&Schuckert. W samej elektrowni zastosowano dwie 8-biegunowe prądnice prądu stałego o napięciu 550 V, 390 A produkcji Siemens&Schuckert. Ich praca była wspomagana baterią 240 akumulatorów kwasowych o łącznej pojemności 276 Ah. Generatory były napędzane dwiema maszynami parowymi o pionowym układzie cylindrów, produkcji Pierwszej Brneńskiej Fabryki Maszyn o łącznej mocy 330 KM. Kotłownia posiadała dwa kotły Tischbein 10 atm - 200 m2 powierzchni ogrzewalnej z przegrzewaczami pary. Pierwotnie planowano iż elektrownia tramwajowa będzie też pełnić funkcję elektrowni miejskiej, jednak ostatecznie zbudowano dla miasta nową elektrownię. Kiedy w 1910 roku miasto przyjęło akcje spółki tramwajowej zadecydowano że tramwaje przejdą na zasilanie z sieci miejskiej, co stało się w 1917 roku. Elektrownia tramwajowa uległa wówczas likwidacji.

Miejska Stacya Elektryczna w Podgórzu

Wszystkie omówione wyżej elektrownie działały wyłącznie na użytek pojedynczych przedsiębiorstw. Ich szersza działalność związana z odsprzedażą energii była w praktyce niemożliwa z uwagi na brak odpowiedniego prawodawstwa. Korzystne rozwiązania prawne pojawiły się dopiero w ostatnich latach XIX wieku, dopiero wtedy też zaczęły powstawać na terenie Galicji elektrownie zawodowe (odsprzedające prąd). Pierwsze było Bielsko (1893), następnie Lwów (1894), Przemyśl (1896), Nowy Targ i Jasło (1897) oraz Tarnopol (1900). W 1900 roku do tego elitarnego grona dołączyło Wolne Królewskie Miasto Podgórze.

Budynki elektrowni podgórskiej - początek XX wieku.
Ilustracja ANK sygn. A-IV-464
Elektrownia Podgórska została zlokalizowana nieopodal Wisły (przy ul. Nadwiślańskiej 4). Powstałe w latach 1899-1900 zabudowania składały się z dwu hal oraz przylegającego do nich budynku biurowo-administracyjno-mieszkalnego. Wyposażenia dostarczyła znów sprawdzona firma František Krizik a składało się na nie trzy prądnice prądu stałego o napięciu 150V i łącznej mocy 280 kW. Dwie z nich napędzane były za pomocą przekładni pasowej z jednocylindrowych maszyn parowych dla których parę wytwarzały dwa kotły. Trzeci generator posiadał maszynę dwucylindrową. Zastosowano też sprawdzone rozwiązanie z użyciem baterii akumulatorów wspomagającej generatory w godzinach szczytu, dzięki czemu moc przyłączeniowa wynosiła aż 0,64 MW.


Hala maszyn elektrowni podgórskiej.
Widoczne prądnice napędzane przekładnią pasową.
Ilustracja ANK sygn. A-V-1499
Elektrownia została oddana do użytku 1 marca 1900 roku. Dostarczała energii do 40 lamp łukowych, 6622 żarówek oraz 57 silników i 26 urządzeń elektrycznych odbiorców. Z energii elektrycznej korzystały urzędy, biura, szpital, zakłady przemysłowe i rzemieślnicze oraz miejska hala targowa i chłodnia miejska. Z dobrodziejstw elektryczności korzystali też odbiorcy indywidualni - w ciągu pierwszych 10 lat funkcjonowania zainstalowano 625 liczników.
 
Rynek podgórski z początku XX wieku.
Po prawej stronie ażurowy słup z latarnią łukową.
Ilustracja ANK sygn. A-II-341
Jednym z powodów uruchomienia elektrowni była kwestia oświetlenia ulic miasta po zmroku. Sąsiedni Kraków już od 1856 posiadał gazownię i stale rozbudowywał sieć latarni gazowych. Ulice Podgórza skrywały się w zmroku z rzadka rozświetlanego nielicznymi latarniami naftowymi. Pierwsze lampy elektryczne na ulicach Podgórza zabłysły już w dniu uruchomienia elektrowni. Boczne ulice oświetlono żarówkami ale na głównych traktach miasta - ulicy Kalwaryjskiej, Lwowskiej (dziś Limanowskiego) oraz na Podgórskim Rynku ustawiono wysokie, metalowe ażurowe słupy ze zwieszającymi się z nich mlecznymi kloszami kryjącymi w swym wnętrzu lampy łukowe. Latarnie te, z racji na intensywność światła, były przez mieszkańców Podgórza nazywane "małymi słońcami". Latarnie łukowe posiadały mechanizm pozwalający na opuszczanie klosza lampy w celu dokonania codziennego przeglądu oraz wymiany zużytych elektrod.


Obecny stan budynków elektrowni podgórskiej
zaadoptowanych na Ośrodek Dokumentacji Sztuki Tadeusza Kantora CRICOTEKA.
W latach 1913–1915 następował scalanie Podgórza z Krakowem. W ramach tego procesu scalono też organizacyjnie elektrownię podgórską z krakowską. Jednak docelowo głównym i jedynym zakładem elektrycznym Wielkiego Krakowa miał być ten krakowski. Zatem elektrownia podgórska funkcjonowała do czasu wyeksploatowania się jej maszyn i ostatecznie w 1926 roku zakończyła produkcję elektryczności.

Budynki po elektrowni zostały przebudowane na Miejski Dom Noclegowo-Dezynfekcyjny i Kąpielowy dla bezdomnych, a po 1930 roku w dawnym budynku mieszkalnym urządzono lekarską przychodnię. Podczas niemieckiej okupacji w budynku funkcjonowała łaźnia z komorą dezynfekcyjną. Odprawiano stamtąd pracowników na roboty do Rzeszy oraz transporty więźniów do obozów koncentracyjnych. Po wojnie budynki przejęła Stacja Pogotowia Ratunkowego, na terenie kompleksu istniał też dom noclegowy PTTK. W 2011 roku rozpoczęto adaptację obiekt dawnej elektrowni na Ośrodek Dokumentacji Sztuki Tadeusza Kantora CRICOTEKA. Nadbudowany oryginalną, wiszącą ponad dawną elektrownią konstrukcją kompleks kulturalny rozpoczął działalność we wrześniu 2014 roku.

Krakowska Elektrownia Miejska

Z końcem XIX wieku kolejne miasta Galicji oświetlał blask światła elektrycznego z własnych miejskich elektrowni. Kraków nie miał problemów z oświetleniem gdyż od 1857 roku posiadał gazownię. Latarnie gazowe oświetlały nie tylko ulice ale również sklepy, fabryki i co bogatsze domy miejskie. Gazownia od 1886 była przejęta przez miasto, a to skutecznie torpedowało myśl o elektrycznej konkurencji (opóźniono nawet elektryfikację tramwajów). Jednak postęp techniczny był nieunikniony. Kiedy w 1898 roku zarząd kolei północnej podjął decyzję o przejściu swoich stacji z gazowego na oświetlenie elektryczne, włodarze miasta nie chcąc tracić takiego kontrahenta postanowili działać. Zadecydowano o budowie elektrowni miejskiej, która energię elektryczną będzie produkować na sprzedaż. W 1900 roku powołana komisja opracowywała założenia tej inwestycji.


Plac budowy elektrowni przy ulicy Wawrzyńca w 1904 roku.
W głębi budynek szkoły (obecnie Liceum Ogólnokształcące nr 6).
Ilustracja z książki "Energetyka krakowska 1905-2005".
Pierwotnie planowano budowę elektrowni węglowej na rogu ulic Wielopole i Blich (w zasypanym korycie starej Wisły. Ostatecznie zadecydowano o lokalizacji nieopodal Gazowni na ulicy Wawrzyńca. Ustalono bowiem iż do napędu prądnic użyte zostaną silniki spalinowe zasilane gazem pochodzącym z gazowni. Budowę elektrowni rozpoczęto w kwietniu 1904 roku, a już w lutym 1905 roku rozpoczęła pracę. Neogotycka hala (projektu Jana Rzymkowskiego) mieściła w sobie elektryczną aparaturę firmy Allgemeine Elektrizitäts Gesellschaft Union Wiedeń, składającą się z dwóch prądnic 200 kW o napięciu stałym 2 x 200V. Generatory te były napędzane dwoma silnikami ssąco-gazowymi o mocy 300 KM każdy produkcji firmy Emil Škoda Pilzno. Paliwo - gaz - było dostarczany bezpośrednio z sąsiedniej gazowni. Oczywiście produkcja prądu była wspomagana sprawdzonym sposobem z użyciem baterii akumulatorów o pojemności 972 Ah, ładowanej dodatkowym agregatem.

Najstarsza hala elektrowni z 1905 roku przy ulicy Wawrzyńca.
W głębi narożny budynek biurowy przy ulicy Dajwór.
W pierwszym roku funkcjonowania krakowska elektrownia dostarczyła ok. 250 tys. kWh energii elektrycznej dla 345 podłączonych odbiorców. Jednak rosnące zapotrzebowanie wymusiło rozbudowę, która nastąpiła już w latach 1906-07. Tym razem postawiono na sprawdzoną energię pary. Trzy kotły systemu Babcock-Wilcox o ciśnieniu roboczym 12 atm i powierzchni ogrzewalnej 260 m2 dostarczały ją do trzech dwucylindrowych maszyn parowych ze sterowaniem zaworowym systemu Lentza, o mocy 600 KM. Maszyny te, wyprodukowane w krakowskich zakładach Zieleniewskich, posiadały oryginalny układ cylindrów - jeden za drugim na wspólnym tłoczysku (tzw. tandem). Koła zamachowe tych maszyn były bezpośrednio połączone z prądnicami prądu stałego o mocy 0,4 MW każda.

Wnętrze hali maszyn elektrowni po 1906 roku.
Widoczne maszyny parowe w systemie tandem napędzające generatory.
Ilustracja z książki "100-lecie energetyki w Krakowie"

Dzięki inwestycjom w 1907 roku moc krakowskiej elektrowni miejskiej wzrosła do 1.840 kW. W 1908 roku miała miejsce kolejna zmiana. Elektrownia, która wcześniej formalnie stanowiła część gazowni miejskiej, zyskała wówczas własną osobowość prawną - wpisana do rejestru handlowego jako Elektrownia Miejska w Krakowie.

* * *

Dalsza rozbudowa miejskiej sieci elektrycznej napotkała jednak problemy związane ze spadkami napięć w przewodach. O tym jak sobie z tym poradzono będzie w następnej części, tymczasem zapraszam na film o nowej siedzibie Cricoteki która mieści się - jak wiemy - w dawnej elektrowni podgórskiej: