Енергетика и Балкан: Шта су реверзибилне хидроелектране и зашто су кључ преласка на обновљиве изворе

„Ако не саградимо Бистрицу, нећемо имати струје."

Овако је председник Србије Александар Вучић описао важност изградње реверзибилне хидроелектране „Бистрица", постројења које складишти и производи електричну енергију премештањем воде између два акумулациона базена или језера на различитим надморским висинама.

„У периодима малих оптерећења електромреже вода из доњег базена се пумпа у горњи базен помоћу пумпе", објашњава Бранка Накомчић-Смарагдакис, професорка Факултета техничких наука у Новом Саду, за ББЦ на српском.

Када наступи „период великих оптерећења, из горњег базена се пропушта вода кроз турбине ради производње електричне енергије, као код конвенционалних хидроелектрана", додаје она.

Србија има само једну реверзибилну хидроелектрану (РХЕ) „Бајина Башта" у истоименој општини, а поред Бистрице, најављена је и изградња „Ђердапа 3", наведено је у Интегрисаном националном енергетском и климатском плану за период до 2030. са визијом до 2050. године (ИНЕКП).

Хрватска, Босна и Херцеговина и Словенија имају по једну овакву хидроцентралу, а ускоро би требало да их добију и Северна Македонија и Косово.

Из Љубљане и Загреба се најављује градња нових реверзибилних хидроелектрана.

Функционисање енергетског система „темељи се на равнотежи производње и потрошње"и велики пораст удела енергије из обновљивих извора доноси изазове, каже Дражен Јакшић, директор Енергетског института „Хрвоје Пожар" из Загреба, за ББЦ на српском.

Једно од решења је и коришћење овакве технологије, указује он.

Ради се о „флексибилним производним објектима који могу брзо реаговати на поремећаје и очувати равнотежу система", уколико дође до неконстантног дотока енергије добијене радом ветра и сунца.

„Реверзибилне ХЕ се могу посматрати и као резервоари енергије, који, за разлику од батеријских резервоара, могу да чувају веће количине енергије.

„Доприносе стабилизацији система и смањењу инвестиција у појачање преносне мреже, њихов значај само расти и оне ће представљати једну од кључних карика за већу интеграцију обновљивих извора и снажан ослонац у транзицији на нискоугљеничну економију", истиче хрватски стручњак.

Шта су реверзибилне хидроелектране?

Ове енергетске централе на водени погон стручњаци називају и воденим батеријама.

Вишак струје у систему и периоди мање тражње користе се за пуњење батерије, односно горњег акумулационог базена, у који стиже вода из река, базена или језера са мање надморске висине.

Овај процес, који омогућава коришћење великих водених пумпи, главна је разлика између реверзибилних и других хидроелектрана, каже Дражен Јакшић.

Када се у систему јави потреба за додатном енергијом, ове хидроелектране прелазе на супротан режим, па се испуштањем воде из базена на вишој надморској висини покрећу турбине и ствара електрична енергија.

„Турбински режим је стандардни режим рада свих хидроелектрана, а маса воде у горњем базену представља потенцијалну енергију која се може поново претворити у корисну електричну енергију.

„Треба напоменути да реверзибилне хидроелектране могу врло брзо променити режим рада из турбинског у пумпни и обрнуто", истиче Јакшић.

За разлику од других технологија за складиштење енергије попут батерија, реверзибилне хидроелектране изискују ниже трошкове рада и одржавања и имају дуг радни век.

Оне и омогућавају чување великих количина енергије на дужи временски период, објашњено је на сајту Америчке администрације за енергетске информације.

Њихова основна намена је „покривање врхова дневног дијаграма потрошње и сезонских мањкова електричне енергије", наводи Бранка Накомчић-Смарагдакис.

Оне имају и „битну улогу код заштите од поплава, управљања насипима и снабдевању пијаћом водом"..

„Услед климатских промена, та улога ће постати све значајнија", тврди професорка.

Зашто су важне за енергију ветра и сунца?

Рад електрана које производе струју уз помоћ ветра и сунца зависе од временских прилика, које се неретко драстично мењају и у току дана.

Те промене доносе неуједначен прилив у енергетску мрежу, па се може догодити да у различитим тренуцима у њој има превише или премало електричне енергије.

Када оне „дестабилизују систем", потребна је „гаранција, фреквенција и стабилност", а ту на сцену ступају реверзибилне хидроелектране, каже Андреј Крижановски, професор Катедре за општу хидротехнику Факултета за грађевину и геодезију у Љубљани.

„Ако говоримо о обновљивим изворима, онда су ово најзначајније електране у овом тренутку - оне су најкомплементарније производњи енергије из ветра или сунца", истиче овај стручњак за ББЦ на српском.

Њихова предност је и што не производе додатне штетне емисије, јер користе воду, која спада у обновљиве изворе, сматра Крижановски.

„Улогу реверзибилне електране у стабилизацији система може да одигра и гасна електрана, али она ради на фосилна горива и нема исти ефекат", објашњава.

Иако рад ових постројења не утиче на околину, њихова изградња може да произведе негативне ефекте, упозорава Дражен Јакшић.

„Потребно је узети обзир просторно-планске и аспекте животне средине, који могу бити препрека за реализацију пројекта изградње реверзибилне ХЕ.

„Негативних утицаја може бити због изградње већих доњих или горњих базена, посебно ако конфигурација терена захтева изградњу већих брана", објашњава хрватски енергетичар.

Како Балкан користи РХЕ?

Реверзибилна хидроелектрана „Бајина Башта", тренутно једина у Србији, пуштена је у рад 1982, пошто је шест година трајала изградња акумулационог језера на планини Тари.

Њен капацитет у пумпном режиму је 620 мегавата и највећа је на територији бивше Југославије, наводи се на сајту Електропривреде Србије (ЕПС).

Председник Србије је у јануару нагласио да је изградња РХЕ Бистрица недалеко од Пријепоља у југозападној Србији један од највећих приоритета у енергетском сектору.

„Ако је не завршимо, нећемо имати струје. То морамо што пре да урадимо", казао је Вучић током представљања програма "Србија 2027".

Њен капацитет ће бити 630 мегавата, изградња ће почети 2025, а прикључење на мрежусе очекује до 2031. године.

Вредност пројекта се процењује на „око милијарду евра" и биће спроведен уз помоћ Јапанске међународне организације за сарадњу (ЈИЦА), рекла је министарка рударства и енергетике Дубравка Ђедовић Хандановић.

Планирана је и градња РХЕ „Ђердап 3", која би требало да има четвороструко већи капацитет и биће саграђена у сарадњи са Румунијом, додала је.

Бранка Накомчић-Смарагдакис каже да постоји потреба за оваквим објектима у Србији „са порастом коришћења обновљивих извора енергије, пре свега варијабилних, попут ветра и солара".

РХЕ Авче у Словенији пуштена је у погон 2009. године са капацитетом пумпе од 180 мегавата, а планира се Козјак ће имати капацитет од 450 мегавата, саопштио је у фебруару 2023. Дамјан Семе, директор Дравских електрана Марибор (ДЕМ).

Словенија има „јаке генераторе електричне енергије", али нема довољно резервних капацитета, па их увози, претежно из Италије и Аустрије, каже професор Крижановски.

„Сматрам да би за нас било најбоље да градимо РХЕ, јер све ресурсе за изградњу можемо да произведемо и ту је Словенија практично потпуно самостална.

„То, на пример, не може са нуклеарном електраном, за коју 90 одсто технологије увози", истиче професор.

У Хрватској РХЕ Велебит има капацитет од 276 мегавата, наводи се на сајту Хрватске електропривреде (ХЕП).

Услед количине енергије која се у тој земљи добија радом ветра и захтевима за градњом нових ветроелектрана, додатне РХЕсу „више него пожељие", сматра Дражен Јакшић.

„Постоје планови за изградњу нових електрана, те је реално за очекивати да се у Хрватској у наредних 10 до 15 година изгради више од 500 мегавата нових капацитета", каже.

Босна и Херцеговина располаже реверзибилном хидроелектраном „Чапљина" недалеко од Неума, и има капацитет од 440 мегавата.

Еволуција реверзибилних хидроелектрана

Анализа Кевина Кина,

ББЦ Шкотска

Невероватно је како је ова стара технологија одједном постала поново неопходна, али из врло различитих разлога.

Реверзибилне хидроелектране су некада биле кључне, када нам је свима истовремено била потребна струја.

Сцену у којој је Прљави Ден предао захтев за развод супрузи Енџи у божићној епизоди Истендерса, ББЦ телевизијске драме, 1986. године гледало је истовремено 30 милиона људи.

Већини је била потребна шољица чаја док је ишла шпица.

Сва та укључена кувала створила су изванредну тражњу за струјом, а брана реверзибилне хидроелектране се отворила.

Другачије навике гледања телевизије учиниле су да се тако нешто данас не дешава често, па сада ова технологија решава скокове и падове понуде, а не тражње.

За 15 година, када се будемо ушушкали у кревету током ветровите вечери, она ће помоћи да се сва та нагомилана струја складишти, како бисмо могли да је користимо када се пробудимо.

Анализа је оригинално објављена у марту 2023. године, у склопу ББЦ-јеве приче о највећем хидроенергетском пројекту у Великој Британији у претходне четири деценије.

Европа и свет

Кина је убедљиви глобални лидер по броју изграђених реверзибилних хидроелектрана и њихов укупни капацитет је 50 гигавата електричне енергије, што је 30 одсто укупних светских, наводи се на сајту Америчке администрације за енергетске информације.

Објекти укупног капацитета од 89 гигавата су у изградњи у Кини, док су покренуте иницијативе за градњу додатних 276 гигавата.

Пре две године пуштена је у погон и РХЕ Фенгнинг у провинцији Хебеј са 3,6 мегавата капацитета.

До њене изградње, реверзибилна хидроцентрала Бат Каунтри у америчкој Вирџинији имала је највећи капацитет на свету, нешто више од три гигавата снаге у производном режиму.

Јапан и Америка су на другом и трећем месту по величини укупних капацитета реверзибилних хидроелектрана.

У Европи предњачи Италија са 7,9 гигавата, а следе Немачка (6,4 гигавата), Шпанија (6,2 гигавата) и Аустрија (5,6 гигавата), показују подаци немачке статистичке агенције Статиста за 2022. годину.

Многе европске земље, а посебно Немачка, се „све више одлучују да претварају класичне хидроелектране и бране на великој надморској висини у хидроелектране са пумпама, како би могле да акумулирају електричну енергију из обновљивих извора", каже професор Кражновски.

„Тај тренд је сада доста присутан у Европи, а реверзибилне хидроелектране су заступљене највише у земљама са брдовитијим рељефом, попут Италије, Аустрије, Швајцарске и скандинавских земаља", додаје.

Јакшић истиче да је изградња „врло сложена и захтевна" и изискује велика улагања.

„Потребне су инвестиције од око 1,5 милиона евра по мегавату, а уобичајени рокови изградње су од седам година, па навише", каже он.

Погледајте и ову причу:

Пратите нас на Фејсбуку,Твитеру и Вајберу. Ако имате предлог теме за нас, јавите се на [email protected]