Energetyka wodna – jaka powinna być jej rola?

Energetyka wodna – jaka powinna być jej rola?

Polemika Ewy Malickiej, prezeski Towarzystwa Rozwoju Małych Elektrowni Wodnych pokazuje, że warto rozmawiać o przyszłości energetyki wodnej w Polsce. W pełni zgadzam się z głównym przekazem – każdy przypadek inwestycji wodnej należy rozpatrywać indywidualnie. Trzeba jednak zaznaczyć, że jak każda technologia OZE, również mała energetyka wodna, też musi podlegać rachunkowi zysków i strat.

Czytaj także: Energetyka wodna – „ogromne koszty, marne skutki” – czy rzeczywiście?

Małe elektrownie wodne (poniżej 5 MW) to prawie 700 obiektów rozsianych po całej Polsce. Są bardzo różnorodne – od mikroelektrowni górskich, takich jak hydrogenerator zasilający Schronisko w Dolinie 5 Stawów Polskich, po wielkie obiekty hydrotechniczne znane z centrum Krakowa i Wrocławia. Granica pomiędzy małą elektrownią wodną a standardową wydaje się umowna – wszystkie elektrownie Kaskady Górnej Wisły mają moc poniżej 5 MW, choć pod względem konstrukcji i wyzwań środowiskowych można je porównać do projektowanej zapory w Siarzewie.

Energia z wody najcenniejsza, gdy dostępna na żądanie

Korzyści i problemy wynikające z działania elektrowni wodnych zależą przede wszystkim od ich charakteru, a nie od mocy zainstalowanej. Kaskada Górnej Wisły, składająca się wyłącznie z małych elektrowni wodnych, pokazuje, że problemy związane z zatrzymaniem transportu osadów i erozją dna nie są domeną tylko obiektów większych niż 5 MW. Zbiornik Siemianówka na Narwi, generujący zaledwie 165 kW, jest źródłem ogromnych emisji gazów cieplarnianych (nie uwzględnianych często w analizach kosztów zewnętrznych), a do tego, pomimo wielkiej pojemności, nie rozwiązuje wcale problemu suszy na otaczającym obszarze. Z drugiej strony Elektrownia Wodna Żarnowiec, pomimo mocy aż 716 MW, nie powoduje takich negatywnych skutków, a przy tym stanowi cenny element Krajowego Systemu Elektroenergetycznego.

Wydaje się, że porównywanie elektrowni szczytowo-pompowej do przepływowej nie ma sensu. Jednak elektrownie służą do tego, abyśmy mieli prąd, kiedy go potrzebujemy. Polskie moce wytwórcze są znacznie większe niż maksymalne zapotrzebowanie. Rozbudowa paneli słonecznych i wiatraków da nam ich jeszcze więcej, ale nie będą to moce dyspozycyjne. Coraz cenniejsze staną się generatory, które będą dawały energię na żądanie. Większość małych elektrowni wodnych nie jest elastyczna i produkuje prąd zależnie od stanu wody. Elektrownie szczytowo-pompowe (w tym niewielkie, mogące powstać np. w szybach nieczynnych kopalń) będą coraz cenniejsze. Wykorzystanie energii wody nie musi oznaczać pobierania jej za każdym razem ze środowiska.

Problemem ekologicznym nie jest energia, tylko tama

Każda zapora wodna, dzieli ekosystem rzeki. Przepławka, jeśli jest, umożliwia ruch tylko w górę nurtu. Spływ w dół zazwyczaj możliwy jest tylko przez turbiny elektrowni. Zgodnie z badaniami przeprowadzonymi w 2013 i 2014 roku na Drawie, już jedna zapora uśmierca aż 55% wszystkich migrujących na tarło węgorzy. Dotyka to nie tylko ryby wędrowne (różnorodne w swoim kształcie i wielkości, dla których nie da się stworzyć „uniwersalnej przepławki”) ale też wszystkie inne, które przecież każdego dnia przemieszczają się setki metrów w dół i w górę rzeki. Raki, minogi i małże w ogóle nie są w stanie pokonać standardowej tamy. Zapora wodna (nawet mała) dzieli rzekę na dwie części, nierozerwalnie separując populacje większości organizmów.

Zbiorniki zaporowe zwykle nie są cennymi ekosystemami. W miejscu płynącej wody powstaje staw o słabym przepływie i mieszaniu, w którym następuje silna stratyfikacja i nagrzewanie wody. Zamieszkują go głównie pospolite zwierzęta, takie jak kaczki krzyżówki, karpie i łabędzie. Stały dopływ składników odżywczych powoduje, że rozwijają się glony i sinice. W takich warunkach nie może przeżyć większość ryb rzecznych i rzeczywiście się ich tam nie spotyka. Również za zwykłymi jazami o niewielkich piętrzeniach, charakter rzeki zmienia się na tyle, że ma to istotny wpływ na ekosystem tych odcinków, zwłaszcza na rzekach górskich. Nie ma tu typowego zbiornika zaporowego, rzeka mieści się w dotychczasowym korycie, ale zmienia się prędkość nurtu, temperatura wody i  rodzaj substratu dna, zanika charakterystyczna dla rzeki zmienność siedlisk. Tak dzieje się na całym odcinku rzeki objętym tzw. cofką, której długość zależy od lokalnych warunków ukształtowania terenu i wysokości piętrzenia. Zmiana warunków siedliskowych często uniemożliwia lub znacząco pogarsza funkcjonowanie na tych odcinkach organizmów wodnych dotychczas tam bytujących.

Czytaj także: Nowa elektrownia na Wiśle: ogromne koszty, marne skutki

Na rzekach płynących naturalnie (czyli w sposób podobny do pierwotnego, niezależnie, jaka po drodze była ingerencja człowieka) nie występują spiętrzenia, z wyjątkiem górnych odcinków, gdzie przepływ jest bardzo niski. Ewentualne zapory z drzew czy tamy bobrowe pozwalają na przedostanie się części organizmów i – co ważne – są tymczasowe. Zgodnie z Ramową Dyrektywą Wodną wszystkie rzeki powinny osiągnąć takie warunki siedliskowe, które umożliwiają funkcjonowanie organizmów wodnych w stanie zbliżonym do rzek dzikich, naturalnych lub też odbiegającym od tego stanu w bardzo niewielkim stopniu. W naprawdę wyjątkowych przypadkach, Dyrektywa przewiduje odstępstwa od powyższej zasady, ale są one obwarowane wieloma przesłankami. Niestety dotychczasowe doświadczenia z Polski pokazują, że te proporcje są zamieniane i to, co miało być wyjątkiem, wykorzystuje się jak wytrych do realizacji wielu negatywnie wpływających na środowisko inwestycji hydrotechnicznych, w tym budowy MEW, co jest zdecydowanie sprzeczne z ideą Ramowej Dyrektywy Wodnej.

Każda elektrownia wpływa na środowisko

Oczywiście każda elektrownia ma wpływ na środowisko. Słusznie krytykujemy energetykę na paliwa kopalne za przyczynianie się do globalnej zmiany klimatu. Największym wyzwaniem naszych czasów jest przejście na takie źródła energii, których używanie nie zniszczy świata, w którym żyjemy. Również farmy słoneczne i wiatrowe mają wpływ na środowisko, choć od czasu wykonania opracowania ExternE-Pol w 2005 roku ich koszty (w tym zewnętrzne) istotnie spadły. Zapory wodne na rzekach są o tyle problematyczne, że nie tylko zabijają część zwierząt (jak wiatraki), ale też zmieniają środowisko tak mocno, że wiele gatunków nie może w nim dłużej żyć. Zgodnie ze wskaźnikiem Living Planet Index publikowanym co roku przez WWF, to ekosystemy słodkowodne podlegają najsilniejszej presji ze strony człowieka. Od 1970 roku liczebność najważniejszych populacji zwierząt spadła w nich aż o 84%.

Większość problemów – finansowych, utrzymaniowych i ekologicznych, z którymi mierzy się energetyka wodna wynika z przegrodzenia rzeki. To zapora, a nie turbina i część elektryczna stanowi większość kosztów inwestycji i utrzymania. Elektrownie wodne bez tamy są tak nieinwazyjne, że wręcz nie wzbudzają zainteresowania. W Krakowie działa hydrogenerator o mocy 85 kW napędzany ściekami z oczyszczalni. Poza pracownikami wodociągów i nielicznym środowiskiem pasjonatów i branżystów, mało kto o nim słyszał. Również elektrownie wodne szczytowo-pompowe nie wzbudzają większego zainteresowania, choć to przecież one codziennie pokrywają istotną część wieczornego wzrostu zapotrzebowania na prąd. Nawet ekolodzy nie są przeciwni energii wodnej jako takiej, zwracają uwagę tylko na szkody środowiskowe powodowane przez zapory na rzekach.

Znaczenie MEW – krajobraz, energia, wpływy z podatków

Wiele małych elektrowni wodnych to obiekty o bardzo długiej historii, które wpisały się w krajobraz otoczenia. Przykładem jest płynąca leniwie Wisła u stóp Wawelu, spiętrzona przez stopień wodny Dębe. Ta sama rzeka przyciąga jednak ludzi również na Warszawskich Bulwarach, gdzie jej przebiegu nic nie tamuje. Przy ocenie wpływu na krajobraz i ludzi powinniśmy zawsze brać pod uwagę zdanie lokalnej społeczności.

Jak słusznie zauważyła pani Ewa Malicka, powodem rozbierania obiektów hydrotechnicznych jest najczęściej fakt, że obiekty te straciły wartość ekonomiczną lub że pierwotny cel ich powstania został osiągnięty innymi sposobami. Wiele małych elektrowni wodnych powstało przed drugą wojną światową, gdy zapotrzebowanie na prąd i jego produkcja były nieporównanie mniejsze niż dzisiaj. Funkcja energetyczna małych elektrowni wodnych wciąż jest cenna (szczególnie w kontekście wsparcia lokalnej sieci dystrybucyjnej), jednak ich rola w systemie elektroenergetycznym jest obecnie znikoma. Małe elektrownie wodne generują zaledwie 0,5% prądu w naszym kraju. Prąd w naszych gniazdkach pochodzi przede wszystkim z węgla, zastępowanego coraz częściej przez inne niż woda odnawialne źródła energii.

Prezeska Zarządu Towarzystwo Rozwoju Małych Elektrowni Wodnych słusznie zwróciła uwagę na fakt, że elektrownie wodne obciążone są opłatami na rzecz gospodarki wodnej. Opłaty za korzystanie ze środowiska (w tym wody) ponoszą też elektrownie węglowe i biomasowe, a turbiny wiatrowe obciążone są podatkiem od nieruchomości wynoszącym 2% wartości budowli. Małe elektrownie wodne mogą żyć 60-80 lat (lub dłużej), jednak jak podaje poradnik pod redakcją Mariana Hoffmanna, poszczególne jej części wymagają kapitalnego remontu co 4-16 lat. To porównywalny czas do innych małych instalacji OZE, które również częściowo składają się z elementów trwałych, a częściowo z urządzeń projektowanych na 20-30 lat eksploatacji.

Gospodarowanie wodami – jaka powinna być jego rola?

Rzeki służą człowiekowi do różnych celów i podobnie jak niegdyś lasy, musiały ustąpić przed naszą ekspansją. W tej chwili większość z nich jest bardzo silnie przekształcona – szacuje się, że na każdy ich kilometr w Polsce przypada średnio jeden jaz, próg czy inna zapora. Jak słusznie zauważyła pani Ewa Malicka, większość tych obiektów nie ma zastosowania energetycznego (a w wielu przypadkach również żadnego innego). Z pewnością rozbiórka tysięcy niepotrzebnych piętrzeń i zaprzestanie prowadzonych bezsensownie prac utrzymaniowych wywoła znacznie mniej kontrowersji niż likwidacja funkcjonujących elektrowni wodnych.

Gospodarowanie wodami powinno być prowadzone przede wszystkim zgodnie z wymogami Ramowej Dyrektywy Wodnej, co oznacza w większości przypadków możliwie małą ingerencją w przyrodę (przy okazji ogranicza to koszty). Takie działania wymagają prowadzenia skumulowanej oceny wszystkich przedsięwzięć na dany ekosystem rzeczny. Skuteczną ochronę przeciwpowodziową zapewniają zastawki na sztucznych rowach melioracyjnych i możliwość szerokiego rozlewania się rzeki w dolinie. Natomiast pojemność przeciwpowodziowa większości spiętrzeń na elektrowniach wodnych odpowiada zaledwie kilkudziesięciu minutom maksymalnego przepływu powodziowego. Zbiorniki te są bowiem zazwyczaj wielofunkcyjne, co znacząco ogranicza ich skuteczność przeciwpowodziową.

Jaka będzie rola małej energetyki wodnej za 5, 10, 30 lat? Trudno to ocenić. Zgadzam się jednak z panią Ewą Malicką, że każdą inwestycję energetyczną należy rozpatrywać indywidualnie. Historia stopnia wodnego w Siarzewie pokazuje jak w soczewce, że dyskusja o energetyce wodnej powinna uwzględniać głosy z wielu stron. Mała energetyka wodna, choć częściowo podlegająca tym samym wyzwaniom, co ta większa, również powinna być rozpatrywana pod kątem zysków i strat. Pomimo legendarnej wręcz długowieczności, każda elektrownia podlega bieżącej ocenie i konkurencji z innymi źródłami energii ze względu na koszty finansowe i wpływ na środowisko.

Zielone technologie rozwijają

Technologie dostarcza

Zobacz także...

Komentarze

Patronat honorowy

Partnerzy portalu

PSE