Bleskovky »

2. apríla 2017 – 6:29

Tento rok zase prišla jar do Tatier o niečo skôr než bývavalo zvykom. Tento víkend začala tiecť Belá.
Včera sme si ju užili dosýta. Od vodárne po potraviny bez prekážok, teda jeden strom v rieke ktorý sa dá v pohode obísť. Veď vidno na fotkách.
1. apríl sa vydaril :-)
Minulý víkend ešte na skialpoch a tento na vode. Všetko ako má byť.

Read the full story »
2017
2016
2015
2014
2013
Home » 2016, Bleskovky, MVE

Vplyv malých vodných elektrárni MVE na životné prostredie

Submitted by on 24. augusta 2016 – 7:19

Ing.Milan Poliak

Abstract:

Príspevok sa venuje problematike malých vodných elektrární a ich vplyvu na životné prostredie. Doteraz prevládajúci pohľad na MVE, len ako stavby prírode prospešné, neodpovedá úplne realite. Príspevok  mapuje súčaný stav v spotrebe a výrobe elektriny v SR a skúma skutočnú potrebu výstavby nových MVE.  Dopĺňa pohľad na MVE ako veľkého producenta skleníkového plynu – metánu, popisuje negatívny vplyv MVE na rybie populácie, zvlášť pokiaľ sú MVE reťazovite budované v kaskádach. Preberá problém toxických sedimentov v priehradách VE a narušenie tváre krajiny a s tým súvisiaci vplyv na CR. Sleduje aj reály prínos MVE pre energetiku krajiny, ktorá je často  zanedbateľná, ale  ich výstavba zanecháva enviromentálnu záťaž pre budúce generácie. MVE pôsobia na ŽP aj pozitívne – tlačia na pokles spotreby elektriny- dotácie na MVE veľmi zvyšujú ceny elektriny pre obyvateľstvo, a to reaguje  šetrením a znižovaním spotreby drahej elektriny.

 

 

  1. Úvod

 

Vláda Slovenskej republiky prijala v roku 2011 uznesenie č. 178 pod názvom: „Návrh koncepcie využitia hydroenergetického potenciálu vodných tokov SR do roku 2030“ V rámci návrhu tejto koncepcie je naplánované na Slovensku  vybudovať 368 malých vodných elektrární (MVE) do roku 2030 s celkovou ročnou plánovanou produkciou elektriny 0,787 TWh. Ako hlavný argumet pre výstavbu MVE sa používajú dva argumety:

  • potreba znížiť produkciu skleníkového plynu CO2
  • záväzok SR voči EÚ zvýšiť podiel obnoviteľných zdrojov na výrobe energie do roku 2020 na 14%.

Program výstavby 368 MVE, keďže sú to stavby veľkého rozsahu znamená na riekach značný zásah do životného prostredia.

  1. Výroba a spotreba elektriny v SR

SPOTREBA

V rokoch 2010 až 2012 sa spotreba elektriny v SR pohybovala okolo úrovne 28,8 TWh (viď Návrh energetickej koncepcie SR do roku 2030, str.53).

PRODUKCIA

Táto v roku 2012 dosiahla 28,4 TWh.

Produkcia síce bola o málo nižšia ako výroba, ale v skutočnosti možnosti produkcie boli oveľa väčšie –  nižšia  produkcia bola spôsobená len tým, že SR mohla oveľa lacnejšie elektrinu doviesť, ako vyrobiť (ako príklad možno uviesť dni, kedy sa nad Severným morom rozfúka vietor – vtedy je v Európe veľmi lacná elektrina – do strednej Európy je z Nemecka doslova natláčaná. Extrémne je niekedy k dispozícií aj zadarmo a v tejto súvislosti treba spomenúť plány o inštalácií obrích cievok na hraniciach ČR A Poľska, aby nemecká prebytočná elektrina z veterných elektrární nemohla byť do strednej Európy tlačená….:

Pri nadprodukcií a súčasne pri dlhodobo klesajúcej cene elektriny (až iba 3,2 centa / 1 kWh) vznikajú už odbytové problémy niektorým slovenským producentom elektriny – zvlášť tým, ktorí vyrábajú elektrickú energiu pomocou zemného plynu, alebo iných fosílnych palív – ich výrobné ceny, pokiaľ nie sú dotovaní , sú vyššie ako je cena elektriny na burze. (predaj  elektrickej energiou  v SR  zaisťuje Pražská energetická burza (PXE), prepojená na  maďarskú a hlavne na nemeckú burzu so sídlom v Lipsku – tú by EÚ rado videlo, ako centrálnu európsku burzu s elektrinou).

ZÁVAZOK SR NA STRANE ÚSPOR

Existuje aj záväzok SR daný EÚ- úspory na strane spotrebovanej energie v SR –  je závažným faktorom ovplyvňujúci  budúcu spotrebu elektriny v SR.

SR sa podobne, ako ostatné členské krajiny zaviazala EÚ dlhodobo znižovať spotrebu energie – pre SR je záväzný  ciel úspor stanoveným smernicou 2012/27/EU o energetickej efektívnosti v súlade so stratégiou Európa 2020 , čo znamená záväzok znížiť spotrebu primárnej energie o 20% v porovnaní s referenčným scenárom PRIMES 2007 –  t.j. znížiť spotrebu o cca 5,92 TWh.

Voči referenčného roku 2006 – kedy bola u nás zaznamenaná spotreba 29,6 TWh elektriny, by sa  spotreba elektriny v SR do roku 2020 teda podľa záväzku znížiť na 23,7 TWh.

prognoza_vyvoja

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pozn.: Graf je doplnený o záväzok 20% úspor do roku 2020 (hrubé modré šípky)

Z grafu vyplýva, že cca o 10 rokov by spotreba elektriny v SR mala predstavovať menej ako  polovicu, ako je plánovaná výroba. Z uvedených ale vyplýva otázka, z akého čísla bude SR rátať ďalší záväzok SR voči EÚ – zaistiť  pri výrobe 14% podiel obnoviteľnej energie.

Tu sa potom ponúka vážna otázka – z akého základu sa bude tento podiel vypočítavať – či  z čísla v SR spotrebovanej elektriny,  alebo z čísla vyrobeného a teda aj do zahraničia vyvezeného prúdu –  je  to  veľký rozdiel – pokiaľ sa bude 14% podiel vypočítavať aj z vyvezenej elektriny , vznikne samozrejme veľký tlak na stavbu ďalších a ďalších MVE – ktorých dotovaný prúd bude síce celý vyvážaný do zahraničia , ale tzv „zelenú energiu“ spotrebujú obyvatelia iných štátov (za finančného dotovania slovenskými spotrebiteľmi).

 

ODSTAVOVANIE ZDROJOV

Znižovanie spotreby elektriny v SR a problém kde sa vyrobená elektrina dá ešte výhodne predať (čím vzdialenejší odberateľ, tým väčšie transportné straty  blížiace sa 10%)  sa prejavuje v SR v poslednej dobe javom odstavovania elektrární.Nie len staršie elektrárne (ako časť uhoľnej elektrárne Vojany v septembri 2013), ale aj úplne nová – a na európske pomery 2. najmodernejšia  paroplynová elektráreň Malženice (odovzdaná iba v roku 2010) sa aktuálne odstavuje pre problémy  s odbytom tu vyrobenej elektriny.Inštalovaný výkon Malženíc je 430 MW , čo umožňuje pre Slovensko ročnú produkciu 2,8 TWh  – čo je cca 10% dnešnej spotreby Slovenska. Jej produkcia, ako už bolo povedané, je dnes prebytočná. Problém nerentabilnosti spôsbuje tak zníženie ceny emisií , ako aj stále vyššia výroba v dotovaných elektrárňach –  budovanie nových dotovaných fotovoltaických a vodných elektrární s povinným výkupom berie trh Malženiciam .

Zaujímavé je tu porovnanie odstavovanú produkciu 2,8 TWh (z  elektrárne Malženice) voči plánovanej  výstavbe 368  vodných elektrární s novou produkciou 0,8 TWh

PREBYTKY VÝKONU V SR

Možnosti výroby elektriny naznačuje aj inštalovaný výkon elektrární v SR – v roku dosiahol hodnotu 8431 MW – pričom denný výkon sa pohyboval  v rozmedzí 3 400 až 4395 MW – čo de facto znamená, že Slovensko má inštalovaný výkon  takmer dvojnásobný, aká je jeho  potreba. Napriek tomu sa v SR inštalovaný výkon bude naďalej zvyšovať  – v roku 2014 majú pribudnúť 3. a 4.blok JE Mochovce s výkonom 940 MW – a s  ročnou produkcia 7,6 TWh. Je samozrejmé, že v SR sa táto novo vyrobená el. energia nemá kde umiestniť –  keďže  nadprodukcia vyrobenej elektriny sa nedá uskladniť, táto vyrobená elektrina sa musí niekde vyviesť. To isté pravidlo – vývoz z novo pribúdajúcich zdrojov  platí aj pre všetky ďaľšie novo odovzdávané iné elektrárne –  vyrobená elektrina zo všetkých budovaných elektrární (paroplyn, fotovoltaické elektrárne, MVE…) bude musieť byť vyvezená do zahraničia. Pri programe budovania 368 MVE teda aj el. prúd vyrobený v každej novo vzniknutej vodnej elektrárni sa bude musieť byť umiestnený v zahraničí. Keďže pri MVE sa ale garantuje, že 15 rokov sa tu vyrobená elektrina dotuje, bude aj vývoz (dotovaný občanmi SR v platbách za elektrinu  de facto dotovaný – prospech z toho budú niesť občania iných štátov. Dnes sa  cena 1 kWh elektriny na burze elektriny sa blíži pohybuje k 3.2 centa, výkupná  cena pre producentov elektriny v MVE je ale až 9,4 centa.

Z uvedených dôvodov MVE ovplyvňujú  cenu elektriny pre obyvateľstvo a firmy negatívne – vývoz dotovanej elektriny bude obyvateľstvo SR zaťažovať u niektorých MVE obyvateľstvo až do roku 2045.

 

  1. VPLYV MVE NA ŽIVOTNÉ PROSTREDIE

 

Energetická stopa

Situácia doteraz existujúcich elektrární sa s každou ďalšou novo pribudnutou MVE konkurenčne na domácom trhu zhoršuje – v reále prírastok dotovaných zdrojov to znamená pre mnohé zhoršovanie konkurenčnosti a následné zatvorenie elektrárne, spojenú s likvidáciou často aj pracovných miest, pričom vznikajúce MVE sú v podstate bezobslužné, ovládané na diaľku. Pri výstavbe každej elektrárne registrujeme ale aj energetickú stopu, či  CO2 stopu. Na výstavbu každej elektrárne sa použije  isté množstvo množstvo energie , takže aj s každou s každou výstavbou MVE, ale aj likvidáciou inej prebytočnej elektrárne je spojená aj produkcia istého množstva CO2. Extrémne teda môžu byť tieto energetické a CO2 stopy nakoniec aj  také, že sa  vyrovnajú  úsporám na produkcií CO2 pri výrobe zelenej energie.

 

Produkcia skleníkových plynov

Málo je známa skutočnosť, že každá vodná elektráreň (zvlášť haťového typu) spôsobuje sedimentáciu –  na dne pri zastavení prúdenia v hati sedimentujú doplavené splaveniny, z ktorých je veľká časť biologického pôvodu. Tento produkuje následne   množstvo metánu – medzi odbornou verejnosťou je dobre známe, že vodné elektrárne sú prekvapujúco aj veľkým producentom skleníkového plynu metán –  ktorý je jedným z najsilnejších skleníkových plynov vôbec. Má až 20 x väčšiu účinnosť ako CO2 a žiaľ na rozdiel od neho je v atmosfére ťažko rozložiteľný.

Produkcia metánu z dna nádrží haťových MVE súvisí s tým, že do vodného toku sa dostáva nie len množstvo prírodného biologického materiálu (ako napríklad listov zo stromov), ale aj biologického odpadu z mestských čističiek – zvlášť pri dažďoch, kedy čističky nestíhajú.

Zatiaľ čo pri aktívne prírodne tekúcom toku sa biologické elementy v toku aktívne premiešavajú a  dostáva  sa k nim kyslík, tak v takomto prípade dochádza k ich aeróbnemu rozkladu, pri hatiach dochádza k opaku.

Zatiaľ čo pri aeróbnom rozklade sa biologické splaveniny reakciou s kyslíkom akoby spaľujú, pričom vzniká voda a CO2 v prípade budovania MVE sa  vo vzniknutej priehrade kvôli spomaleniu pohybu vody  tieto usádzajú na dne, tvoriac hrubé usadeniny, kde sa už kyslík nedostáva a  prevládnu anaeróbne procesy.  Za prítomnosti metánových baktérií (vyhnívaním) na dne vzniká metán.

V praxi sa to viditeľne v priehradách haťového typu prejavuje uvoľňovaním metánu z dna v podobe neustávajúcej produkcie bublín. Uvoľňovaný plyn metán sa dá dokonca aj zapáliť – tak, ako to praktizujú dedinský chlapci v zime – prevŕtajú ľad nad bublinou a zápalkou zapália cez dierku uchádzajúci bioplyn….

 

Toxické sedimenty – sedimentácia

Zatiaľ čo unášané splaveniny sa považujú za nedielnu súčasť vodného toku, už v prípade sedimentácie na dne nádrží vodných sa jedná o neželaný problém –  tieto sedimenty sú často činnosťou ľudí znečistené tak, že sa považujú za toxický až veľmi toxický odpad. Rozbory sedimentov z viacerých ,  VE  ukázali že tieto sedimenty pre vysoký obsah ťažkých kovov a iných škodlivých látok sa nesmú používať ako hnojivo, ale musia končiť na chránených skládkach. Za vývoz tohoto odpadu z vodných nádrží sa samozrejme sa majiteľovi skládky musí platiť…

V sedimentoch VE sa dá zistiťnapríklad vrstva se zvýšenou koncentráciou rádioaktivneho cézia – stopa po havárii Černobylu v roku 1986.

Nepríjemné sú aj takzvané mikropolutanty – predovšetkým toxické kovy (Cd, Zn, Mn, Hg, Pb atd.) a organické mikropolutanty (PCB, PAH, rezíduá pesticidov a ropných látok atd.), ktoré sú toxické už pri veľmi nízkých koncentraciách –  rádovo ppm.

Na základe výsledkov a porovnaní s platnou legislatívou sa sedimenty stanovujú ako kontaminované  z dôvodu vysokých obsahov rizikových látok – ťažkých kovov, ako sú As, Ni, Cd, Sb.

Množstvo nebezpečných látok v sedimentoch ovplyvňuje predovšetkým charakter osídlenia nad priehradami. Výskyt väčších miest a priemyselných závodov  nad MVE je rizikovým prvkom, pretože určuje mieru obsahu škodlivých látok  v sedimentoch.

Toxické sedimenty bagrované z dna nádrží MVE musia byť potom pri vysokých nákladoch na bagrovanie a odvoz z nádrží odstraňované a za ďaľšie vysoké poplatky deponované na toxické skládky. Pokiaľ sa tak nedeje, jedná sa o budúce zaťaženie budúcich generácií.

 

Migrácia rýb

 

Negatívny vplyv elektrární na vodnú migráciu  dobre  dokumentuje osud našej najväčšej morsko – riečnej ryby  vizy (husa – husa) , ktorej dĺžka extrémne dosahovala až 8,5 metrov. Táto ryba sa bežne vyskytovala na Slovensku, ako to napríklad dokladajú  vyobrazenia vizy na niekoľkých  miestnych erboch z južného Slovenska (Nesvady, Martovce a Veľký Meder).

erby

 

 

 

 

Výskyt yyzy na Slovensku dokladuje aj  pôsobivý obrázok zo stredovekej  kroniky, ktorý zobrazuje kráľa Žigmunda Luxemburského plávajúceho na lodi na rieke Váh –  pod loďou sú zobrazené  dve obrovské  vyzy (Eberhard Windeck: Das Buch von Kaiser, 15. stor.).  Zápis v kronike hovorí, že Žigmund Luxemburský pozval svojich dvoranov na lov výz v ústí Váhu do Dunaja – v ten deň ulovili 96 výz.

 

 zigmund

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Obr. Žigmund Luxemburský na rieke Váh – pod loďou plávajú 2 obrovské vizy

 

Vyza bežne z Čierneho mora migrovala až na rakúsky úsek Dunaja ,  z Dunaja následne prenikala do jeho bočných prítokov, kde sa neresila – do rieky Morava, Váhu…. Vyzy žiaľ po dokončení vodných elektrárne na Železných vrátach sa na stredný úsek Dunaja protiprúdne už nedostali – vodné elektrárne prerušili ich migračnú trasu. Podobný osud majú nové MVE aj pre rad ďalších druhov rýb – napríklad jesetera …Pre väčšinu v toku migrujúcich rýb je už aj 40 cm stupeň neprechodný a dnes  budované typy rybochodov vôbec nepreukazujú, že sú účinné….

Rybiu migráciu navyše veľmi podstatne zhoršuje reťazenie MVE – stavba malých vodných elektrární každých 5 – 6 km znamená zásadnú zmenu druhového zastúpenia rýb –  mnohé druhy z vodného toku jednoducho zmiznú. Takéto reťazenie vodných stavieb podľa dostupných vedeckých poznatkov narúšajú kontinuitu vodného toku (riečne kontinuum) a spôsobujú  nežiaducu fragmentáciu riečneho ekosystému. Následkom toho sa mení charakter vodných tokov – charakteristické usporiadanie prúdivých úsekov a tíšin  zaniká, zaniká tak  prúdivé (lotické) prostredie. Naopak vzniká stojaté (lenitické) prostredie, v dôsledku čoho sa  nevratne menia spoločenstvá vodných i príbrežných organizmov.

Ako príklad možnej technickej ochrany populácie rýb pred nežiadúcimi vplyvmi reťazených MVE v zahraničí sa ponúka nemecký príklad, kde  od 1.marca 2010 vstúpil do platnosti nový Zákon o hospodárení s vodou (Wasserhaushaltgesetz).

V ňom  sa konkrétne určujú ekologické podmienky pre vodné elektrárne.

  • 34 – stanovuje, že vybudovanie zdutia , zmeny charakteru vodného toku a prevádzka vzdutia sa povolí len vtedy , pokiaľ sa kedykoľvek (ak to budú vyžadovať hospodárske, alebo ekologické dôvody) môže obnoviť pôvodný stav – ak o tom úrady rozhodnú.
  • 35 – stanovuje, že prevádzka MVE je možné len v tom prípade, pokiaľ sú realizované také opatrenia k ochrane vodnej populácie pre prechod cez MVE, ktoré dokázateľne garantujú, že ryby pri svojej migrácií prejdú týmto vodným dielom (v oboch smeroch) nepoškodené!

Tieto dva paragrafy naznačujú možné odporučenia pre používanie stavebného typu MVE pre SR – uvedené podmienky spĺňajú VE derivačného typu ( s náhonom) ,  minimálne vyhovujúce sú MVE haťového typu.

Derivačné elektrárne ponechávajú staré koryto nedotknuté, pričom v Nemecku do neho povinne prepúšťajú  cca 1/3 sanitárneho prietoku, ktorý je dôležitý hlavne v zime. MVE následne stavajú mimo hlavného toku s tým, že prívodnú vodu k elektrární odkláňajú iba nízkou haťou s výškou max 40 cm do prívodného kanála. Tým pre ryby a vodné živočíchy ostáva starý tok  prechodný , nehrozí tu ani problém sedimentov v hlbokých nádržiach a s tým súvisiaci problém produkcie metánu..

 

Krajinárske vplyvy a vplyvy na cestovný ruch

 

Dnes v SR  naplánované reťazenie MVE a výstavba MVE prednostne na profiloch, kde je perejnatý úsek, je z krajinárskeho hľadiska poškodenie tváre krajiny. Dnes dochádza v celoslovenskom meradle k postupnému, zato však veľmi rýchlemu zániku všetkých perejnatých úsekov našich riek, vhodných na športovú i rekreačnú plavbu, rybárčenie , zániku pstruhových revírov, dochádza tiež k strate krajinárskych a prírodných funkcií celých tokov a  ich blízkeho okolia. Súvisí s tým aj zákonitý zánik vhodných lokalít na rekreačné účely a cestovný ruch.  Pre zážitkový cestovný ruch je likvidačné aj nutné ručné prenášanie turistických  lodí (kanoe, rafty) na každých 5 – 6 km, pritom na vzdialenosti aj stoviek metrov,  ktoré úplne vylučujú účasť rodín z deťmi, či dôchodcov, nehovoriac o hendikepovaných osobách, na aktívnej zážitkovej vodnej turistike – prenášky  turistických  lodí na vzdialenosť aj 600 metrov nie sú výnimkou.

Navyše priestor brehov hatí MVE sa poníma ako čisto technická stavba – brehy bývajú  vysypané lomovým kameňom,  zbavené pôvodného prírodného porastu. MVE tak predstavujú výraznú krajinársku zmenu krajiny – v reálnom živote sa to prejavuje vytláčaním turistov z takto pozmenenej krajiny – ako príklad možno uviesť nádrž VE Kraľovany na Váhu….zanesené sedimentami, a bez turistického využitia.

 

  1. Záver

 

V USA – kde prvé MVE vznikali už v 19. storočí , ale napríklad aj vo Francúzku v súčasnosti pozorujeme veľký program likvidovania MVE haťového typu. Tento program nabral pomerne veľký rozsah –  počet aktuálne zlikvidovaných MVE v USA predstavuje už stovky (pričom likvidované sú  výhradne MVE haťového typu).

Príčiny ich likvidácií sú tie, ktoré boli popísané vyššie – zanášanie, toxicita sedimentov, narušenie migračných trás pre živočíchy a často aj veľký prebytok elektrickej energie na trhu.

V prípade SR z dôvodu veľkého dotovania výstavby MVE z verejných zdrojov ( z eurofondov a iných) a to až do výšky 80% nákladov, a následnom dotovaní výkupnej ceny elektrickej energie tu vyrobenej  (až 3 násobok tržných cien elektriny po dobu 15 rokov)   znamená v SR logicky veľký tlak súkromných investorov na výstavbu nových MVE – a to bez ohľadu na negatíva, ktorú  výstavba MVE  haťového typu pre vodný tok a životné prostredie spôsobuje.

Preto sa výstavbe MVE v SR nedá zabrániť – vplyv dotácií na stavbu je  priveľký. Práve štedré dotácie spôsobujú  urýchľovaniu tlaku súkromných investorov na samosprávy obcí, aby povoľovali stavby MVE. Ako nosné argumenty sa používajú argumenty o potrebe znižovania produkcie CO2, keďže argumenty o chýbajúcom prúde sú nepodložené .

O vplyve MVE na zvyšovanie cien elektriny pre obyvateľstvo a že táto elektrina vlastne musí byť ako nadprodukcia vyvezená,  sa dnes mlčí.

Pokiaľ by výstavba MVE na Slovensku v rámci hore uvedeného programu výstavby 368 MVE v SR mala pokračovť, možno aspoň odporučiť, aby sa tak nedialo cestou stavieb MVE haťového typu, ale aspoň výstavbou MVE derivačného typu – osvedčeným  systémom při výstavbe  mlynov – s prívodným náhonom .

 

Literatúra

 

[1] – Návrh energtickej politiy SR do roku 2030

[2] –

[3] –

 

Merkblatt DWA A- 138 Planung, Bau und Betrieb von Anlagen zur Versickerung von Niederschlagswasser, Hrsg.: deutsche Vereinigung fűr Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V.- DWA, Hennef 2005.