Obnovitelné Česko: Přehrady, turbíny a řeky

Pro výrobu vodní energie nemají české země ležící na rozvodí tří moří zrovna ideální podmínky. Řeky u nás pramení a odtékají, aniž by nabraly dostatečnou velikost, české hory zase neposkytují vodě potřebný spád. Přesto jsme historicky patřili ve využívání vodní energie k evropské špičce. První elektrárna vznikla s přispěním Františka Křižíka na písecké Otavě už v roce 1887 a před válkou u nás řeky poháněly skoro 17 000 vodních motorů.

Malé výrobce energie ovšem v následujících letech vytlačili velcí hráči plošné elektrifikace a po roce 1948 znárodnění energetiky. Hydroenergie se soustředila do velkých přehradních děl na vltavské kaskádě a stejný stav panuje v podstatě dodnes. Na českých řekách sice najdeme více než 1600 malých elektráren, ale všechny s výkonem nad 20 MW jsou situovány právě na Vltavě a centrálně řízeny z dispečinku ve Štěchovicích (výjimku tvoří přečerpávací stanice Dlouhé stráně a Dalešice/Mohelno).

Velké vodní elektrárny v současnosti prochází modernizací, která má maximalizovat jejich efektivitu. Největší vlastník vodních elektráren, skupina ČEZ, obnovil zařízení v Dlouhých stráních a na Lipně I. Práce probíhají také na Kamýku a Slapech a plánovaná je rekonstrukce elektráren Orlík a Štěchovice. Po nich přijdou na řadu i menší zařízení. Co do počtu je ale podle všeho potenciál velkých vodních elektráren vyčerpán. Budeme-li chtít zvyšovat podíl hydroelektřiny v energetickém mixu, musíme obrátit pozornost k elektrárnám malým. 

Celkový technicky využitelný potenciál vodních elektráren je složité stanovit, protože závisí na mnoha proměnných a těžko předvídatelných vstupech. V roce 2018 například poklesla kvůli suchému počasí výroba energie o 13 %, u malých vodních elektráren byl pokles dokonce o 18 % a v porovnání se silnými roky se vyrobilo takřka o 1 TWh elektřiny méně. Odhady, kolik energie mohou české řeky vyrobit, se tedy liší. Analýza Přírodovědecké fakulty UK například hovoří o‑3380 GWh/rok, Ministerstvo průmyslu a obchodu odhaduje ve zprávě „Rozvoj podporovaných zdrojů energie do roku 2030“ roční potenciál na 2535 GWh.

Poněkud jasnější situace panuje v odhadech nevyužitého energetického potenciálu českých řek. Podle Komory obnovitelných zdrojů energie naše vodní toky utáhnou ještě zhruba 600–700 nových zařízení a podobně situaci vnímá Cech provozovatelů malých vodních elektráren. A jaký posun ve výrobě energie by to znamenalo? Svaz podnikatelů pro využití energetických zdrojů si nechal vypracovat studii, která odhaduje, že reálný potenciál růstu instalovaného výkonu malých vodních elektráren se během příští dekády pohybuje mezi 33,4 MW až 54,6 MW. Tedy zhruba 9,5–15,5 % ze stávajícího celkového instalovaného výkonu.

Podobný odhad uvádí i Ministerstvo průmyslu a obchodu, které pracuje s nárůstem instalovaného výkonu o 52 MW a ročním navýšením objemu vyrobené hydroelektřiny o 244 GWh. V celkové perspektivě obnovitelné energetiky i v samotném oboru hydroenergetiky nejde o nijak významná čísla. Podpora výstavby nových vodních elektráren však rozhodně dává smysl. Jednak proto, že jde o zdroje, které jsou většinou v místě spotřeby a dobře zapadají do strategie decentralizované distribuce a komunitní energetiky. Dalším důvodem jsou i pozitivní přínosy, které má vodní energetika na vodohospodářství, péči o vodní toky a zadržování vody v krajině. 

Vodní energetika je sice několik set let staré odvětví, ale rozhodně nestagnuje. Objevují se novinky, jako je vírová násosková turbína, kterou vyvinul Odbor fluidního inženýrství V. Kaplana FSI VUT Brno, nebo vertikální turbína, která nevyžaduje spádový proud vody a pracuje s veškerou kinetickou energií vody protékající instalačním boxem. Díky novým technologiím lze stavět elektrárny na tocích s menším průtokem a nižším spádem. Na řekách, jako je Ohře, Jizera, Morava, Chrudimka nebo šumavská Vydra, by tedy teoreticky mohly růst desítky elektráren ročně. Největší překážka se jako obvykle skrývá ve financování.

Podle Svazu podnikatelů pro využití energetických zdrojů je v oblasti energetiky nevhodně nastavená struktura dotací, která je vypočítávána z provozních čísel velkých instalací. Například provozní náklady jsou stanoveny na 2,4 % z tržeb elektrárny, což naprosto neodpovídá realitě provozu malých zařízení – u nich se náklady na provoz a údržbu pohybují i v desítkách procent z tržeb. Kalkulace návratnosti a z ní vyplývající výše podpory je proto pro malé vodní elektrárny nevýhodná a brzdí rozvoj právě toho segmentu vodní energetiky, který má do budoucích let nejreálnější potenciál růstu.