Ekstremne temperature, dolgotrajne suše in nizki vodostaji rek niso več zgolj vprašanje vremena. Vse izraziteje vplivajo tudi na delovanje elektroenergetskega sistema. Ko se zaradi zmanjšanih pretokov zmanjša proizvodnja hidroelektrarn, lahko visoke temperature in omejena razpoložljivost vode vplivajo tudi na obratovanje drugih proizvodnih virov. Hkrati vročinski valovi povečujejo porabo električne energije, predvsem zaradi večjih potreb po hlajenju.

Elektroenergetski sistem je tako lahko v zahtevnih vremenskih razmerah obremenjen z dveh strani: proizvodnja nekaterih elektrarn upada prav v času, ko povpraševanje po električni energiji narašča. Zato postajata raznolikost proizvodnih virov in sposobnost shranjevanja energije vse pomembnejši za zanesljivo oskrbo.

Vsak energetski vir se na vremenske razmere odziva drugače. Sončne elektrarne so odvisne od osončenosti, vetrne od hitrosti vetra, hidroelektrarne pa od razpoložljivosti vode. Odpornejši elektroenergetski sistem zato potrebuje kombinacijo različnih virov, zmogljivo omrežje, povezovanje s sosednjimi sistemi, prilagajanje porabe in hranilnike energije. Med velike hranilnike energije sodijo tudi črpalne hidroelektrarne. Te električne energije ne proizvajajo zgolj takrat, ko je na voljo naravni pretok vode, temveč jo lahko v času presežkov shranijo in jo pozneje vrnejo v omrežje. Delujejo kot velika vodna baterija: ko je električne energije dovolj, z njo črpajo vodo v višje ležeči bazen, ob povečani porabi pa vodo spustijo skozi turbine in tako ponovno proizvedejo električno energijo.

Prav takšno vlogo bo imela Črpalna hidroelektrarna (ČHE) Kozjak. Na naša vprašanja so odgovarjali v Dravskih elektrarnah Maribor. 

Kakšno vlogo bi imela ČHE Kozjak v obdobjih vse pogostejših suš, vročinskih valov in drugih ekstremnih vremenskih razmer ter kako bi v takšnih razmerah prispevala k stabilnosti elektroenergetskega sistema?

Črpalne hidroelektrarne lahko zmanjšajo posledice nihanj v proizvodnji in porabi električne energije. Ker redno obratovanje ČHE Kozjak ne bo neposredno odvisno od trenutnega pretoka Drave in vsakokratnih vremenskih razmer, bo lahko tudi v obdobjih nizkih vodostajev, zmanjšanih pretokov, vročinskih valov in drugih zahtevnih razmer pomembno prispevala k stabilnejšemu delovanju elektroenergetskega sistema.

Kako bi nizki vodostaji Drave in visoke temperature vplivali na delovanje elektrarne? Ali bi bilo treba ob izraziti suši njeno obratovanje omejiti ali prilagoditi?

ČHE Kozjak bo vodo izmenično črpala med spodnjo akumulacijo HE Fala in zgornjim jezerom na Kolarjevem vrhu. V času presežkov električne energije bo vodo črpala v zgornje jezero, ob povečanih potrebah pa jo bo skozi turbine spuščala nazaj proti spodnjemu bazenu in energijo vračala v omrežje.

Za razliko od pretočnih hidroelektrarn njeno obratovanje ne bo temeljilo na trenutnem naravnem pretoku Drave, temveč na kroženju vode med spodnjo in zgornjo akumulacijo. Zato bo lahko tudi v obdobjih nizkih vodostajev, zmanjšanih pretokov in dolgotrajne suše pomembno prispevala k stabilnosti elektroenergetskega sistema, ko je proizvodnja pretočnih hidroelektrarn manjša.

ČHE Kozjak sama po sebi ne more preprečiti posledic suše ali povečati naravnih pretokov rek. Lahko pa pomaga elektroenergetskemu sistemu, da se nanje lažje odzove. V času vse pogostejših vremenskih ekstremov tako hranilniki energije postajajo eden od pomembnih gradnikov odpornejšega in bolj prilagodljivega elektroenergetskega sistema.

Obratovanje bo potekalo v okviru dovoljenih kot akumulacije ter ob upoštevanju delovanja celotne verige hidroelektrarn na Dravi in vseh predpisanih okoljskih ter obratovalnih pogojev.

Pri nadaljnjem projektiranju bodo upoštevani posodobljeni hidrološki podatki, vplivi podnebnih sprememb ter različni scenariji ekstremnih vremenskih razmer. V okviru presoje vplivov na okolje bodo obravnavani tudi vplivi obratovanja na vodostaj in vodni režim, kakovost in temperaturo vode ter vodne organizme. Na podlagi strokovnih analiz bodo določeni pogoji za varno obratovanje ob hkratnem varovanju vodnega okolja.

Koliko vode bi potrebovali za prvo polnjenje sistema, od kod bi jo zagotovili in koliko bi je bilo treba pozneje nadomeščati zaradi izhlapevanja ter drugih izgub?

Za prvo polnjenje sistema bo potrebna količina vode, določena glede na končno projektirano prostornino zgornjega jezera in obratovalne zahteve elektrarne. Natančna količina, dinamika polnjenja in pogoji odvzema bodo opredeljeni v nadaljnjih fazah projektiranja.

Voda za prvo polnjenje bo zagotovljena iz reke Drave. Polnjenje bo potekalo postopno, pri čemer bodo upoštevani pretok Drave, hidrološke razmere, potrebe drugih uporabnikov in zahteve varstva okolja.

ČHE Kozjak bo delovala po načelu kroženja vode med spodnjim in zgornjim bazenom. Ko bo električne energije dovolj, se bo voda črpala v zgornje jezero, ob povečani potrebi po električni energiji pa bo po tlačnem cevovodu stekla nazaj proti Dravi in pri tem poganjala turbine.

Med rednim obratovanjem zato ne bo treba vedno znova zagotavljati celotne količine vode, temveč le nadomeščati izgube, predvsem zaradi izhlapevanja in v manjšem obsegu zaradi drugih obratovalnih izgub.

V idejnem projektu je največja koristna prostornina zgornjega akumulacijskega bazena določena na približno tri milijone kubičnih metrov vode. To je eden od osnovnih parametrov projekta in predstavlja okvirno količino vode, potrebno za prvo polnjenje koristnega volumna akumulacije. V nadaljnjih fazah projektiranja se lahko ta količina zaradi podrobnejših tehničnih rešitev še nekoliko zmanjša. Natančna povprečna letna količina vode za nadomeščanje izgub pa bo določena z nadaljnjimi strokovnimi izračuni.

Kako preverjate morebitne vplive gradnje in obratovanja na lokalne izvire, podtalnico, vodnjake in druge vodne vire? Kaj so dosedanje raziskave že pokazale?

Pomemben del priprav projekta predstavlja popis vodnih virov, ki poteka v okviru obsežnega hidrološkega monitoringa. Zadnji popis je bil na območju projekta izveden leta 2008. Ker so se od takrat razmere v naravi spremenile, je bilo treba vodne vire ponovno evidentirati, jih povezati z njihovimi uporabniki ter strokovno oceniti njihovo stanje še pred začetkom priprav na gradnjo.

Ker bo gradnja zgornjega jezera vplivala na vodne vire na pobočju Kolarjevega vrha, strokovnjaki od leta 2023 podrobno spremljajo površinske in podzemne vode. Namen raziskav je pridobiti zanesljive podatke o njihovem obstoječem stanju ter na tej podlagi pripraviti strokovne rešitve za dolgoročno varno in stabilno oskrbo prebivalcev s pitno vodo. Popis vključuje terenski ogled vodotokov in posameznih vodnih virov na vplivnem območju, meritve pretoka in osnovnih fizikalno-kemijskih parametrov vode ter geološke in hidrogeološke preglede napajalnega zaledja posameznega izvira.

Ker se količina in sestava vode spreminjata glede na letni čas in padavinske razmere, meritve niso enkratne, temveč se izvajajo večkrat v različnih obdobjih leta. Tako je mogoče pridobiti celovitejše razumevanje hidroloških razmer in sezonskih sprememb vodnega režima. "Pri vodnih virih, za katere bodo strokovne študije pokazale, da bi nanje gradnja lahko vplivala, bomo ustrezne nadomestne rešitve zagotovili še pred začetkom gradbenih del."

Strokovnjaki spremljajo več kot 50 vodnih virov na določenem vplivnem območju. Vsak obisk poteka v dogovoru z uporabniki in lastniki, ki so o terenskem delu predhodno obveščeni in povabljeni k sodelovanju. Domačini so v številnih primerih pomagali odkriti tudi izvire, ki niso bili vključeni v uradne evidence.

Takšna neposredna izmenjava informacij je zelo dragocena, saj se dejansko stanje na terenu pogosto razlikuje od podatkov v dokumentih. Lokalno znanje in izkušnje ljudi, ki z vodnimi viri živijo, so zato pomemben del kakovostne priprave projekta.

Dosedanje raziskave so pokazale predvsem, da se razpoložljivost posameznih vodnih virov skozi leto spreminja ter da številni izviri zlasti v poletnih mesecih presahnejo. Prebivalci območja se zato že danes vse pogosteje srečujejo s pomanjkanjem vode. Zbrani podatki bodo podlaga za strokovno presojo vplivov gradnje in obratovanja ter za pripravo ustreznih rešitev, s katerimi bo prebivalcem tudi dolgoročno zagotovljena varna in stabilna oskrba s pitno vodo.

V Dravskih elektrarnah Maribor se zavedamo pomena zanesljive oskrbe s čisto pitno vodo, zato je varovanje in po potrebi nadomeščanje obstoječih vodnih virov eden osrednjih stebrov priprave projekta ČHE Kozjak.

Nobena gradnja, tudi največji energetski projekt, ni pomembnejša od varnosti oskrbe s pitno vodo in se mora podrediti tej osnovni človekovi potrebi.

Prav zato smo na lastno pobudo izvedli obsežen popis vodnih virov, ki bistveno presega zakonsko predpisane obveznosti, ter se priprave projekta lotevamo z največjo mero strokovnosti, preglednosti in odgovornosti. Odločitev, da v sodelovanju z domačini evidentiramo vse znane, tudi neuradno zabeležene vodne vire, je pri tem ključna: voda je lokalna, njeno poznavanje pa temelji tudi na izkušnjah ljudi, ki z njo živijo.

Kako bo potekalo spremljanje vodnih virov med gradnjo in obratovanjem ter kateri ukrepi so predvideni, če bi meritve pokazale negativne spremembe?

Spremljanje površinskih in podzemnih voda se bo nadaljevalo tudi med gradnjo in obratovanjem ČHE Kozjak. Tako bo mogoče morebitne spremembe pravočasno zaznati, jih strokovno ovrednotiti in po potrebi izvesti ustrezne ukrepe. Ker je za pravilno razumevanje hidrogeoloških razmer potrebno spremljati celoten vodni sistem, raziskave zajemajo širše strokovno določeno vplivno območje.

Terenske meritve in popisi, o katerih smo obvestili tudi javnost, se v letošnjem letu nadaljujejo in vključujejo:

• meritve pretokov na vodotokih na vplivnem območju, ki se na posameznih lokacijah izvajajo štirikrat letno;

• spremljanje podzemnih voda s piezometri, nameščenimi na zasebnih in državnih zemljiščih izključno s soglasjem lastnikov;

• popis vodnih virov ter meritve njihovih fizikalnih in kemijskih lastnosti v različnih letnih časih in vremenskih razmerah, tako v sušnih obdobjih kot ob večjih padavinah.

Piezometri samodejno zbirajo podatke o nivoju in temperaturi podzemne vode. Izvajalec poleg tega približno štirikrat letno opravi kontrolne terenske meritve, s katerimi preverja pravilnost zabeleženih podatkov. Popisi in meritve na vodnih zajetjih potekajo v dogovoru z njihovimi lastniki in uporabniki. Na podlagi zbranih podatkov bodo strokovnjaki preučili možne rešitve za zagotovitev alternativnih virov pitne vode. Konkretni ukrepi v tej fazi še niso določeni, saj se projekt trenutno pripravlja na naročilo ustrezne projektne dokumentacije. Pred sprejetjem odločitev o posameznih rešitvah bomo opravili pogovore z uporabniki vodnih virov in jih vključili v njihovo pripravo.