Vodní elektrárna je efektivní obnovitelný zdroj energie. Její parametry však závisí na přírodních a dalších podmínkách v dané lokalitě. Energetická vodní díla jsou často víceúčelová a kromě výroby elektřiny slouží k ochraně proti povodním, k odběrům vody pro průmysl a závlahy, k vodní dopravě, rybolovu, rekreaci apod. V provozu vodní elektrárny tak hraje významnou úlohu správce vodního toku a správce povodí. Jedním z nich je Povodí Labe, státní podnik.
Povodí Labe, státní podnik, jakož i ostatní správci vodních toků a správci povodí, vstupuje aktivně do řešení problematiky rozvoje vodní energetiky na rozsáhlém území, které má ve své působnosti. Mezi hlavní předměty činnosti patří výkon funkce správce povodí, správce významných a určených drobných vodních toků v Oblasti povodí horního a středního Labe a dále vlastního toku Labe od soutoku s Vltavou u Mělníka po státní hranici u Hřenska. K tomu patří také provoz a údržba vodních děl nezbytných k zabezpečení funkcí vodního toku, provoz a údržba labské vodní cesty, dispečerské řízení vodohospodářské soustavy, provoz systémů měřících stanic, zabezpečení komplexní péče o jakost vody v nádržích a vodních tocích, zpracování vodohospodářské bilance a celá řada dalších činností.
Sídlo ředitelství Povodí Labe, státní podnik je v Hradci Králové, sídla závodů jsou v Hradci Králové, v Pardubicích, v Jablonci nad Nisou a v Roudnici nad Labem.
Podmínky se změnily
Z podkladů uvedených v prvním vydání Státního vodohospodářského plánu z roku 1955 vyplývá, že tehdy na vodních tocích o celkové délce asi
Z výše uvedených údajů vyplývá, že teoreticky by nyní mělo být na území v působnosti Povodí Labe, státní podnik k dispozici asi 780 energeticky nevyužitých lokalit. To je však pouze teorie, neboť podmínky se od poloviny minulého století do současné doby výrazně změnily. Jde o celou škálu hledisek jako jsou požadavky na ekologický stav vodního toku, odtokové poměry, majetkoprávní záležitosti a pochopitelně i požadavek investora obnovovat vodní elektrárny nebo realizovat nové energetické zdroje co nejefektivněji (z hlediska budoucích tržeb). Většina z tzv. volných profilů, v místech bývalých nebo stávajících (často poškozených) jezů, je energeticky nevyužitelná. Důvody mohou být různé, například v lokalitě je již v současné době připravována nebo realizována vodní elektrárna, lokalita je neefektivní, t.j. má malý spád, špatné hydrologické poměry, jsou zde přísné podmínky z hlediska ochrany přírody a krajiny, existují složité majetkoprávní podmínky, není možnost přístupu k vodnímu dílu, existují budoucí zájmy vlastníků jezů a pozemků, jedná se o opuštěná vodní díla apod. K poslednímu je třeba doplnit, že pokud se k určitému vodnímu dílu nikdo nehlásí, jedná se s největší pravděpodobností o opuštěné vodní dílo. V tomto případě lze na tuto skutečnost upozornit příslušný vodoprávní úřad. Dle ustanovení § 135 občanského zákoníku se vlastníkem opuštěné věci stává v takovém případě obec, na jejímž území se opuštěná věc nachází. Potenciální investor může pak s obcí jednat o odprodeji jezu.
Zohlednění všech zájmů
Povodí Labe, státní podnik, zajišťuje vyjadřovací činnost k záměrům cizích investorů, kteří v jeho územní působnosti mají zájem obnovovat, stavět, rekonstruovat nebo modernizovat vodní elektrárny. Po obdržení žádosti od zadavatele posuzujeme každý záměr pro realizaci vodní elektrárny s ohledem na konkrétní podmínky v té které lokalitě a současně musíme zohlednit širší vodohospodářské zájmy.
Na základě předloženého záměru nejprve vydáme předběžné vyjádření, ve kterém formulujeme provozní, ekologické, majetkoprávní, případně další problémy. Zaměřujeme se zejména na problematiku minimálních zůstatkových průtoků v dotčeném úseku koryta vodního toku, na rybí přechody a v případě změny parametrů stávajících vzdouvacích objektů nebo v případě vzniku nových příčných staveb na dopady na průtokový režim v dotčeném úseku řeky, na vodní poměry v přilehlém území k jezové zdrži, na břehové porosty apod.
Stavbou nového pevného jezu může být nepříznivě ovlivněn průchod velkých vod. Z tohoto důvodu preferujeme jezy pohyblivé. Pohyblivý jez přispívá ke snížení hladin při převádění povodní, zajišťuje určitou ovladatelnost hladinového režimu, což je významné zejména při zimních povodních doprovázených tvorbou ledu a ledových zátarasů. Naopak nový pevný jez v korytě vodního toku může vyvolat nežádoucí změnu v současných ustálených poměrech. Jedná se zejména o negativní vliv na odtokové poměry při průchodu velkých vod.
Vznik nového vzdutí může v širší údolní nivě nepříznivě zasáhnout i budovy a jiné stavby v délce nové jezové zdrže. Vodní poměry v tomto smyslu je nutno vnímat komplexně, tedy režim povrchových i podpovrchových vod. To znamená, že žadatel musí předložit řadu posudků (hydrotechnický, hydrogeologický, dendrologický, statický a pod.), vypracovaných odborně způsobilými osobami, které zhodnotí míru vlivu a v případě potřeby eliminace škod navrhnou účinná opatření, která by měla být realizována v rámci výstavby předmětného hydroenergetického díla.
Pokud nelze vyloučit, že realizací záměru dojde ke změně morfologického, fyzikálně-chemického a biologického stavu vodního útvaru, což může mít negativní vliv na ekologický potenciál vodního útvaru a tím na cíle ochrany vod, jichž musí být dosaženo podle vodního zákona a předpisů Evropské unie, je nutné předložit odborné posouzení vlivu záměru na ekologický stav dotčeného vodního útvaru.
V obecné rovině předchází zprovoznění vodní elektrárny několikastupňové povolovací řízení, ve kterém musí být kromě technického řešení zohledněny všechny aspekty dotýkající se zájmů různých subjektů v dotčené lokalitě a současně musí být zohledněny širší vodohospodářské a ekologické zájmy. Kromě toho při návrhu objektů vodních elektráren je třeba uplatnit velmi citlivý přístup k okolní krajině z hlediska estetického a architektonické řešení svěřit odborníkům.
Výstavba pokračuje, ale…
V současné době eviduje Povodí Labe, státní podnik asi 60 cizími investory rozpracovaných záměrů staveb vodních elektráren u stávajících nebo nově navržených jezů. Kromě toho bylo v nedávné době zahájeno několik staveb významného charakteru na středním a dolním úseku řeky Labe. Můžeme jmenovat vodní elektrárny v Českých Kopistech, v Dolních Beřkovicích, v Čelákovicích, ve Velkém Oseku apod. V roce 2010 byla uvedena do provozu vodní elektrárna Lovosice – Píšťany na Labi se čtyřmi Kaplanovými turbínami, o celkovém výkonu 2800 kW, spádu
Je zde ale určitý problém: Stále ještě platí opatření ministerstva zemědělství o dočasném omezení nakládání s majetkem státu pro realizaci vodních elektráren do doby schválení koncepce rozvoje vodních elektráren v České republice. Z tohoto důvodu nemůže Povodí Labe vydávat cizím investorům souhlas s užitím majetku státu ve prospěch výstavby vodních elektráren. Žadatel o stavbu vodní elektrárny musí v toto případě požádat ministerstvo zemědělství o udělení výjimky k majetkoprávnímu vypořádání. V návaznosti na to pak Povodí Labe řeší s cizími investory, v rámci povolovacích řízení, majetkoprávní problematiku obvyklou cestou, tedy pomocí nájemních smluv a věcných břemen. Dále je třeba připomenout, že na základě § 20 odst. 1 zákona č. 254/2001 Sb., o vodách a o změně některých zákonů (vodní zákon) a vyhlášky č. 23/2007 Sb., o podrobnostech vymezení vodních děl evidovaných v katastru nemovitostí České republiky, vznikla pro vlastníky vodních děl, tj. i vodních elektráren, povinnost zápisu vodních děl do katastru nemovitostí.
Podporujeme rekonstrukce
Jsme si vědomi toho, že nelze bránit využití dosud nevyužitého hydroenergetického potenciálu, neboť v porovnání s ostatními obnovitelnými zdroji jsou vodní elektrárny šetrné ke svému okolí a jsou zdrojem výroby elektrické energie nejméně zatěžujícím životní a přírodní prostředí. Výstavba a rekonstrukce vodních elektráren je dnes veřejností všeobecně podporována a nesetkává se ve většině případů s významným nesouhlasem ekologů. Je to především tím, že jsou navrhovány, budovány a využívány téměř výhradně vodní elektrárny s průběžným provozem bez akumulačních nádrží. Jedná se o vodní elektrárny situované vedle jezů nebo derivační s převodem vody do přivaděče z jezové zdrže.
Vodní elektrárny jsou budovány přednostně v lokalitách s již soustředěným spádem (u stávajících jezů) nebo u nových vodních děl budovaných pro jiné než energetické účely. Na obnovu a rekonstrukci čeká řada odstavených a zrušených vodních elektráren, které byly po desetiletí nedílnou součástí okolního krajinného prostředí a jejichž torza toto prostředí v současném stavu občas i hyzdí. Využití existujících lokalit se soustředěným spádem je výhodné nejen proto, že dostavba vodních elektráren zde prakticky nepředstavuje žádný významný zásah do okolního prostředí, ale i z důvodu úspor investičních prostředků. Nicméně i zde je třeba při návrhu, realizaci a zejména při provozu respektovat příslušná ekologická hlediska a kritéria, aby se odstranily nebo minimalizovaly negativní vlivy na některé rostlinné a živočišné druhy v konkrétní lokalitě. Náš státní podnik se snaží vycházet vstříc investorům, kteří obnovují původní energetické zdroje a nemění parametry stávajících vzdouvacích objektů. V případech, kdy jsou prosazovány nové vodní elektrárny spolu s novými jezy, je postoj z naší strany obezřetnější a prosazení takového záměru je problematické zejména ze strany příslušných orgánů ochrany přírody a krajiny.
Provoz podle pravidel
Provoz vodní elektrárny musí být zajištěn v souladu s manipulačním a provozním řádem. Manipulační řád je přehledný a jednoznačný soubor zásad, které vycházejí z povolení k nakládání s vodami k využití jejich energetického potenciálu a jsou v souladu s obecně platnými předpisy a směrnicemi. Provozní řád stanovuje základní postupy a podmínky pro uvedení vodní elektrárny do provozu, vlastní provoz a údržbu stavebních částí a strojnětechnologického zařízení vodní elektrárny a dalšího příslušenství tak, aby byl zajištěn bezporuchový a hospodárný provoz a byla zajištěna bezpečnost obsluhy i samotného zařízení.
Provozní řád musí řešit i mimořádné situace, tj. např. v době povodní, kdy dochází zejména u jezových vodních elektráren k podstatnému snížení spádu, což často způsobuje odstavení hydroagregátů. Povodňové průtoky vytvářejí na vtocích, v přiváděčích a odpadech od vodních elektráren nánosy, což způsobuje řadu problémů, jako je snížení výroby elektrické energie, zhoršení životních podmínek pro živočichy, zhoršení hospodárnosti vodních elektráren apod.
Rovněž zimní provoz způsobuje na vodních dílech těžkosti. Jsou to zejména ledové zátarasy a bariéry z nahromaděných ledových ker na koncích vzdutí, namrzání ledů na česlích a na uzávěrech, ucpávání česlí ledovou tříští a ledovými krami, omezení průtoků v derivačních přivaděčích z důvodu zmenšení profilu namrzáním apod. S těmito jevy je tedy třeba počítat a je nutné jejich zahrnutí do provozních předpisů. Zvýšenou pozornost je potřebné věnovat provozu vodních elektráren při mimořádných extrémních provozních stavech. Tyto stavy se vyskytují a trvají jen několik dní v roce, může však při nich dojít ke vzniku vážných škod na zařízeních vodních elektráren a vzdouvacího objektu. Při těchto stavech je potřebná přítomnost poučeného pracovníka obsluhy.
Manipulační a provozní řád ale mnohdy není dodržován. Podmínkou pro provoz většiny vodních elektráren je například průběžné zpracovávání přirozeného průtoku v řece. Tuto zásadu provozovatelé občas nedodržují a provádějí tzv. špičkování, jehož důsledkem je vznik nevyrovnaných průtoků v řece pod vodním dílem. K tomuto jevu může docházet buď striktním udržováním hladiny u pohyblivých jezů bez nastavení tolerancí nebo při výpadku vodní elektrárny z provozu apod. Další problémy vznikají nedodržováním stanoveného minimálního zůstatkového průtoku pod jezem a při překračování kóty kladné tolerance výkyvu hladiny.
Při provozu vodní elektrárny lze použít ruční řízení, částečně nebo plně automatizované, lokální nebo dálkové. Automatika má zvláštní význam zejména u elektráren budovaných v odlehlých oblastech, kde by zabezpečení stálé nebo i občasné obsluhy bylo obtížné a neefektivní. Možnost zajištění automatizovaného řízení patří mezi nejvýznamnější výhody vodních elektráren. Obsluha takové vodní elektrárny se za běžných provozních podmínek omezuje na pouhou kontrolu a údržbu.
Eliška Charvátová, Povodí Labe, státní podnik
Celý článek je uveřejněn v čísle 2/2011 časopisu Energie 21.
