Energetika i Balkan: Šta su reverzibilne hidroelektrane i zašto su ključ prelaska na obnovljive izvore

„Ako ne sagradimo Bistricu, nećemo imati struje."

Ovako je predsednik Srbije Aleksandar Vučić opisao važnost izgradnje reverzibilne hidroelektrane „Bistrica", postrojenja koje skladišti i proizvodi električnu energiju premeštanjem vode između dva akumulaciona bazena ili jezera na različitim nadmorskim visinama.

„U periodima malih opterećenja elektromreže voda iz donjeg bazena se pumpa u gornji bazen pomoću pumpe", objašnjava Branka Nakomčić-Smaragdakis, profesorka Fakulteta tehničkih nauka u Novom Sadu, za BBC na srpskom.

Kada nastupi „period velikih opterećenja, iz gornjeg bazena se propušta voda kroz turbine radi proizvodnje električne energije, kao kod konvencionalnih hidroelektrana", dodaje ona.

Srbija ima samo jednu reverzibilnu hidroelektranu (RHE) „Bajina Bašta" u istoimenoj opštini, a pored Bistrice, najavljena je i izgradnja „Đerdapa 3", navedeno je u Integrisanom nacionalnom energetskom i klimatskom planu za period do 2030. sa vizijom do 2050. godine (INEKP).

Hrvatska, Bosna i Hercegovina i Slovenija imaju po jednu ovakvu hidrocentralu, a uskoro bi trebalo da ih dobiju i Severna Makedonija i Kosovo.

Iz Ljubljane i Zagreba se najavljuje gradnja novih reverzibilnih hidroelektrana.

• Vetar kao energetska revolucija koju treba pažljivo voditi
• „Ubili smo dve muve jednim udarcem": Isplati li se praviti struju u Srbiji pomoću sunčeve energije
• Šta su toplotne pumpe i jesu li budućnost grejanja u Srbiji

Funkcionisanje energetskog sistema „temelji se na ravnoteži proizvodnje i potrošnje"i veliki porast udela energije iz obnovljivih izvora donosi izazove, kaže Dražen Jakšić, direktor Energetskog instituta „Hrvoje Požar" iz Zagreba, za BBC na srpskom.

Jedno od rešenja je i korišćenje ovakve tehnologije, ukazuje on.

Radi se o „fleksibilnim proizvodnim objektima koji mogu brzo reagovati na poremećaje i očuvati ravnotežu sistema", ukoliko dođe do nekonstantnog dotoka energije dobijene radom vetra i sunca.

„Reverzibilne HE se mogu posmatrati i kao rezervoari energije, koji, za razliku od baterijskih rezervoara, mogu da čuvaju veće količine energije.

„Doprinose stabilizaciji sistema i smanjenju investicija u pojačanje prenosne mreže, njihov značaj samo rasti i one će predstavljati jednu od ključnih karika za veću integraciju obnovljivih izvora i snažan oslonac u tranziciji na niskougljeničnu ekonomiju", ističe hrvatski stručnjak.

Šta su reverzibilne hidroelektrane?

Ove energetske centrale na vodeni pogon stručnjaci nazivaju i vodenim baterijama.

Višak struje u sistemu i periodi manje tražnje koriste se za punjenje baterije, odnosno gornjeg akumulacionog bazena, u koji stiže voda iz reka, bazena ili jezera sa manje nadmorske visine.

Ovaj proces, koji omogućava korišćenje velikih vodenih pumpi, glavna je razlika između reverzibilnih i drugih hidroelektrana, kaže Dražen Jakšić.

Kada se u sistemu javi potreba za dodatnom energijom, ove hidroelektrane prelaze na suprotan režim, pa se ispuštanjem vode iz bazena na višoj nadmorskoj visini pokreću turbine i stvara električna energija.

„Turbinski režim je standardni režim rada svih hidroelektrana, a masa vode u gornjem bazenu predstavlja potencijalnu energiju koja se može ponovo pretvoriti u korisnu električnu energiju.

„Treba napomenuti da reverzibilne hidroelektrane mogu vrlo brzo promeniti režim rada iz turbinskog u pumpni i obrnuto", ističe Jakšić.

Za razliku od drugih tehnologija za skladištenje energije poput baterija, reverzibilne hidroelektrane iziskuju niže troškove rada i održavanja i imaju dug radni vek.

One i omogućavaju čuvanje velikih količina energije na duži vremenski period, objašnjeno je na sajtu Američke administracije za energetske informacije.

Njihova osnovna namena je „pokrivanje vrhova dnevnog dijagrama potrošnje i sezonskih manjkova električne energije", navodi Branka Nakomčić-Smaragdakis.

One imaju i „bitnu ulogu kod zaštite od poplava, upravljanja nasipima i snabdevanju pijaćom vodom"..

„Usled klimatskih promena, ta uloga će postati sve značajnija", tvrdi profesorka.

Zašto su važne za energiju vetra i sunca?

Rad elektrana koje proizvode struju uz pomoć vetra i sunca zavise od vremenskih prilika, koje se neretko drastično menjaju i u toku dana.

Te promene donose neujednačen priliv u energetsku mrežu, pa se može dogoditi da u različitim trenucima u njoj ima previše ili premalo električne energije.

Kada one „destabilizuju sistem", potrebna je „garancija, frekvencija i stabilnost", a tu na scenu stupaju reverzibilne hidroelektrane, kaže Andrej Križanovski, profesor Katedre za opštu hidrotehniku Fakulteta za građevinu i geodeziju u Ljubljani.

„Ako govorimo o obnovljivim izvorima, onda su ovo najznačajnije elektrane u ovom trenutku - one su najkomplementarnije proizvodnji energije iz vetra ili sunca", ističe ovaj stručnjak za BBC na srpskom.

Njihova prednost je i što ne proizvode dodatne štetne emisije, jer koriste vodu, koja spada u obnovljive izvore, smatra Križanovski.

„Ulogu reverzibilne elektrane u stabilizaciji sistema može da odigra i gasna elektrana, ali ona radi na fosilna goriva i nema isti efekat", objašnjava.

• Da li Srbija može da smanji korišćenje uglja i zašto je to važno
• Možete li da uštedite ako odvrnete jednu sijalicu
• Prve slušalice na solarni pogon: Da li ćemo ih sada svi nositi
• Stopama Nikole Tesle: Izvlačenje struje iz vlage u vazduhu kao izvor napajanja uređaja

Iako rad ovih postrojenja ne utiče na okolinu, njihova izgradnja može da proizvede negativne efekte, upozorava Dražen Jakšić.

„Potrebno je uzeti obzir prostorno-planske i aspekte životne sredine, koji mogu biti prepreka za realizaciju projekta izgradnje reverzibilne HE.

„Negativnih uticaja može biti zbog izgradnje većih donjih ili gornjih bazena, posebno ako konfiguracija terena zahteva izgradnju većih brana", objašnjava hrvatski energetičar.

Kako Balkan koristi RHE?

Reverzibilna hidroelektrana „Bajina Bašta", trenutno jedina u Srbiji, puštena je u rad 1982, pošto je šest godina trajala izgradnja akumulacionog jezera na planini Tari.

Njen kapacitet u pumpnom režimu je 620 megavata i najveća je na teritoriji bivše Jugoslavije, navodi se na sajtu Elektroprivrede Srbije (EPS).

Predsednik Srbije je u januaru naglasio da je izgradnja RHE Bistrica nedaleko od Prijepolja u jugozapadnoj Srbiji jedan od najvećih prioriteta u energetskom sektoru.

„Ako je ne završimo, nećemo imati struje. To moramo što pre da uradimo", kazao je Vučić tokom predstavljanja programa "Srbija 2027".

Njen kapacitet će biti 630 megavata, izgradnja će početi 2025, a priključenje na mrežuse očekuje do 2031. godine.

Vrednost projekta se procenjuje na „oko milijardu evra" i biće sproveden uz pomoć Japanske međunarodne organizacije za saradnju (JICA), rekla je ministarka rudarstva i energetike Dubravka Đedović Handanović.

Planirana je i gradnja RHE „Đerdap 3", koja bi trebalo da ima četvorostruko veći kapacitet i biće sagrađena u saradnji sa Rumunijom, dodala je.

Branka Nakomčić-Smaragdakis kaže da postoji potreba za ovakvim objektima u Srbiji „sa porastom korišćenja obnovljivih izvora energije, pre svega varijabilnih, poput vetra i solara".

RHE Avče u Sloveniji puštena je u pogon 2009. godine sa kapacitetom pumpe od 180 megavata, a planira se Kozjak će imati kapacitet od 450 megavata, saopštio je u februaru 2023. Damjan Seme, direktor Dravskih elektrana Maribor (DEM).

Slovenija ima „jake generatore električne energije", ali nema dovoljno rezervnih kapaciteta, pa ih uvozi, pretežno iz Italije i Austrije, kaže profesor Križanovski.

„Smatram da bi za nas bilo najbolje da gradimo RHE, jer sve resurse za izgradnju možemo da proizvedemo i tu je Slovenija praktično potpuno samostalna.

„To, na primer, ne može sa nuklearnom elektranom, za koju 90 odsto tehnologije uvozi", ističe profesor.

U Hrvatskoj RHE Velebit ima kapacitet od 276 megavata, navodi se na sajtu Hrvatske elektroprivrede (HEP).

Usled količine energije koja se u toj zemlji dobija radom vetra i zahtevima za gradnjom novih vetroelektrana, dodatne RHEsu „više nego poželjie", smatra Dražen Jakšić.

„Postoje planovi za izgradnju novih elektrana, te je realno za očekivati da se u Hrvatskoj u narednih 10 do 15 godina izgradi više od 500 megavata novih kapaciteta", kaže.

Bosna i Hercegovina raspolaže reverzibilnom hidroelektranom „Čapljina" nedaleko od Neuma, i ima kapacitet od 440 megavata.

Evolucija reverzibilnih hidroelektrana

Analiza Kevina Kina,

BBC Škotska

Neverovatno je kako je ova stara tehnologija odjednom postala ponovo neophodna, ali iz vrlo različitih razloga.

Reverzibilne hidroelektrane su nekada bile ključne, kada nam je svima istovremeno bila potrebna struja.

Scenu u kojoj je Prljavi Den predao zahtev za razvod supruzi Endži u božićnoj epizodi Istendersa, BBC televizijske drame, 1986. godine gledalo je istovremeno 30 miliona ljudi.

Većini je bila potrebna šoljica čaja dok je išla špica.

Sva ta uključena kuvala stvorila su izvanrednu tražnju za strujom, a brana reverzibilne hidroelektrane se otvorila.

Drugačije navike gledanja televizije učinile su da se tako nešto danas ne dešava često, pa sada ova tehnologija rešava skokove i padove ponude, a ne tražnje.

Za 15 godina, kada se budemo ušuškali u krevetu tokom vetrovite večeri, ona će pomoći da se sva ta nagomilana struja skladišti, kako bismo mogli da je koristimo kada se probudimo.

Analiza je originalno objavljena u martu 2023. godine, u sklopu BBC-jeve priče o najvećem hidroenergetskom projektu u Velikoj Britaniji u prethodne četiri decenije.

Evropa i svet

Kina je ubedljivi globalni lider po broju izgrađenih reverzibilnih hidroelektrana i njihov ukupni kapacitet je 50 gigavata električne energije, što je 30 odsto ukupnih svetskih, navodi se na sajtu Američke administracije za energetske informacije.

Objekti ukupnog kapaciteta od 89 gigavata su u izgradnji u Kini, dok su pokrenute inicijative za gradnju dodatnih 276 gigavata.

Pre dve godine puštena je u pogon i RHE Fengning u provinciji Hebej sa 3,6 megavata kapaciteta.

Do njene izgradnje, reverzibilna hidrocentrala Bat Kauntri u američkoj Virdžiniji imala je najveći kapacitet na svetu, nešto više od tri gigavata snage u proizvodnom režimu.

Japan i Amerika su na drugom i trećem mestu po veličini ukupnih kapaciteta reverzibilnih hidroelektrana.

U Evropi prednjači Italija sa 7,9 gigavata, a slede Nemačka (6,4 gigavata), Španija (6,2 gigavata) i Austrija (5,6 gigavata), pokazuju podaci nemačke statističke agencije Statista za 2022. godinu.

Mnoge evropske zemlje, a posebno Nemačka, se „sve više odlučuju da pretvaraju klasične hidroelektrane i brane na velikoj nadmorskoj visini u hidroelektrane sa pumpama, kako bi mogle da akumuliraju električnu energiju iz obnovljivih izvora", kaže profesor Kražnovski.

„Taj trend je sada dosta prisutan u Evropi, a reverzibilne hidroelektrane su zastupljene najviše u zemljama sa brdovitijim reljefom, poput Italije, Austrije, Švajcarske i skandinavskih zemalja", dodaje.

Jakšić ističe da je izgradnja „vrlo složena i zahtevna" i iziskuje velika ulaganja.

„Potrebne su investicije od oko 1,5 miliona evra po megavatu, a uobičajeni rokovi izgradnje su od sedam godina, pa naviše", kaže on.

Pogledajte i ovu priču:

Pratite nas na Fejsbuku,Tviteru i Vajberu. Ako imate predlog teme za nas, javite se na [email protected]