Využitie hydroenergetického potenciálu malých vodných elektrární v SR ( Small hydropower in Slovakia)

Abstrakt

Práca analyzuje súčasné využitie hydroenergetického potenciálu malých vodných elektrární na Slovensku a prognózu budúceho využitia. V úvode je problematika hydroenergetického potenciálu zaradená do kontextu s využitím malých vodných elektrární. Nasleduje opis využitia hydroenergetického potenciálu na jednotlivých povodiach na Slovensku a analýza doposiaľ nevyužitého potenciálu MVE. V samostatnej časti je analyzovaný vplyv výstavby MVE na životné prostredie a prekážky vyššieho využitia hydroenergetického potenciálu povodí. V závere je zhodnotenie výsledku vlastnej práce.

1. Úvod

V súčasnosti naďalej rastie spotreba elektriny, hoci v Európe je rast populácie veľmi mierny, avšak rastie životná úroveň obyvateľstva.Technický vývoj prináša zvyšovanie účinnosti spotrebičov, ale aj ich zlacňovanie, čo zvyšuje dopyt po elektrine. Poznáme rôzne spôsobyako vyrábať elektrinu, ale prevažnú časť výroby elektriny pokrývajú zdroje a technológie, ktoré sú najmenej šetrné k životnému prostrediu.Vo vyspelom svete je snaha podporovať nízkouhlíkové technológie. K týmto zdrojom patria obnoviteľné zdroje energie vrátane vodných elektrární. Na Slovensku je využitie hydropotenciálu veľkých vodných elektrární na vysokej úrovni, stále však zostáva veľký objem nevyužitého potenciálu malých vodných tokov. Hlavným zdrojom údajov sú hydrologické analýzy SHMÚ a VÚVH, z ktorých vychádza následné vyhodnotenie potenciálu výstavby malých vodných elektrární na vodných tokoch v SR.

2. Elektroenergetika SR

Úroveň elektrifikácie Slovenskej republiky je prakticky na úrovni 100%. Inštalovaný výkon Slovenskej republiky bol v roku 2014 8074 MW. Využívaná kapacita bola približne 3500 MW hlavne z dôvodu veľkého rozdielu medzi inštalovaným výkonom a reálnou produkciou vo vodných elektrárňach. Ďalšou príčinou bola dlhodobá odstávka tepelných elektrární. V roku 2013 celková výroba elektrickej energie dosiahla 28,59 TWh. Celková spotreba bola 28,681 TWh, čo znamená, že Slovensko bolo miernym importérom elektrickej energie. Keďže Slovenská republika nemá okrem hnedého uhlia a zanedbateľných zásob ropy a zemného plynu žiadne nerastné suroviny, je závislá od ich importu. Z tohto dôvodu sa snaží využívať iné zdroje energie. Slovensko má rozmanitý energetický mix, ktorého skladbu môžete vidieť na grafe číslo 1. [5]

2.1 Sektor elektroenergetiky v SR

I napriek rastúcemu HDP (0,8% v roku 2013) je spotreba elektrickej energie každý rok nižšia.[1] Tento pokles je zapríčinený najmä vyššou účinnosťou zariadení, používaním moderných technológií a dereguláciou cien energie na trhu s elektrickou energiou. Ďalším aspektom tohto poklesu bola tiež ekonomická kríza.[6] 

Čo sa týka prognóz spotreby Ministerstvo Hospodárstva vo svojej správe uvádza predpokladaný nárast a to vo všetkých troch scenároch. V nízkom scenári počíta s nárastom okolo 0,6%, v strednom približne o 1% a vo vysokom okolo 1,4%. Avšak neuvažuje o ukončení činnosti žiadneho významného odberateľa. [6]

Slovensko má takmer vyrovnanú spotrebu a výrobu elektrickej energie. Posledné roky bolo miernym importérom. Bolo to zapríčinené najmä tým, že ekonomicky výhodnejšie bolo elektrickú energiu doviezť ako ju vyrábať. Taktiež na tom mali podiel suché roky. [6]

Keďže Slovenská republika je členom Európskej únie, má povinnosť držať sa jej plánov. Jedným z najhlavnejších je postupný prechod na nízkouhlíkové hospodárstvo. Do roku 2020 má SR povinnosť 14% elektrickej energie získavať z obnoviteľných zdrojov energie. Do roku 2030 je to 20%.  Slovensko je taktiež členom prepojene sústavy európskych krajín UCTE. [6]

Graf 1 Inštalovaný výkon SR [5]

Podiel zdrojov na výrobe za rok 2013 môžete vidieť na grafe číslo 2.

Graf 2 Podiel zdrojov na výrobe elektriny [5]

Veľké elektrárne sú sústredené hlavne na západe Slovenska, a to JE Mochovce JE Jaslovské Bohunice, VD Gabčíkovo, TE Nováky. Na rieke Váh je súbor vodných elektrární pod názvom Vážska kaskáda. Na severe SR je najväčšia prečerpávacia vodná elektráreň Čierny Váh. Na východnom Slovensku je významná iba TE Vojany, ktorá je ale v dlhodobej odstávke s výnimkouspaľovania drevnej štiepky. Spotreba elektrickej energie je distribuovaná po celom území SR. V prvom rade sú významné oblasti spotreby veľké mestá. Ďalšími významnými spotrebiteľmi elektrickej energie sú veľké podniky ako napríklad Slovnaft, Duslo Šaľa, Slovalco alebo US Steel Košice. [7]

V súčasnej dobe je na SR dostatok elektrickej energie a nikde nie je vážnejší problém s jej distribúciou.[6]

3. Hydroenergetický potenciál MVE

Keďže hydroenergetický potenciál veľkých vodných tokov pre veľké vodné elektrárne je na území Slovenska skoro vyčerpaný začínajú byť z energetického hľadiska zaujímavé aj menšie vodné stredné elektrárne a malé vodné elektrárne. Preto ďalej budeme hovoriť o malých vodných elektrárňach, o ich aktuálnom zložení, využívaní a poprípade o možnostiach ich ďalšej výstavby.

3.1 Definícia malých vodných elektrární

Podľa STN 1989-75 0128: Vodné hospodárstvo je zaužívané názvoslovie a pod pojmom malé vodné elektrárne sa chápu vodné elektrárne s inštalovaným výkonom do 10MW.[8]

3.2 Prehľad malých vodných elektrární na Slovensku

V súčasnej dobe je na Slovensku v prevádzke 219  malých vodných elektrární. Ich inštalovaný výkon je asi 166 MW.  Za rok dodali 136,7 milióna kWh energie.Za rok dodali 136,7 milióna kWh energie.[9]

V nasledujúcej tabuľke je vidno prehľad o aktuálnych malých vodných elektrárňach v prevádzke rozdelených do troch skupín podľa inštalovaného výkonu so spoločnou ročnou výrobou a spoločným inštalovaným výkonom.

Tab.2 Prehľad existujúcich MVE [10]

Technický využiteľný potenciál slovenský riek je 392,344 MW, čo znamená ročnú výrobu 1713,761 GWh elektrickej energie. Avšak mnoho využiteľných tokov sa nachádza v chránených územiach, čo znemožňuje vybudovať MVE na nich. Čo sa týka nových projektov je plánovaná výstavba na rieke Orava, kde na úseku v dĺžke 24,6 km je plánovaná ročná výroba 107,5 GWh energie. Je ale snaha vyhlásiť tento úsek za chránenú krajinnú oblasť, čo by znemožnilo výstavbu elektrární. Ako najperspektívnejší vodný tok na výstavbu MVE je považovaný Hron. Momentálne je na ňom plánovaných 24 MVE, z toho 3 už majú stavebné povolenie.[9]

Na základe postupného prechodu na bezuhlíkové hospodárstvo a na základe dokumentu: Návrh koncepcie využitia hydroenergetického potenciálu vodných tokov SR do roku 2030 Slovensko plánuje vybudovanie až 368 MVE po celej Slovenskej republike. Celkový inštalovaný výkon týchto MVE je 160 MW a ročná produkcia zhruba 797 GWh, čo predstavuje zhruba 3% z celoslovenskej spotreby elektrickej energie. Počet plánovaných elektrární na významných vodných tokoch je v tabuľke číslo 1.[11]

Tab.3Plánované MVE na vodných tokoch [10]

Tab.4Plánované MVE v jednotlivých povodiach [10]

3.3 Problémy pri budovaní MVE

Keďže budovanie MVE je veľmi zložitou záležitosťou, treba mať pri ich budovaní rozsiahle skúsenosti. Okrem technických otázok je veľmi dôležité orientovať sa i v legislatíve spojenej s budovaním MVE. Po vytypovaní vhodnej lokality nastáva prvý problém, a to vyriešenie otázky vlastníctva pozemku.  Nasleduje získanie stavebného povolenia podľa Stavebného zákona. Vydaniu tohto povolenia predchádza odovzdanie územnoplánovacích podkladov, dokumentácie potrebnej na vydanie územného rozhodnutia a projektu stavby. Navyše MVE musia byť v súlade s Vodným zákonom a zákonom o vplyve stavieb na životné prostredie. Na základe týchto zákonov je potrebné doložiť množstvo dokumentov a osloviť všetky dotknuté organizácie, čo je veľmi náročné. Projekty na tieto stavby môžu vypracovať len autorizovaní projektanti.[12]

Obr.1 Mapa plánovaných MVE v SR [10]

4. Záver

Ak sa na využívanie hydroenergetického potenciálu pozrieme zo širšieho pohľadu, tak môžeme tvrdiť, že je naplno využitý vo veľkých vodných tokoch a nemá cenu sa ním ďalej zaoberať. Tento postoj sa často stretáva s pochopením širokej verejnosti kvôli ich neznalostiam, u prípadných investorov kvôli neefektívnosti využitia finančných prostriedkov v zmysle rozdrobenia týchto financií do veľkého množstva eventuálnych malých vodných elektrární čím strácajú nad nimi prehľad, kontrolu a vzniká oveľa viac problémoch  pri väčších počtoch ako pri jednej veľkej vodnej elektrárni čo je samozrejme nežiaduce. Avšak z iného pohľadu má výstavba malých vodných elektrární teda využívanie hydroenergetického potenciálu veľmi veľa pozitív. Medzi tie najhlavnejšie patrí hlavne ekologickosť, dlhá životnosť a nenáročná údržba a hlavne ich využívaním sa aspoň v malej miere obmedzuje výroba v neekologických elektrárňach. V tejto súvislosti sme predstavili zoznam malých vodných elektrární, ktoré sú realizovateľné a aj energeticky zaujímavé.

5. Použitá literatúra

[1]     Štatistický úrad SR, [online] Publikované 2014 [citované 28.32015,]Dostupné z  https://statistics.sk/

[2]     Úrad vlády SR, [online] [citované 28.3.2015] Dostupné z   www.vlada.gov.sk/slovensko/

[3]     Slovenský Hydrometeorologický ústav – Klimatické podmienky SR,  [online] [citované 28.3.2015] Dostupné z https://www.shmu.sk/en/?page=1064      

[4]     Encyklopedia of the Nations – Slovakia Online, [online] [cit. 28.3.2015] https://www.nationsencyclopedia.com/
Europe/Slovakia.html

[5]     SEPS – Správa 2013, [online] [citované 28.3.2015] Dostupné z https://sepsas.sk/seps/Dokumenty/RocenkySed/Rocenka__SED_2013.pdf

[6]     Ministerstvo Hospodárstva SR - Návrh energetickej politiky SR z roku 2013, Publikované 2013, [online] [citované   28.3.2015] 

[7]     Slovenské elektrárne – Zoznam elektrární,  [online] [citované 28.3.2015] Dostupné z https://www.seas.sk/elektrarne

[8]     STN 1989  - 75 0128: Vodné hospodárstvo

[9]     Atlas obnoviteľných zdrojov energie,  [online] [citované 28.3.2015]  Dostupné z https://www.atlasoze.sk/voda.html

[10]  Návrh koncepcie využita hydroenergetického potenciálu vodných tokov SR do roku 2030, [online] [citované 28.3.2015] Dostupné z https://www.rokovania.sk/File.aspx/ViewDocumentHtml/Mater-Dokum-127621?prefixFile=m_

[11]  MVE koncepcia HEP, [online] [citované 28.3.2015] Dostupné z https://www.hron-oz.sk/?mve-koncepcia-hep,59

[12]  JANÍČEK F. a kol. Obnoviteľné zdroje energie 1.Technológie pre udržateľnú budúcnosť. Pezinok: Renesans, 2007, ISBN 978-80-969777-0-3.