Kvalificirane hidroelektrarne z vidika doseganja 20% deleža proizvodnje obnovljivih virov energije do leta 2020? - 1. del
Povzetek – Proizvodnja električne energije v malih hidroelektarnah je doživela velik razmah po letu 1985, ko se je v Sloveniji začelo sistematično spodbujanje gradnje malih hidroelektrarn po programu splošne ljudske obrambe. Z uveljavitvijo energetskega zakona in sprejemom podzakonskih aktov je bil status kvalificiranih proizvajalcev in odkup električne energije urejen. Leta 2004 je 467 malih hidroelektrarn z instalirano močjo 81,5 MW ob ugodni hidrologiji proizvedlo 444 GWh električne energije. Lorenzova krivulja in Ginijev koeficient kažeta na visoko koncentracijo dobaviteljev in srednje močno koncentracijo hidroelektrarn. Na proizvodnjo električne energije vplivajo tehnični in naravni dejavniki, kar ugotavljamo z regresijsko analizo.
Cilj doseganja 20% deleža obnovljivih virov energije do leta 2020 bi bilo možno doseči ob ustrezni državni spodbujevalni politiki za novogradnje in cenovni politiki odkupa električne energije od kvalificiranih proizvajalcev.
I. UVOD
Obnovljivi viri energije so po Energetskem zakonu [1] viri energije, ki se v naravi ohranjajo in v celoti ali pretežno obnavljajo, zlasti pa energija vodotokov, vetra, biomase, geotermalna in neakumulirana sončna energija ter ostali viri, ki se izkoriščajo z ustreznim izkoristkom. Kvalificiran proizvajalec je proizvajalec, ki v posameznih proizvodnih objektih proizvaja električno energijo z nadpovprečno dejansko doseženim izkoristkom pri soproizvodnji toplotne in električne energije, ali če izkorišča obnovljive vire energije na način, ki je skladen z varstvom okolja.
Uredba o pogojih za pridobitev statusa kvalificiranega proizvajalca električne energije se je od prvotne sprejete aprila 2001 [2] spremenila glede definicijo posameznih velikostnih razredov elektrarn sprejete julija 2007 [3]. Glede na moč se kvalificirana elektrarne delijo na mikro: manjše do vključno 36 kW instalirane nazivne električne moči (2001), po novem do 50 kW (2007); male: nad 36 kW do vključno 1 MW (2001), po novem večje od 50 kW do vključno 1 MW (2007); srednje: od 1 MW do 10 MW; velike: nad 10 MW nazivne instalirane električne moči.
Proizvodnja električne energije iz obnovljivih virov energije (OVE) je po Uredbi o izdaji potrdil o izvoru električne energije [4], električna energija na pragu elektrarne, to je proizvodnja na generatorju, zmanjšana za celotno lastno rabo elektrarne. Na zaprosilo proizvajalca Javna agencija za energijo Republike Slovenije izda potrdilo o izvoru električne energije proizvedeno iz obnovljivih virov energije ali v soproizvodnji toplotne in električne energije.
Po Slovarju izrazov za trg z električno energijo [5] je hidroelektrarna elektrarna, v kateri se pretvarja potencialna energija vode v električno.
Izkoriščajo potencialno energijo tekoče vode (rek, kanalov ali potokov), pri čemer ugodna lokacija zahteva primerno padavinsko območje, zadosten hidravljični padec, dovodni sistem za dovod vode na turbino in strojnico, v kateri je nameščena elektro in strojna oprema. Voda iz turbine se vrne v naravno strugo vodotoka. Pri grobi delitvi velikosti hidroelektrarn med večje in manjše, se je izraz mala hidroelektrarna v praksi udomačil za elektrarne do 10 MW instalirane moči, v prispevku pa ga uporabljamo kot kvalificirana hidroelektrarna (KHE).
II. ELEKTRIKA KOT TRŽNO BLAGO
Nov Energetski zakon (Ur. list RS, št. 79/99 in 8/2000), ki izhaja iz evropske direktive o liberalizaciji trga z električno energijo 96/92 EC je pomenil prelomnico na področju elektroenergetike in pri dobavi električne energije. Električna energija je postala tržno blago za katero veljajo ekonomske zakonitosti trga. Ta sprememba je pomembna prelomnica, ki je spremenila pojmovanje elektroenergetike in je imela tako velik učinek kot sprememba enosmernega v trifazni izmenični sistem.
Zgodovina začetkov elektrike se je na Slovenskem začela že leta 1883 v Mariboru s prvo uporabo električne energije v praktične namene, ko je lastnik mlina Karl Scherbaum parnemu stroju dodal dinamo (okoli 5 kW) in napeljal električno razsvetljavo s 36 žarnicami. To se je zgodilo komaj štiri leta po odkritju žarnice na ogljeno nitko (Edison, 1879). O prvi uporabi enosmerne napetosti je pisal mariborski časopis »Marburgerr Zeitung« 4. aprila 1883.
Letos mineva 110 let elektroenergetike na Slovenskem. Namreč, 14. aprila 1897 [6] je bil opravljen tehnični pregled (kolovdacija) hidroelektrarne Fužine s prvima trifaznima generatorjema in 3,1 kilometrov dolgega daljnovoda Fužine – Vevče napetosti 3 kV, zatem pa vstavljanje nove naprave v obratovanje.
Prva javna deželna elektrarna na Slovenskem je bila hidroelektrarna Završnica [7], ki je začela oddajati električni tok v električne daljnovode 25. februarja 1915.
III. PROIZVODNA PODJETJA, KI SO V LASTI DISTRIBUCIJSKIH PODJETIJ
Uredba o pogojih za pridobitev statusa kvalificiranega proizvajalca električne energije (Ur. list RS, št. 29/2001, 99/2001) določa, da kvalificirane elektrarne ne morejo biti organizacijsko v sestavi pravne osebe, ki se ukvarja z izvajanjem energetskih dejavnosti, ki se opravljajo kot gospodarske javne službe. Zato so distribucijska podjetja za dejavnost proizvodnje električne energije ustanovila odvisne družbe t.i. “hčerinska” podjetja.
Elektro Gorenjska, d.d., je 4. januarja 2002 iz Poslovne enote za proizvodnjo električne energije ustanovila hčerinsko družbo Gorenjske elektrarne, proizvodnja elektrike, d. o. o. Proizvodnja se odvija v dveh sončnih in 15-tih hidroelektrarnah na območju Gorenjske, od katerih imajo Gorenjske elektrarne 13 v lasti, dve hidroelektrarni sta v denacionalizacijskem postopku in sta ostali v lastništvu Elektra Gorenjska. Zadnje imajo Gorenjske elektrarne v upravljanju. Skladno s strategijo Gorenjskih elektrarn je maja 2006 pričela obratovati druga fotonapetostna elektrarna Labore, moči 31 kWp, v gradnji je največja fotonapetostna elektrarna v Sloveniji moči 83 kWp na lokaciji Biotehniškega centra Strahinj. Gorenjske elektrarne bodo imele konec leta 2007 skupno inštalirano moč fotonapetostnih modulov 137 kWp, kar jih uvršča na prvo mesto v Sloveniji.
Elektro Ljubljana, d.d., je 14. marca 2002 za izvajanje dejavnosti proizvodnje električne energije ustanovila hčerinsko družbo Male hidroelektrarne Elektro Ljubljana, proizvodnja električne energije, d.o.o. z osmimi hidroelektrarnami.
Elektro Celje, d.d., je 29. marca 2002 ustanovil podjetje MHE-ELPRO, d.o.o., na katero je prenesel šest hidroelektrarn.
Elektro Maribor, d.d., je 2. aprila 2002 ustanovil hčerinsko podjetje Hidroelektrarne Elektro Maribor, proizvodnja elektrike, d.o.o., in na to družbo prenesel svojih 6 hidroelektrarn, ki so bile zgrajene v 80-tih letih prejšnjega stoletja v okviru programa »100 MHE za potrebe SLO«.
Elektro Primorska, d.d., je 23. avgusta 2004 sprejela akt o ustanovitvi hčerinske družbe E3, energetika, ekologija, ekonomija, d.o.o. [8].
IV. DINAMIKA PROIZVODNJE 1980 - 2005
A. Lastna proizvodnja v hidroelektrarnah
Velik porast odkupljene električne energije je posledica več dejavnikov, ki so vsi vplivali na povečanje proizvodnje pri neodvisnih proizvajalcih in izgradnje novih energetskih objektov. Dejavniki so: spremenjena odkupna cena, ki je bila od leta 1990 dalje izenačena (približno) s ceno za gospodinjstva, pozitiven odnos podjetja do malih proizvajalcev, spremenjena zakonodaja, z uvedbo subvencij.
Med distribucijskimi podjetji sta le Elektro Gorenjska in Elektro Ljubljana imeli leta 1980 lastno proizvodnjo v 12 malih hidroelektrarnah z instalirano močjo 8 MW. To stanje je bilo tudi leta 1985, ko je 13 malih hidroelektrarn proizvedlo 41.589 MWh električne energije (Elektro Gorenjska 80%, Elektro Ljubljana 20%). Od leta 1990 dalje sta imeli proizvodnjo električne energije v malih hidroelektrarnah tudi Elektro Celje in Elektro Maribor. Na območju Elektra Primorska so male hidroelektrarne vključene v Soške elektrarne Nova Gorica. Instalirana moč v lastnih elektrarnah distribucijskih podjetij se je v obdobju 1990–2005 povečala iz 14,9 MW (v 26 elektrarnah) leta 1990 na 18,5 MW (v 36 elektrarnah) leta 2005, oziroma za 1,2 krat.
Proizvodnja električne energije v lastnih elektrarnah se je od 58.680 MWh leta 1990, povečala na 73.623 MWh leta 2005, oziroma za 25,4%. Deleži med proizvodnimi podjetji v lasti distribucij so sledeči: Gorenjske elektrarne, proizvodnja elektrike, d.o.o. 63,9%, Hidroelektrarne Elektro Maribor, proizvodnja elektrike, d.o.o. 3 16,1%, Male hidroelektrarne Elektro Ljubljana, proizvodnja električne energije, d.o.o. 14,5%, MHE-ELPRO, d.o.o., Celje 5,5%.
V Sloveniji je proizvodnja električne energije v lastnih distribucijskih malih elektrarnah imela v obdobju 1980–2005 povprečno letno rast 2,6%, v obdobju 1990–2005 pa rast 1,6%.
Najbolj ugodno hidrološko leto je bilo 2004, ko je bila dosežena proizvodnja 84.719 MWh električne energije
Na Gorenjskem je bila lastna proizvodnja električne energije v devetih elektrarnah Elektra Gorenjska z instalirno močjo 6,534 MWh 1980. leta 35.375 MWh, kar je predstavljalo 6,19% porabe električne energije. Leta 1990 je bilo v 14 malih hidroelektrarnah z instalirano močjo 8,098 MW proizvedeno 40.391 MWh električne energije, oziroma 4,66% porabe električne energije. Leta 2000 je bila proizvodnja v 15 malih hidroelektrarnah s 11,318 MW instalirane moči 51.622 MWh, oziroma 6,04% delež porabe električne energije gorenjske distribucije. Največja proizvodnja je bila dosežena leta 2004, ko so Gorenjske elektrarne proizvedle 58.447 MWh električne energije in zagotovile 6,11% potreb po električni energiji v regiji [9].
B. Nakup električne energije od zasebnih in industrijskih hidroelektrarn
Odkup električne energije od zasebnih in industrijskih elektrarn, ki so priključene na distribucijsko omrežje je doživel v osemdesetih letih razmah v okviru spodbujevalnega programa izgradnje “100 malih hidroelektrarn za potrebe splošne ljudske obrambe“.
Instalirana moč v zasebnih in industrijskih elektrarnah povečala iz 0,27 MW (11 elektrarn) leta 1985, povečala na 6 MW (84 elektrarn) leta 1990 ter na 62,8 MW (422 elektrarn) leta 2005, oziroma v zadnjih 15 letih v obdobju 1990–2005 za 10,5 krat.
V Sloveniji se je proizvodnja električne energije v zasebnih in industrijskih elektrarnah od 12.509 MWh leta 1990 povečala na 301.767 MWh leta 2005, oziroma za 24,1 krat. Deleži na preskrbovalnih območjih so bili: Elektra Ljubljana 25,1%, Elektra Primorska 25,0%, Elektra Maribor 20,4%, Elektra Gorenjska 19,8% in Elektra Celje 9,7%.
Najbolj ugodno hidrološko leto je bilo leto 2004, ko je bila dosežena proizvodnja 359.430 MWh električne energije.
Na Gorenjskem je 2000. leta 92 tujih proizvajalcev elektrike oddalo 64.085 MWh električne energije, oziroma 7,5% delež potreb po električni energiji, 2004. leta 102 proizvajalca elektrike 73.904 MWh oziroma 7,7% delež. Leta 2005 je Elektro Gorenjska odkupila od 105 elektrarn 59.487 MWh električne energije, oziroma 6,3% delež. V 15 letih se je proizvodnja električne energije iz tujih elektrarn povečala za 173,3%.
C. Skupna proizvodnja električne energije v hidroelektrarnah priključenih na distribucijsko omrežje
Instalirana moč v vseh hidroelektrarnah na distribucijskem omrežju se je v obdobju 1990–2005 povečala iz 20,9 MW v 110 elektrarnah na 81,3 MW v 458 elektrarnah, oziroma za 3,9 krat.
Proizvodnja električne energije v hidroelektrarnah se je od 71.188 MWh leta 1990 povečala na 375.390 MWh leta 2005 [10]. Deleži proizvedene električne energije v hidroelektrarnah po preskrbovalnih območjih pa so: Elektro Gorenjska 28,4%, Elektro Ljubljana 23,0%, Elektro Primorska 20,1%, Elektro Maribor 19,8%, Elektro Celje 8,9%.
Najbolj ugodno hidrološko leto je bilo leto 2004, ko je bila dosežena proizvodnja 444.150 MWh električne energije.
V Sloveniji je odkup električne energije od hidroelektrarn, ki so priključene na distribucijsko omrežje doživel v osemdesetih letih 61,4% porast od 44.118 MWh leta 1980 do 71.188 MWh leta 1990. V devetdesetih letih se je proizvodnja povečala za 283,1% glede na leto 1990 oziroma 518,2% glede na leto 1980. Indeks celotnega obdobja 1980–2004 je 906,7%, indeks obdobja 1990–2004 523,9%, indeks obdobja 2000–2004 pa 62,8%.
V. STRUKTURA PRIMARNIH VIROV ENERGIJE
Sestava primarnih virov v skladu z Aktom o načinu določanja deležev posameznih proizvodnih virov električne energije in njihovega prikazovanja, ki je bil objavljen v Uradnem listu RS št. 47/2005 z dne 13.5.2005 je za Elektro Gorenjska, d.d. v letu 2005 znašala: konvencionalni viri 82,350% (premog in lignit 50,550%, zemeljski plin 0,224%, naftni derivati 0,054%, nedoločljivo 0,143%, jedrsko gorivo 31,379%), obnovljivi viri pa 17,650% (vodna energija 16,688%, veter 0,601%, sončna energija 0,003%, odlagališčni plin 0,041%, plin iz komunalnih čistilnih naprav 0,003%, nedoločljivo 0,314%).
Za zagotovitev dobave električne energije je Elektro Gorenjska, d.d. v letu 2005 kupila 10,25% električne energije od gorenjskih proizvajalcev električne energije v hidroelektrarnah in sicer: 4,63% električne energije od podjetja Gorenjske elektrarne, d.o.o., 5,60% električne energije od kvalificiranih proizvajalcev v zasebnih in industrijskih malih elektrarnah in 0,02% električne energije od nekvalificiranih proizvajalcev. Desetina potreb po električni energiji je proizvedena na preskrbovalnem območju gorenjske regije v 17 lastnih elektrarnah Gorenjskih elektrarn in 91 zasebnih in industrijskih elektrarnah, ki so razen dveh, pridobili status kvalificiranega proizvajalca električne energije.