Hidroenergija – ni jeftina ni zelena

Hidroenergija je danas jedan od najvažnijih izvora električne energije u svijetu. Hidroelektrane su ujedno i jedan od najvažnijih uzroka devastacije rijeka.

U svijetu je instalirano gotovo 1000 GW hidroenergetskih objekata s preko 11 000 hidroelektrana. Najveći proizvođači su Kina, Kanada, Brazil i SAD, dok  u odnosu na omjer i značaj hidroenergije u svojem energetskom sustavu prednjače Norveška i Indija.

Hrvatska je među prvima prigrlila ovaj vid energije pa je HE Krka bila 1895. jedna od prvih hidroelektrana u Europi. Ulice Šibenika zasjale su stoga električnim lampama prije Beča, Rima, Londona, a otvorena je samo dva dana nakon Tesline brane na Nijagari. Razvojem tehnologije i industrijskog društva nastala je u to doba potreba za mnogo opsežnijim i raširenijim vidom energije – električnom energijom. Tako je  hidroelektrana Krka na rijeci Krki omogućila da šibenske kale zasvijetle s 320 uličnih svjetiljki, od kojih je svaka imala snagu od 16 vata. Na istom slapu je 1904. godine proradila HE Jaruga, a 1906. HE Miljacka podno Manojlovačkih slapova. Slijede hidroelektrane Ozalj na Kupi (1908. g.) i Kraljevac (1912. g.) na Cetini kod Zadvarja koja koristi pedesetak metara pada slapa Velike i Male Gubavice te mala hidroelektrana Zeleni Vir ispod slapa potoka Curak kod Skrada u Gorskom kotaru, izgrađena 1921. godine. Ovo su bili prvi koraci u iskorištavanju hidroenergije da bi ona s vremenom postala vrlo značajna u našoj zemlji.

Poslije Drugog svjetskog rata, nastavljena je gradnja hidroelektrana, sve većih i jačih. U Hrvatskoj danas radi 25 hidroelektrana, a posljednja izgrađena je hidroelektrana Lešće na rijeci Dobri. S nazivnih oko 2100 megavata (MW) snage, hrvatske hidroelektrane proizvode više od polovice ukupne struje svih hrvatskih elektrana, a iz njih potječe u prosjeku nešto više od četvrtine električne energije preuzete u elektroenergetski sustav Republike Hrvatske. Po raspoloživoj snazi najjača je hidroelektrana Zakučac s 486 MW, slijede HE Velebit, HE Orlovac, HE Senj i druge manjeg kapaciteta. Za usporedbu, velike hidroelektrane na Dravi ne prelaze 100 MW (Donja Dubrava 82,4 MW).

Hidroelektrane pomoću turbina iskorištavaju mehaničku (kinetičku) energiju vode u električnom generatoru. Postoje tri vrste hidroelektrana. Najčešće su akumulacijske hidroelektrane koje skladište vodu rijeke u akumulaciji ispred same brane. Ispuštanjem (pražnjenjem) akumulacije preko turbina dobiva se električna energija. Prdnost akumulacijskih hidroelektrana je ta što se voda pušta, odnosno energija proizvodi najviše kada je to potrebno, a to se naziva vršna potrošnja. Protočne hidroelektrane nemaju akumulaciju, već koriste izravnu snagu vode i zbog togu su ovisne o protoku. Konačno, reverzibilne hidroelektrane „skladište“ energiju tako da pumpaju vodu s primarne akumulacije na povišenu (dodatnu) kada je potrošnja mala, obično noću. Kada se javi potreba za strujom, pohranjena voda se spušta natrag do turbina, također vid vršne potrošnje. Poznata je reverzibilna hidroelektrana HE Velebit na rijeci Zrmanji koja pumpa vodu iznad Velebita u Liku pored Gračaca, preko velike cijevi koja se penje Velebitom, a ispod koje prolazi i magistralna cesta. Ovakve hidroelektrane su jako dobra nadopuna ostalih hidroelektrana kao i termoelektrana, vjetroelektrana i drugim izvorima energije koji se teško prilagođavaju zahtjevima potrošnje.

Hrvatska je do sada iskoristila oko 64% hidroenergetskog potencijala, po procjeni stručnjaka iz energetike i građevinarstva. Postoje planovi za daljnje iskorištavanje hidroenergetskog potencijala na srednjim i većim vodotocima gdje je moguće izgraditi još oko 60 hidroelektrana ukupne instalirane snage 1942 MW, uz prosječnu godišnju proizvodnju od 5578 GWh. S obzirom na to da se dio ovog potencijala nalazi na graničnim rijekama s Mađarskom, Slovenijom i Bosnom i Hercegovinom, procjenjuje se da Hrvatskoj pripada oko 1675 MW snage i 4400 GWh prosječne godišnje proizvodnje energije. Tome treba dodati nove reverzibilne elektrane, čijom bi se izgradnjom dobilo oko 1000 MW snage.  Realizacijom preostalih značajnijih projekata, vrijednih 3,4 milijarde eura, ostvaruje se proizvodnja oko 4,4 TWh električne energije godišnje, čija je godišnja vrijednost oko 250 000 000 eura, odnosno, proizvodnja električne energije iz hidroelektrana povećava se gotovo za 100%.

U zadnje vrijeme planiraju se i male hidroelektrane, kako bi  se iskoristio i hidropotencijal na manjim vodotocima. Razlika između hidroelektrana i malih hidroelektrana je u instaliranoj snazi. Gornja granica instalirane snage je 10 MW, a mogu uključivati brane i akumulacije. One se najčešće grade na manjim vodotocima, ali po definiciji, njihova instalirana snaga ide čak do 10 MW što je vrlo visoka vrijednost. One mogu imati akumulaciju i uključivati betonsku.

Hidroelektrane su dugovječnije od ostalih izvora energije, pa im je trajnost  najmanje sto godina, za razliku od termoelektrana i nuklearnih elektrana kojima je trajnost 30 do najviše 40 godina. Koriste trajan i besplatan izvore energije – vodu rijeka i ne stvaraju direktno stakleničke plinove.

Veliki utjecaj na rijeke

No, hidroelektrane imaju i mnoge mane. One najčešće potpuno devastiraju rijeke na kojima se grade. Uvelike nestaje biološka raznolikost i priroda općenito. Dok su rijeke raznolike, dinamične i pune života, hidroelektrane znače monotoniju. Izgradnjom hidroelektrane nestaju mnoga vrijedna staništa i vrste; one imaju ogroman negativan utjecaj na ribe, osobito zato  što nestaju mrjestilišta, poremećuju hidrologiju i uzrokuju promjene u razini  podzemnih voda što dovodi do sušenja šuma i polja. Brane na rijekama stvaraju vodene valove, na Dravi primjerice jednom ili dvaput dnevno visine metra, a između je suša, što znači teško preživljavanje za stanare tih voda. Sprečavaju dotok sedimenta što ukopava rijeku i dodatno snižava podzemne vode. Pojačava se erozija što zahtijeva ogromna ulaganja od strane vodoprivrede. Nestaje i riblji fond, pogotovo mriejstilišta u poplavnim područjima koja su uništena ili odsječena od matice rijeke. Poremećena je mikroklima, odnosno povećava se vlaga, magla te se kod ljudi javljaju  problemi s dišnim putovima. Sve  to samo je dio problema. Brane ne samo da uništavaju rijeku na licu mjesta, već  i stotinama kilometara nizvodno. Primjer  toga su hidroelektrane na gornjem toku Neretve koje preusmjeravaju vodu na turbine kod Dubrovnika. Ribe više ne mogu migrirati te blokiraju prijenos sedimenta. Poremećene su i korisne funkcije rijeka kao što je samopročišćavanje voda, prirodna obrana od poplava, procjeđivanje oda u podzemlje itd.

Posljednje izgrađena hidroelektrana na rijeci Dobri  primjer je drastičnih promjena, jer se  dobro dokumentiralo stanje prije izgradnje. Tekuće rijeke kao ni  kanjona više nema,  ovdje je sada samo statična akumulacija. Riblji fond je uništen, a“ kraljica voda“, riba mladica je na pragu nestajanja. I nizvodno od hidroelektrane se trpe posljedice – vodeni valovi prijete kupačima, a direktno i turizmu. Voda je vrlo hladna jer se u turbinu voda pušta iz dubine, a moguće i hladi obližnju Mrežnicu. Dobra je bila poznata kao rijeka za rafting, što je sada potpuno nestalo, a novih turista nema. Institut za turizam je za vrijeme reagirao još za vrijeme gradnje, ističući da je malo akumulacija u svijetu turistički resurs. Postavlja se i pitanje učinkovitosti, jer bi mogla curiti voda iz akumulacije u krško podzemlje te smanjiti proizvodnju, a i povećali bi se troškovi zatvaranja rupa u šupljem kršu, odnosno stvaranja betonskih zavjesa.

Hidroelektrane su obrana od poplava, što je samo donekle točno – one sprečavaju manje i srednje poplave koje su u stvarnosti korisne (jer voda se u poplavnoj zoni prirodno pročišćuje i cijedi u podzemlje otkud je crpimo za piće),  ali su vrlo upitne kod velikih poplava koje su najopasnije; štoviše, mogu uvelike doprinijeti stvaranju vodenih valova što se i desilo 2012. godine kada je Drava poplavila Pušćine u Međimurju. Ovo svakako nije izolirani slučaj. Primjerice, Asuanska brana poznata je po zaustavljanju poplava uz Nil i plovnošću, uz dakako proizvodnju električne energije.  Ali gotovo je nestalo donosa hranjivih tvari (tj. sedimenta) za vrijeme sezonskih poplava što je povećalo troškove umjetnih gnojiva te rezultiralo zagađenjem vode, ali i uvozom; a zbog nedostatka sedimenta tone i zasoljuje se poznata delta Nila s ogromnim posljedicama te brojni drugi problemi. Brana Tri klanca u Kini od samog početka je trpjela od šteta u odronima, masovnim razvojem bolesti stajaćih voda (što je trošak za zdravstvo) i ostalim poremećajima. U Hrvatskoj postoje samo djelomična istraživanja štetnih strana hidroenergije i to ponajviše od strane šumarske struke zbog negativnog utjecaja brana na šume, kao važnog gospodarskog resursa. Ali izvjesno je da i u Hrvatskoj postoji cijeli niz „skrivenih troškova“ poput zapriječenog prijenosa sedimenta, ukopavanja rijeka i poremećenih podzemnih voda što dovodi do suša, poplava, gubitka turizma, uvoza skuplje struje za vrijeme suša i ostalo. Hidroelektrane neminovno boluju od mnogih problema pri izgradnji. U prosjeku, troškovi gradnje su gotovo 50% veći od onih planiranih. Takvo prekoračenje troškova bilo je u čak 96% slučajeva svih svjetskih brana. Što je veći bio projekt, to je veće bilo prekoračenje troškova. Rokovi izgradnje kasnili su u prosjeku 44%. U pitanju je i njihova efikasnost. Prvotna cijena gradnje bila je 65 milijun eura da bi se na kraju popela i preko 100 milijun eura. Većina hidroelektrana, pogotovo u tropskim zemljama s izraženim sezonskim varijacijama u padalinama ima značajno manju proizvodnju od instalirane snage koja se odnosi na najpovoljniji mjesec. Klimatski modeli predviđaju još  više atmosferskih ekstrema, uz naravno smanjenje proizvodnje električne energije uslijed u globalu manje padalina i do 10%. Zemlje kojima se energetska strategija zasniva na hidroenergiji često zbog dugotrajne suše,  moraju uvoziti vrlo skupu struju, a nisu učinkovite protiv stogodišnjih poplava. Klimatski modeli predviđaju sve manje kiše i snijega, i to bujično raspoređeno, što je neprikladno za proizvodnju električne energije.

Hidroelektrane stoga nisu u cijelosti zeleni i jeftini izvori energije kako se često može čuti. Njihova cijena je pogotovo za prirodne sustave ogromna, ali i sama njihova učinkovitost nije onakva  kakvom se prezentira. Iako su hidroelektrane imale izuzetno važnu ulogu za hrvatsku energetiku, a imaju i danas, njihova uloga u budućnosti će se morati prilagođavati kako sve više istražujemo i vrednujemo vodene ekosustave. Postoji mnogo načina da se to nadoknadi: energetska učinkovitost, regionalna energetska autonomija,  drugi obnovljivi izvori energije (vjetra, sunca, geotermalna, bioplin…). Hrvatska treba što razumnije i održivije koristiti  prirodne resurse od kojih je upravo voda najvažniji.