Vodná energia

Využívanie energie vodných tokov patrí oddávna k základným zdrojom získavania energie. Energia vodných tokov sa nazýva hydroenergetický potenciál a patrí medzi prírodné bohatstvo každej krajiny. Jeho využitie na výrobu elektrickej energie vo vodných elektrárňach je v rôznych krajinách a rôznych kontinentoch sveta rozdielne. Určujú to najmä prírodné podmienky a stupeň hospodárskeho, technického a spoločenského rozvoja príslušnej krajiny.

Vyspelé európske štáty (napr. Francúzsko, Anglicko, Švajčiarsko, Nemecko, Rakúsko, Švédsko, Nórsko, Fínsko a ďalšie) využívajú hydroenergetický potenciál svojich tokov na 65 až 95 %. V Slovenskej republike je v súčasnosti využitý hydroenergetický potenciál na 60-70 % (tento údaj sa líši podľa použitých prameňov).

Na Slovensku patrí využívanie energie vodných tokov k základným zdrojom získavania energie už od minulosti. Bolo to najmä v závislosti na rozvoji banských podnikov zameraných na ťažbu a spracovanie rúd vzácnych kovov (zlato, striebro), farebných kovov (meď) a železných rúd. Banské a hutnícke centrá boli zároveň rozvojovými pre oblasť techniky i kultúry. Ich prostredníctvom sa veľmi rýchlo uplatňovali nové poznatky vedy a techniky. Voda bola pre baníctvo súčasťou jeho rozvoja. Slúžila, ako v tej dobe takmer jediný dostupný zdroj energie, na pohon rôznych banských zariadení. Na zabezpečenie jej dostatku budovali celé generácie našich predkov dômyselné sústavy vodných privádzačov a vodných nádrží. Známe sú najmä sústavy banskoštiavnická, turčekovská a špaňodolinská, budované najmä v 14.–16. storočí.

vodná energia

Použitie vodného kolesa pre banské účely je písomne dokumentované už v 13. storočí. Bolo prvým zariadením na premenu vodnej energie na energiu mechanickú, ktorá sa používala na pohon výťahov, hámrov, stúp, čerpadiel a tiež v hutách. Vodné kolesá boli neskôr, tesne pred prelomom 19. a 20. storočia, nahradzované vodnými turbínami. Prispel k tomu najmä rozvoj elektrotechniky v druhej polovici 19. storočia, čo umožnilo premieňať vodnú energiu na energiu elektrickú.

Na Hornáde v Čani bol elektrifikovaný mlyn už v roku 1880. V roku 1892 vznikla prvá banská vodná elektráreň na Slovensku v Žakarovciach. Do konca 19. storočia bolo na Slovensku vybudovaných 17 vodných elektrární, z toho väčšina na východnom Slovensku. Ich celkový výkon bol 2 812 k (2 067 kW). Tieto MVE boli budované mimo hlavných korýt tokov, nakoľko v tomto období sa využívala plavba pltí a splavovanie dreva na týchto tokoch.

Podľa súpisu vodných diel urobeného finančnými úradmi bolo v roku 1930 na Slovensku viac ako 2 650 vodných diel slúžiacich na využitie vodnej energie. Z uvedeného počtu bolo zmiešaných (mechanická transmisia + výroba elektrickej energie) 96 a samostatných vodných elektrární 49. Ich celkový výkon bol 13 939 kW.

V súčasnosti je na Slovensku v prevádzke 246 vodných elektrární, z čoho je 24 veľkých (s inštalovaným výkonom nad 10 MW) a 222 malých (s inštalovaným výkonom do 10 MW).  Celkove vyrábajú cca 4 450 GWh elektrickej energie ročne. V závislosti na vodnatosti daného roka a ročnej spotrebe pokrýva energia z vody v dlhodobom priemere cca 15-20 % spotreby elektrickej energie na Slovensku.

vodná priehrada na šírku

Využívanie energie vodných tokov vo vodných elektrárňach a malých vodných elektrárňach má v porovnaní s využívaním iných energetických zdrojov (uhlie, jadrová energia) rad výhod:

  • je to trvalý, nevyčerpateľný, stále sa obnovujúci zdroj založený na kolobehu vody v prírode, šetriaci úmerné množstvo paliva, náklady na jeho ťažbu a s tým často spojenú i devastáciu krajiny, dopravu a uloženie odpadu,
  • je to zdroj vlastný, nezávislý na okolitých krajinách (s výnimkou hraničných tokov),
  • je to zdroj, ktorý neznečisťuje ovzdušie a neprodukuje odpad (napr. pri tepelných elektrárňach popolček, pri jadrových elektrárňach jadrový odpad), ktorý je následne potrebné skladovať resp. nejakým spôsobom likvidovať,
  • je to pohotový zdroj, ktorý dokáže rýchle (v priebehu niekoľkých sekúnd) reagovať na zmeny zaťaženia v elektrizačnej sústave (regulačné vodné elektrárne),
  • vyžaduje veľmi nízke prevádzkové náklady pri dlhej životnosti a vysokom počte prevádzkových hodín,
  • vyžaduje malý počet prevádzkových zamestnancov (väčšina vodných a malých vodných elektrární je plne automatizovaná a pracujú bez stálej obsluhy),
  • najmä malé vodné elektrárne sú rozptýlené prakticky po celom území krajiny, sú blízko k spotrebiteľom a majú preto veľmi malé prenosové straty pri dodávke elektrickej energie,
  • oproti iným veľmi využívaným obnoviteľným zdrojom energie (fotovoltika, veterná energia) je vodná energia najlepšie predvídateľným a najstabilnejším zdrojom dodávky elektrickej energie.

hydro elektrár

Európska únia podporuje rozvoj obnoviteľných zdrojov energie. Vo využívaní vodnej energie v európskom a aj v slovenskom meradle platí, že lokality veľkých vodných elektrární sú prakticky využité. Značná časť vodnej energie zostáva ale obsiahnutá v menších vodných tokoch s energetickou využiteľnosťou iba v malých vodných elektrárňach. Pokiaľ ide o malé vodné elektrárne, medzi európskych lídrov patria Rakúsko, Taliansko, Francúzsko, Španielsko a Švédsko. V posledných rokoch zaznamenali výrazný rozvoj aj Česká republika, Poľsko a Slovinsko.

Jednou z príčin, prečo v oblasti výstavby malých vodných elektrární na Slovensku nezaznamenávame výrazný pokrok, sú vysoké investičné náklady. Kompenzujú to však pomerne nízke náklady prevádzkové, pričom vo všeobecnosti platí, že investičné náklady klesajú so zväčšujúcim sa inštalovaným výkonom. Ekonomickou bariérou môže byť aj dlhšia doba návratnosti finančných prostriedkov v horizonte 15-20 rokov, ktorú zas vyvažuje dlhá životnosť elektrárne. Bežne sa odhaduje na 50-70 rokov, pričom najstaršie malé vodné elektrárne na Slovensku sú v prevádzke už viac ako 100 rokov.

Vodná energetika je dnes v celosvetovom meradle druhým najväčším zdrojom elektrickej energie. Aj v rámci Európy sa má v kontexte so zámermi Európskej rady a Európskeho parlamentu postupne napĺňať cieľ – v roku 2020 zvýšiť podiel energie vyrobenej z obnoviteľných zdrojov na úroveň 20% z celkovej spotreby energie v EÚ.

Máte nejaké otázky? Kontaktujte nás!