Andrej Kryžanowski, Matjaž Mikoš
, Mitja Brilly
Voda je eden redkih naravnih virov, ki ga je v sicer surovinsko siromašni Sloveniji v izobilju. Letna količina vode, ki se pretoči v slovenskih vodotokih, je 33,9 km3, povprečni letni pretok pa 1072 m3/s. Primerjano na število prebivalstva to pomeni letno količino 17.000 m3 na prebivalca, s čimer se Slovenija po vodnem bogastvu uvršča v sam evropski vrh, takoj za Švico in Norveško. Le manjši del teh vodnih količin – okoli 350 milijonov kubičnih metrov ali slaba dva odstotka letne količine – zadržujemo v akumulacijah in jih namenjamo za gospodarsko rabo; največ za oskrbo s pitno vodo, namakanje kmetijskih površin in industrijske potrebe. Po stopnji izkoriščenosti vodnega bogastva, ki ga imamo na voljo, se uvrščamo v Evropi in svetu prav na rep.
Za proizvodnjo električne energije je mogoče izkoristiti slabo polovico celotnega slovenskega vodnega potenciala, kar pomeni skupaj dobrih 9 TWh oziroma 75 odstotkov vseh potreb po električni energiji v Sloveniji. Preostanka vodnega potenciala pa zaradi tehničnih, naravovarstvenih, ekonomskih ali drugih razlogov ni smiselno izkoristiti. Z dokončanjem obnove elektrarn na Dravi bo vodni potencial te reke izkoriščen tako rekoč v celoti.
Na povodju Soče je izkoriščenega 34 odstotkov vodnega potenciala; razen HE Učja (24 MW) predvsem zaradi naravovarstvenih razlogov trenutno ni načrtovanih novih elektrarn. Mura je v avstrijskem delu vse do meje s Slovenijo dobro energetsko izkoriščena, na mejnem in slovenskem odseku pa je vodni potencial reke neizkoriščen. Leta 2005 je bila izdana uredba o izkoriščanju njenega vodnega potenciala, ki predvideva izrabo celotnega razpoložljivega vodnega potenciala z zgraditvijo osmih elektrarn s skupno močjo 158 MW in proizvodnjo 680 GWh na leto. Zlasti zaradi naravovarstvenih razlogov je izvedba projekta na Muri še vedno negotova. Od pomembnih vodotokov je Sava s slabimi 25 odstotki energetsko še najmanj izkoriščena, čeprav je v energetskem smislu drugi najpomembnejši vodotok pri nas. Vodni potencial preostalih vodotokov je izrabljen pretežno z malimi elektrarnami (v četrtinskem obsegu).
Vodni potencial reke Save
Ideja o energetski izrabi Save se je pojavila na začetku prejšnjega stoletja, ko so bile izdelane prve študije za gradnjo verige hidroelektrarn. Prvotno so bile v gornjem toku načrtovane velike akumulacije (Radovljica, Radovna), ki bi zadrževale vodne količine za obratovanje sklenjene verige elektrarn v sušnem delu leta. Kmalu po 2. svetovni vojni se je začela gradnja hidroelektrarn na gornji Savi (Moste,1952, in Medvode, 1953). Zaradi poselitve in obstoječe infrastrukture so bili opuščeni načrti za obsežnejše akumulacije na gornji Savi in njeno izkoriščanje. S tem je postala aktualna gradnja verige več manjših elektrarn od Medvod do državne meje pri Mokricah. Sklenjena veriga hidroelektrarn naj bi po zgraditvi obsegala skupaj največ 18 stopenj, ki bodo obratovale v akumulacijsko-pretočnem režimu, kar pomeni, da bo proizvodnja električne energije prilagojena dnevni porabi. Pri takem obratovanju namreč nastanejo nihanja pretokov, ki se jih bo popolnoma izravnalo s sedanjima akumulacijama Mavčiče in Medvode ter načrtovanima, Brežice in Mokrice.
Gradnja verige hidroelektrarn na Savi se je začela na odseku spodnje Save, ki je, zaradi pritoka Savinje in Krke, energetsko tudi najbolj zanimiv. Hidroelektrarna Vrhovo, prva v nizu, obratuje od leta 1993, hidroelektrarna Boštanj od leta 2006 in tretja v nizu, hidroelektrarna Blanca, od leta 2009. Gradnja četrte stopnje, HE Krško, je v sklepni fazi, zadnji dve stopnji, Brežice in Mokrice sta v različnih fazah postopkov umeščanja v prostor. Predvidoma bo veriga na spodnji Savi končana najkasneje leta 2018. Hidroelektrarne na srednji Savi bodo povezale stopnje na zgornji in spodnji Savi v sklenjeno verigo. Na odseku je predvidenih devet oziroma deset energetskih stopenj (dokončna odločitev še ni sprejeta). Leta 2004 je bila izdana uredba za energetsko izrabo vode na odseku srednje Save, pogodba s koncesionarjem pa do danes še ni bila podpisana. Na podlagi scenarijev iz projektne zasnove, ki smo jo izdelali na Fakulteti za gradbeništvo in geodezijo leta 2007, je rok za izvedbo projekta od 15 do 25 let, odvisno od razpoložljivih sredstev in pridobivanja upravnih dovoljenj za gradnjo. Po dograditvi celotne verige elektrarn na Savi bo znašala skupna instalirana moč 614 MW in srednja proizvodnja 2,1 TWh na leto, pri čemer bo delež energetske izrabe Save narasel na 75 odstotkov. Skupna proizvodnja hidroelektrarn se bo povečala na 5,7 TWh, kar pomeni ekvivalent celotni letni proizvodnji jedrske elektrarne Krško. Delež izkoriščenosti slovenskega vodnega potenciala bi se z izpeljavo projektov na Savi povečal na 63 odstotkov.
Učinki gradnje vodnih elektrarn na Savi
Poraba električne energije dnevno niha: ponoči je manjša, čez dan pa se skokovito poveča, predvsem v dnevnih konicah (zjutraj, opoldne in zvečer). Slednje lahko pokrivamo le z akumulacijskimi in črpalnimi elektrarnami ter deloma s plinskimi. Hidroelektrarne na Savi so načrtovane tako, da bodo proizvodnjo čim bolj prilagajale dnevnim nihanjem porabe, ko je cena električne energije najvišja. Na žalost pa načrtovanje hidroelektrarn na Savi zaznamujejo nenehno spreminjanje konceptov in številne prekinitve gradnje ter ne odraža gospodarske pomembnosti porečja reke Save, ki obsega več kot polovico površine Slovenije. Gradnja hidroelektrarn na Savi poteka že dobrih 60 let in v tem času je bilo postavljenih samo šest elektrarn – v povprečju komaj ena na deset let! Po načrtu z začetka 80. let pa naj bi bila veriga elektrarn na spodnji Savi zgrajena do sredine 90. let. Če grobo ocenimo, da smo pri realizaciji projekta HE na Savi izgubili 15 let proizvodnje, in če upoštevamo realne cene za tovrstno energijo, znaša vrednost izgubljene energije 810 milijonov evrov oziroma celotno povračilo vrednosti investicije po fiksnih cenah.
Kako se gibata poraba
in cena elektrike
Poraba električne energije je eden pomembnejših pokazateljev razvitosti gospodarstva. Študije in analize kažejo, da je rast (padec) porabe električne energije sorazmerna z rastjo (padcem) bruto domačega proizvoda. V letošnjem letu zaznavamo ponovno rast porabe, ki že dosega raven iz leta 2008. Zaradi oživljanja gospodarske rasti se postopoma povečuje povpraševanje in posledično zvišuje tudi cena elektrike. Po podatkih z leipziške borze je povprečna cena pasovne električne energije v zadnjih desetih letih narasla z 20 na 52 evrov/MWh. Tržna cena električne energije iz primerljivih hidroelektrarn drugod po Evropi je še vsaj za 50 odstotkov višja. Brez elektrike ni sodobnega načina življenja. Kljub varčevalnim prizadevanjem lahko pričakujemo, da se bo opremljenost gospodinjstev z električnimi aparati (klimatske naprave ipd.) še povečevala, prav tako pričakujemo večjo porabo zaradi vedno večjega števila električnih avtomobilov. Vlaganje v hidroenergijo je eden od učinkovitejših ukrepov, ki zagotavlja postopno povečevanje energetskih zmogljivosti s sočasnim naraščanjem deleža obnovljivih virov.
Drugi koristni učinki
Poleg energetskih prinaša gradnja hidroelektrarn na srednji Savi tudi druge koristne učinke, kot so: povečanje varnosti pred škodljivim delovanjem voda, izboljšanje oskrbe s pitno in tehnološko vodo, čiščenje odpadnih voda, ureditev prometnega in energetskega omrežja, družbenorazvojni gospodarski učinki in večja možnost razvoja rekreacijskih potencialov. Pozitivni učinki tega pristopa so vidni pri poplavah, ki smo jim bili priča v zadnjih letih, saj prej ogrožena območja (Radeče, Sevnica) ob nastopu poplavnih voda niso pretrpela nikakršne škode; v nasprotju z drugimi območji (Krško, Brežice), kjer protipoplavna varnost še ni v celoti zagotovljena. V tem smislu je treba obravnavati hidroelektrarne kot naložbo v energetsko infrastrukturo, kjer so skoraj vsi okoljski (zunanji) stroški zajeti v stroške investicije. Pri gradnji hidroenergetske verige na Savi ta delež presega 90 odstotkov, kar dolgoročno pomeni le minimalni vpliv na povračilo stroškov sanacije okolja. Pri drugih proizvajalcih v energetskem sektorju je delež neobračunanih zunanjih stroškov znatno višji.
Domače znanje
in delovna mesta
Gradnja hidroenergetskih objektov ima nesporno pozitivne narodnogospodarske učinke, saj je slovenska industrija sposobna zagotavljati pretežni del investicije tako z dobavo opreme kot z izvedbo. Hkrati z vlaganjem v hidroenergetske objekte na srednji Savi zagotavljamo delovna mesta v regiji in proizvodnjo v industriji za dobo več deset let. Z akumulacijami kot večnamenskimi objekti rešujemo probleme oskrbe prebivalstva s pitno vodo, namakanja kmetijskih površin, varstva pred škodljivim delovanjem voda ter urejanje vodnega in obvodnega prostora za turistično-rekreacijske dejavnosti. Z ureditvami v vplivnem območju akumulacij pa je predvideno celovito urejanje objektov javne in lokalne infrastrukture v regiji, kot so: reguliranje pritokov, urejanje prometne infrastrukture, zagotavljanje prehodnosti pregradnih objektov, urejanje komunalne in energetske infrastrukture ter gradnja čistilnih naprav.
Za konec ponovimo, da gradnja vodnih elektrarn zvišuje delež obnovljivih virov v strukturi proizvodnje primarne energije in delež lastne proizvodnje, obenem pa zmanjšuje izpuste toplogrednih plinov. V bolj razvitem delu Evrope so že zgradili lastne vodne elektrarne in danes nekateri razmišljajo o zapiranju jedrskih elektrarn. Se bomo v Sloveniji odpovedali enim in drugim?
doc. dr. Andrej Kryžanowski
prof. dr. Matjaž Mikoš
prof. dr. Mitja Brilly Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo Univerze v Ljubljani