Mała elektrownia wodna

488

Sektor małej energetyki wodnej jest coraz bardziej atrakcyjny i konkurencyjny w stosunku do tradycyjnych sposobów zwiększania zainwestowanego kapitału. Oprócz takich korzyści jak wytwarzanie energii elektrycznej ze źródła bezemisyjnego, jakim jest energetyka wodna, jest to również bardzo ciekawa forma inwestycji. Z tego powodu inwestorzy i konsumenci coraz częściej zaczynają poszukiwać nowoczesnych rozwiązań w zakresie produkcji energii elektrycznej w celu prowadzenia działalności inwestycyjnej, przyczyniając się jednocześnie do lokalnego rozwoju gospodarczego mającego wpływ m.in. na walkę z smogiem.

Dzięki łatwemu dostępowi do płynącej wody, energia może być produkowana tanio. Ponadto elektrownie wodne mogą być projektowane na kilka sposobów. Oznacza to, że zarówno całe miasta, jak i poszczególne gospodarstwa domowe będą korzystać z zalet zielonej energii. Wszystko zależy od znalezienia odpowiedniego miejsca i uzyskania odpowiednich pieniędzy.

Co uznaje się za małą elektrownię wodną?

W Polsce nie ma oficjalnej definicji małych elektrowni wodnych (MEW), ale zazwyczaj do tej kategorii zaliczane są instalacje o łącznej mocy nie przekraczającej 5 MW. Definicja ta jest częściowo odzwierciedlona w ustawie o odnawialnych źródłach energii (OZE), zgodnie z którą elektrownie wodne o mocy nie przekraczającej 5 MW są uprawnione do otrzymywania tzw. zielonych certyfikatów. Ustawa zawiera jednak również inne regulacje dotyczące mocy zainstalowanej, takie jak limit mocy 20 MW dla elektrowni wodnych uprawnionych do korzystania z aukcji na źródła odnawialne, odrębne rozwiązania (ceny, koszyki aukcyjne i taryfy gwarantowane FIP) dla instalacji nie przekraczających 1 MW, a także odrębne mechanizmy (ceny, taryfy gwarantowane FIT i pewne uproszczenia) dla elektrowni wodnych zdefiniowanych jako “małe instalacje” o mocy poniżej 500 kW.

Mała energetyka wodna – wymagania prawne i techniczne

Aby móc zbudować małą elektrownię zasilaną wodą w określonym miejscu, musi być spełnionych kilka warunków. Podstawą jest znalezienie odpowiedniego terenu. Przede wszystkim musi on być łatwo dostępny, aby eksploatacja i budowa elektrowni mogła przebiegać bez problemów. Jest to również ważne ze względu na konieczność podłączenia elektrowni do sieci elektrycznej. Najważniejszym jednak warunkiem, bez którego nie zostanie zbudowana elektrownia, jest wybór miejsca o odpowiednim przepływie i nachyleniu.

Zaletą MEW w tym zakresie jest to, że można ją umieścić nawet na rzekach o stosunkowo małym nachyleniu i niskim przepływie. W związku z tym mini elektrownie wodne cieszą się coraz większą popularnością wśród indywidualnych odbiorców energii. Ważnym elementem tego typu konstrukcji jest turbina wodna. Przepływająca przez nią ciecz w dół rzeki napędza wirnik napędzający generator prądu. Ze względu na niewielki spadek większości polskich cieków wodnych, stosujemy głównie turbiny niskospadowe, takie jak śruby Archimedesa czy turbiny Kaplana.

Budowa małej elektrowni wodnej również wymaga szeregu pozwoleń administracyjnych. Wynika to z charakteru budowy – mimo wszystko ingeruje ona w środowisko, choć pozwala na uzyskanie czystej energii elektrycznej. Na samym początku projekt małej elektrowni wodnej musi zostać zatwierdzony przez wójta lub wójta gminy, który decyduje na podstawie konsultacji z Regionalną Dyrekcją Ochrony Środowiska. RDOŚ określa również warunki zabudowy i zagospodarowania terenu. W kolejnym kroku należy uzyskać pozwolenie wodnoprawne. Wydaje je starosta lub marszałek województwa.

Zgodnie z polskim prawem, każdy grunt z wodami płynącymi jest uważany za własność państwową. W związku z tym konieczne staje się nabycie prawa do rozporządzania majątkiem Skarbu Państwa. Można je nabyć od Państwowego Przedsiębiorstwa Gospodarki Wodnej Wody Polskie. Dopiero po uzyskaniu wszystkich pozwoleń można uzyskać decyzję o pozwoleniu na budowę MFW od starosty lub wojewody. Elektrownie wodne nadal potrzebują jedynie przyłączenia do sieci energetycznej, co wiąże się z uzyskaniem technicznych warunków przyłączenia i podpisaniem umowy przyłączeniowej z operatorem lokalnym. Urząd Regulacji Energetyki natomiast przyznaje koncesje na wytwarzanie energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii.

Projektowanie małych elektrowni wodnych jest więc działaniem dość pracochłonnym, ale gwarantującym stosunkowo szybki zwrot z inwestycji. Należy jednak pamiętać, że koszty inwestycji obejmują cenę uzyskania ww. zezwoleń, nabycia praw do użytkowania nieruchomości oraz przygotowania niezbędnej dokumentacji budowlanej i technologicznej.

Ile kosztuje wybudowanie małej elektrowni wodnej?

W kwestii takiej jak mała elektrownia wodna, koszt budowy zależy od kilku czynników. Pod uwagę brana jest skala przedsięwzięcia, zakres niezbędnych robót ziemnych, budowlanych, hydrotechnicznych, materiałów budowlanych, wykorzystanie generalnego wykonawstwa robót budowlanych lub niezależnej koordynacji zespołów budowlanych, czas potrzebny na realizację i opłaty administracyjne oraz koszty nabycia praw do nieruchomości. Zamówienie jest zawsze wyceniane indywidualnie. Cena małej elektrowni wodnej waha się od kilkuset tysięcy do nawet kilkudziesięciu milionów złotych.

O wydatkach rzędu kilku milionów decydują głównie przedsiębiorcy i instytucje publiczne. Z kolei klienta indywidualnego stać na kilkukrotnie tańszą MEW. Jest to sprawdzony sposób pozyskiwania taniej i czystej energii z OZE.

Mała elektrownia wodna to opłacalne przedsięwzięcie. W praktyce nie wymaga stałej obsługi, co dodatkowo obniża koszty eksploatacji. Nakłady inwestycyjne zwracają się w ciągu kilku lat. Istnieją projekty OWE o 4-5-letnim okresie zwrotu z inwestycji, natomiast najczęściej akceptowalne dla inwestorów okresy zwrotu zainwestowanego kapitału wynoszą od 7 do 12 lat. Ponadto koszty eksploatacji pozostają na niezmienionym, relatywnie niskim poziomie. Dla przykładu, roczna eksploatacja OWE o mocy zainstalowanej około 250 kW może wynosić 130 tys. zł, ale przychody z produkcji energii elektrycznej wynoszą już 750 tys. zł. Kwoty te zależą oczywiście od wielkości i rodzaju elektrowni wodnej. W każdym przypadku przychody te są wyższe od kosztów eksploatacyjnych.

Zalety hydroenergetyki

Inwestowanie w małe elektrownie wodne jest dużym wydatkiem, ale rekompensują go liczne korzyści płynące z codziennego korzystania z OZE. Użytkownicy krajowych elektrowni wodnych szczególnie cenią sobie niezależność od zewnętrznych, dość drogich źródeł energii i traktują taką inwestycję z perspektywy oszczędności.

Co więcej, warto zdawać sobie sprawę z pozostałych korzyści wynikających z budowy elektrowni wodnych:

  • Bezpieczeństwo – zarówno użytkowanie, jak i tworzenie elektrowni wodnych niesie ze sobą takie zagrożenia jak kopalnie węgla.
  • Stabilne zaopatrzenie w energię – w przeciwieństwie do elektrowni wiatrowych i słonecznych, których wydajność zależy od pogody, elektrownie wodne wymagają tylko stałego przepływu wody, który jest stale obecny w rzekach. Ponadto elektrownie wodne zbiornikowe pełnią dodatkową funkcję magazynowania energii w postaci retencji wody.
  • Czystość – odnosi się to nie tylko do zielonej energii, ale także do najbliższego otoczenia dla MEW. Pozwala ona na oczyszczenie rzek z trwałych zanieczyszczeń dzięki sieciom, stabilizuje brzegi rzek, a turbina dodatkowo natlenia wodę, co przyspiesza proces samooczyszczania.
  • Cena – koszty małej elektrowni wodnej mogą wydawać się wysokie, ale w dłuższej perspektywie czasowej okazuje się ona niezwykle opłacalna.
  • Przyjazna infrastruktura – Elektrownia Wodna to bardzo estetyczna konstrukcja. Można ją więc rozbudować w taki sposób, aby służyła do celów rekreacyjnych.

Małe elektrownie wodne w Polsce – najlepsze miejsca pod inwestycję

W 2017 roku w Polsce działało 766 elektrowni wodnych, z czego 756 to obiekty o mocy nie przekraczającej 10 MW. Łączna moc zainstalowana w polskich elektrowniach wodnych wynosiła 988,38 MW, z czego 294,75 MW stanowiły małe elektrownie wodne. Oprócz działających instalacji, w 2017 roku funkcjonowały 162 projekty OWE (do 10 MW) o łącznej mocy zainstalowanej 55,97 MW i planowanej produkcji 252 GWh/rok. Ponadto istnieje znacznie większy potencjał, który mógłby zostać wykorzystany w dłuższej perspektywie czasowej. Całkowity teoretyczny potencjał hydroelektryczny polskich rzek szacowany jest na 23,6 TWh/rok, z czego potencjał techniczny wynosi 13,7 TWh/rok5 . Potencjał techniczny do wykorzystania w małych elektrowniach wodnych szacowany jest na 5 TWh/rok, a około 50 procent tego potencjału (2,5 TWh) uważa się za ekonomicznie wykonalne.

Szacuje się, że w latach dwudziestych i trzydziestych XX wieku w dzisiejszej Polsce istniało około 8000 obiektów hydroelektrycznych (różnego rodzaju młyny wodne i niewielka liczba elektrowni). W 1953 roku istniało jeszcze 7 230 instalacji, ale tylko 2 131 z nich przetrwało do lat 80-tych, z czego tylko 300 funkcjonowało. Obecnie zarówno instytucje państwowe, jak i organizacje pozarządowe wskazują na możliwość ponownego uruchomienia starych instalacji, gdyż ich potencjał oceniany jest jako ekonomicznie opłacalny i zrównoważony pod względem ochrony przyrody.