Využitie primárneho hydroenergetického potenciálu na Slovensku

Otázka získavania elektrickej energie sa dostáva stále viac do popredia záujmu odborníkov i širokej verejnosti. Limitujúcimi faktormi rozvoja spoločnosti sú najmä kvalita získanej energie, zabezpečenie jej dodávky a cena. Slovensko trpí nedostatkom prírodných zdrojov energie a zásoby fosílnych palív sú obmedzené. Napriek snahám o úspory a racionalizáciu vo výrobe a využívaní nových technológií s nízkou energetickou náročnosťou sa nedá počítať s významným znižovaním spotreby elektrickej energie.

Naopak, je tu reálny predpoklad, že dopyt bude narastať. Väčšina krajín sa v tejto situácii zameriava na pokrytie spotreby elektrickej energie z vlastných zdrojov. Veľmi významné sú pritom obnoviteľné zdroje energie. Pri terajšom stave techniky a reálnych možnostiach krytia našej spotreby sú VE a MVE veľmi efektívne zariadenia na výrobu elektrickej energie z obnoviteľných zdrojov.

Na Slovensku sa v súčasnosti elektrická energia z obnoviteľných zdrojov produkuje najmä vo VE, ktoré väčšinou prevádzkuje dominantný výrobca Slovenské elektrárne – Enel, a. s. (SE, a. s.). Podiel VE tohto výrobcu na výrobe elektrickej energie predstavoval podľa výročnej správy za rok 2004 (pred privatizáciou) 15 % (3 939 GWh) a na inštalovanom výkone 35 % (2 399 MW). Po roku 2008 sa bude tento podiel zvyšovať vzhľadom na odstavovanie 2 blokov atómovej elektrárne v Jaslovských Bohuniciach a starých parných blokov elektrární Vojany a Nováky. Z hľadiska inštalovaného výkonu tak budú mať VE v rámci skladby zdrojov najväčší podiel.

Silné stránky využitia HEP

Využitie HEP našich tokov vo VE a MVE má v porovnaní s využitím iných energetických zdrojov (uhlie, jadrová energia) množstvo výhod:

• HEP je trvalý, nevyčerpateľný, stále sa obnovujúci zdroj, ktorý šetrí úmerné množstvo paliva a náklady na jeho ťažbu (a s tým často spojenú i devastáciu krajiny), dopravu a uloženie odpadu,
• tento zdroj nezávisí od okolitých krajín (s výnimkou hraničných tokov),
• HEP neznečisťuje ovzdušie a neprodukuje odpad (na rozdiel od popolčeka, ktorý sa produkuje v tepelných elektrárňach, alebo jadrového odpadu z jadrových elektrární), ktorý treba následne skladovať, resp. nejakým spôsobom likvidovať,
• je to pohotový zdroj, ktorý dokáže rýchlo (v priebehu niekoľkých sekúnd) reagovať na zmeny zaťaženia v elektrizačnej sústave,
• vyžaduje veľmi nízke prevádzkové náklady pri dlhej životnosti a vysokom počte prevádzkových hodín,
• vyžaduje malý počet zamestnancov (mnohé plne automatizované VE a MVE pracujú bez obsluhy),
• pri citlivom a technicky správnom riešení nespôsobuje devastáciu prírodného prostredia a celkové zhodnotenie všetkých efektov ukazuje využitie HEP ako ekologicky prínosné.

V prípade VE však nie je cenná len výroba elektrickej energie, dôležitá je aj ich schopnosť rýchlo reagovať na zmeny zaťaženia v elektrizačnej sústave. Najmä regulačné VE umožňujú veľmi pružné krytie premenlivej spotreby elektrickej energie v reálnom čase. Zabezpečujú tiež krytie výpadkov (poruchová rezerva systému) a reguláciu frekvencie. Prečerpávacie vodné elektrárne plnia navyše nezastupiteľnú úlohu akumulátora energie.

MVE sa väčšinou budujú ako priebežné (bez akumulácie). Ich prevádzka závisí od okamžitých prietokov vodného toku. Nemávajú schopnosť regulovať prietok, a tým aj výkon a výrobu elektrickej energie. Napriek tomu sú na rozdiel od iných obnoviteľných zdrojov (napr. vietor, slnko) zárukou neprerušovanej kontinuálnej dodávky určitého garantovaného množstva elektrickej energie.

Slabé stránky využitia HEP

Slabé stránky využitia HEP na Slovensku možno vnímať z rôznych hľadísk, pričom dve najzávažnejšie sú rezortné hľadisko a ekologické hľadisko.

Rezortné hľadisko

Výroba elektrickej energie z vody je vo veľkej miere sústredená v SE, a. s., ktoré patria do rezortu Ministerstva hospodárstva. Tento rezort v podstate riadi energetiku a jej ďalší rozvoj (bolo tomu tak minimálne do privatizácie SE, a. s., v súčasnosti nie je zrejmé, aký reálny vplyv má štát na rozvoj zdrojov, ktoré predal). Nositeľka primárnej energie – voda – podlieha správe Slovenského vodohospodárskeho podniku (SVP, š. p.), ktorý patrí do rezortu Ministerstva životného prostredia SR. Tu sa nachádzajú príslušné odbory ochrany prírody, vrátane povoľovacích orgánov štátnej správy pre vodné stavby. Prostredníctvom týchto ministerstiev má (resp. mal) štát dominantný vplyv na využívanie HEP.

VE sú obvykle súčasťou viacúčelových vodných stavieb, ktoré sa často delia medzi viacerých vlastníkov. Napr. derivačné kanály, priehrady, nádrže, hate, zdrže a odberné objekty (potrebné na výrobu elektrickej energie z vody) patria vodohospodárskemu prevádzkovateľovi – SVP, š. p., zatiaľ čo energetický prevádzkovateľ, SE, a. s., často vlastní len technológiu na výrobu elektrickej energie a časť strojovne VE. Takéto rozdelenie majetku spôsobuje problémy pri prevádzke, rekonštrukciách a údržbe vodných stavieb s energetickým využitím.

Ďalším problémom je, že objekty takýchto stavieb slúžia viacerým prevádzkovateľom (užívateľom). Derivačný kanál napr. slúži energetike – na prítok vody k VE, ale tiež sa využíva ako vodná cesta a slúži vodnému hospodárstvu na prevedenie časti povodňových prietokov (príkladom je vodné dielo Gabčíkovo). Pri týchto objektoch treba riešiť chúlostivé otázky podielu jednotlivých užívateľov, pričom väčšinou každý patrí do iného rezortu. Určenie týchto podielov je nevyhnutným podkladom rozdelenia prevádzkových a iných nákladov na daný objekt a následne na vodnú stavbu ako celok. Medzi prevádzkovateľmi (užívateľmi) existuje v súčasnosti systém odplát, ktorý rieši Vodný zákon (odplaty za využívanie HEP, resp. za odbery energetickej vody). Výšku odplát stanovuje Úrad pre reguláciu sieťových odvetví.

Ďalej treba zdôrazniť, že vo VE a MVE sa stretávajú dva úplne rozdielne systémy:

• hydrologicko-hydraulický systém vodných tokov,
• systém výroby, rozvodu a spotreby elektrickej energie (elektrizačná sústava).

Uvedené systémy navzájom nesúvisia. Okamžitá spotreba elektrickej energie sa neriadi okamžitou veľkosťou prietokov vo vodných tokoch a naopak. Ich špecifické vlastnosti však do určitej miery dovoľujú vzájomné prispôsobovanie. Ak je k dispozícii akumulačná nádrž, vodu možno v čase nižšieho zaťaženia v elektrizačnej sústave akumulovať a využiť ju v čase vyššieho zaťaženia na výrobu elektrickej energie. VE môže vtedy pracovať s vyšším prietokom vo vodnom toku, ako je okamžitý, a tým dosahuje vyšší výkon. Takéto VE sa nazývajú regulačné. Pretože zabezpečenosť prietokov vo vodných tokoch, a z toho vyplývajúca zabezpečenosť regulačného výkonu a regulačnej práce, je vždy menšia ako 100 %, musí elektrizačná sústava túto funkciu (v príslušných časových obdobiach) zaistiť z iných, hoci menej výhodných zdrojov (napr. v parných elektrárňach, dovozom a pod.).

Ekologické hľadisko

Ekológovia a prírodovedci poukazujú na celý rad vplyvov pri výstavbe a prevádzke VE a MVE, ktoré podľa ich názoru negatívne pôsobia na okolité prírodné a životné prostredie. Zaraďujú medzi ne najmä zmenu prietokových pomerov, zvýšenie sedimentačnej, resp. eróznej činnosti toku, zmenu režimu podzemnej vody, priechodnosť rýb a vodných živočíchov cez stupne na tokoch, potenciálny únik mazadiel (ropných látok), zmeny kvalitatívnych vlastností vody, ohrozenie vodných živočíchov chodom turbín, zmeny druhového zloženia vodných organizmov, ovplyvnenie brehových porastov, hlučnosť prevádzky, záber pozemkov a zásahy do územia počas výstavby, urbanistický zásah do okolitého krajinného prostredia a ovplyvnenie rekreačnej plavby.

Veľká väčšina týchto vplyvov sa však dá vhodnými opatreniami značne eliminovať. Kritika často pramení z neznalosti technického riešenia a prevádzky VE alebo MVE, poprípade z apriórnej zaujatosti.

Problémy zvyšovania využitia HEP

Pri súčasnom vývoji využitia HEP možno konštatovať, že v tejto oblasti je veľa obmedzení, ktoré zvyšovaniu jeho využitia bránia. Vplyv na to majú aj skutočnosti, ktoré sú popísané ako slabé stránky využitia HEP.

Okrem toho vznikla po roku 1997 disproporcia vo veľkosti bilančnej hodnoty HEP. Pôvodná bilančná hodnota HEP pre územie Slovenska sa určila dlhoročnými výskumnými prácami (najmä Výskumného ústavu energetického a Výskumného ústavu vodného hospodárstva) na hodnotu 7 361 GWh/rok, pri inštalovanom výkone okolo 2 575 MW. Pred niekoľkými rokmi sa však začala publikovať „spresnená“ hodnota HEP 6 607 GWh/rok. V odbornej verejnosti sa používa termín ekologický HEP. K tejto hodnote dospeli autori tak, že od hodnoty 7 361 GWh/rok odrátali priemerné ročné výroby tých lokalít VE a MVE, proti ktorým sa (najmä zo strany ochrany prírody) vzniesli námietky. Nie je však známe, či sa vyradené lokality dôsledne hodnotili v zmysle zákona o posudzovaní vplyvov na životné prostredie. Nie sú tiež známe variantné riešenia predmetných lokalít, ktoré sú na posudzovací proces v zmysle zákona potrebné.

Ešte do roku 1997 sa v oficiálnych materiáloch SE, a. s., ako aj ministerstiev uvádzala hodnota HEP 7 361 GWh/rok. „Spresnená“ hodnota HEP 6 607 GWh/rok sa dostala do dokumentu s názvom Aktualizovaná energetická koncepcia pre SR do roku 2005, ktorý sa prijal uznesením vlády v roku 1997. Je zrejmé, že číselná hodnota 6 607 GWh/rok je nižšia ako pôvodná 7 361 GWh/rok. Rozdiel 754 GWh/rok prestavuje napríklad viac ako 1/4 priemernej ročnej výroby VE Gabčíkovo (táto produkuje asi 10 % ročnej spotreby elektrickej energie na Slovensku). Nejde teda o žiadnu zanedbateľnú hodnotu.

Táto skutočnosť priamo ponúka možnosť manipulovať s takou dôležitou hodnotou pre energetickú bilanciu, akou je nesporne súčasný stupeň využitia HEP na Slovensku. Podľa dostupných údajov bola hodnota využitého HEP v roku 1997 na úrovni 4 134 GWh/rok. Ak sa vztiahne tento údaj k pôvodnej hodnote HEP 7 361 GWh/rok, využitie HEP je na úrovni približne 56 %. Ak sa však tento údaj porovná so „spresnenou“ hodnotou HEP 6 607 GWh/rok, využitie HEP je už na úrovni približne 62,5 %. Bez reálneho využitia HEP našich tokov (t. j. výstavby čo len jedinej VE alebo MVE) sa Slovensko takto priblížilo k vyspelým krajinám Európskej únie. Nie je však známe, že by sa v krajinách Európskej únie percento využitia HEP takýmto spôsobom upravovalo.

Viacero odborníkov z oblasti hydroenergetiky zastáva názor, že o takéto (takmer ľubovoľne manipulovateľné) údaje, sa nemôže žiadna seriózna energetická bilancia štátu opierať. Ak totiž nie je v súčasnosti možná realizácia konkrétnej VE alebo MVE z akýchkoľvek dôvodov (ekologických, ekonomických, legislatívnych a pod.), neznamená to ešte jednoznačne, že sa v budúcnosti pri zmene podmienok nemôže uskutočniť. Nevybudovaním VE alebo MVE HEP daného úseku vodného toku totiž nezaniká. Preto ani uvádzanie „spresnenej“ hodnoty HEP ako bilančnej hodnoty nemožno považovať za korektné, lebo skresľuje bilanciu.

Záver

S ohľadom na súčasnú situáciu vo využívaní HEP a identifikované problémy možno konštatovať, že Slovensko je pripravené na ďalšie využívanie HEP. Z technického hľadiska sa situácia v oblasti jeho využívania vo VE aj MVE dobre zmapovala. V prevádzke VE (nad 10 MW) pritom patrí Slovensko minimálne do európskeho štandardu. Regulačné VE Vážskej kaskády pritom tvoria aj z európskeho hľadiska unikátnu vodohospodársko-energetickú sústavu.

To, že sa HEP nevyužíva vo väčšej miere, zapríčiňuje najmä nedoriešená legislatíva silne poznačená prioritami zainteresovaných rezortov a byrokracia pri získavaní povolení na výstavbu a aplikáciu podporných programov. V mnohých prípadoch je to aj negatívny postoj k využívaniu HEP zo strany štátnych zložiek ochrany prírody. Uvedené prekážky sa dajú označiť za systémové. Čiastkové otázky (najmä technického charakteru) sú pomerne dobre preskúmané a javia sa ako nepodstatné. Ich riešenie bez odstránenia systémových prekážok však v poslednom období neprináša podstatnú zmenu vo využívaní HEP.

prof. Ing. Peter Dušička, PhD., doc. Ing. Tomáš Hodák, PhD., Ing. Peter Šulek, PhD.
Foto: archív autorov

Autori pôsobia na Katedre hydrotechniky na Stavebnej fakulte STU Bratislava. Peter Dušička je vedúcim tejto katedry.

Článok bol uverejnený v časopise TZB HAUSTECHNIK 5/2008.