Written by Stale rosnące ceny energii elektrycznej, a także coraz większe zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego wymuszają konieczność poszukiwania tańszych i bardziej ekologicznych technologii produkcji. Jest to powodem do zwiększenia wykorzystania odnawialnych źródeł energii (OZE) na terenie Polski.
Rozwój energetyki opartej na odnawialnych źródłach ma istotne znaczenie dla realizacji podstawowych celów polityki energetycznej. Promowanie wykorzystania OZE pozwala na zwiększenie urozmaiconych źródeł dostaw oraz stworzenie warunków do rozwoju różnorodnej energetyki.
Jednym z takich źródeł jest energia spadku wody oraz przepływów rzecznych pozyskiwana w elektrowniach wodnych. Do energetyki wodnej zaliczamy zarówno energię mórz, jak i wód śródlądowych. Największa elektrownia w Polsce znajduje się w Żarnowcu i wytwarza 716 MW mocy. Jednak większość hydroelektrowni w Polsce to małe elektrownie wodne (MEW), instalacje których moc nie przekracza 5MW.
Historia energetyki wodnej sięga czasów starożytnych Chin i Indii. Wtedy powstały pierwsze prymitywne koła wodne, które zastąpiły siłę mięśni. Pierwsze młyny wodne istniały w Polsce już w XII wieku.
Według raportu Urzędu Regulacji Energetyki w roku 2020 ilość mocy zainstalowanej pochodzącej z instalacji hydroenergetycznych wynosiła 976,047 MW.
Jasne i ciemne strony energetyki wodnej
Do zalet energetyki wodnej zaliczyć można przede wszystkim ich naturalny charakter i odnawialność źródła. Energia wodna pozwala na unikanie korzystania z paliw kopalnych, które powodują znaczną emisję CO2. Korzystanie z energii wodnej nie generuje do atmosfery żadnych szkodliwych substancji. Koszt wytworzenia energii za pomocą źródeł hydrotechnicznych jest znacznie niższy niż przy zastosowaniu konwencjonalnych materiałów.
Woda stanowi też dosyć stabilne źródło energii. W porównaniu z takimi „surowcami” jak wiatr czy słońce znacznie łatwiej jest przewidzieć czy oszacować możliwości energetyczne elektrowni wodnej.
Budowa elektrowni wodnych niesie ze sobą również korzyści niezwiązane bezpośrednio z samą produkcją energii. Poprzez tworzenie systemów zapór, regulację biegów rzek, w wielu wypadkach piętrzenie wpływa na regulację poziomu rzek, jest to bardzo ważne szczególnie w przypadku pojawienia się fali powodziowej.
Należy liczyć się również z niekorzystnymi aspektami energetyki wodnej. Głównym jej mankamentem jest dość duża ingerencja w środowisko naturalne. Przede wszystkim budowa samej elektrowni wiąże się z koniecznością spiętrzenia wód, co wpływa na modyfikację otoczenia jak również życia ludzi i zwierząt.
Kolejną kwestią jest zamulenie dna rzek i zbiorników co powoduje problemy z migracją ryb. Ryby doznają również uszkodzeń na skutek zderzeń z turbiną, pędu przepływu wody, zmian ciśnienia i choroby gazowej. Skala śmiertelności ryb na skutek przejścia przez turbinę dochodzi nawet do 60%. W celach prewencyjnych instaluje się bariery, systemy oprowadzania ryb i rozmaite odstraszacze (np. pole elektryczne, kurtyny z pęcherzyków powietrza, światło lamp, dźwięki), jednak nie są one wystarczająco skuteczne, ponieważ po pewnym czasie ryby przyzwyczajają się do nich.
Budowa elektrowni wodnej jest znacznie droższa od budowy elektrowni konwencjonalnej, a sam proces przygotowawczy jest bardzo długi ze względu na ogrom biurokracji niezbędnej przy tego typu przedsięwzięciach.
Mieszkańcy terenów w okolicy elektrowni wodnych narzekają na wysoki poziom hałasu, który utrudnia im życie.
Zagrożenia towarzyszące elektrowniom wodnym
Należy pamiętać, że energetyka wodna niesie ze sobą dość spore ryzyko. Nagromadzenie wody następuje poprzez tamę, następnie woda przekazywana jest ze zbiornika poprzez turbinę w celu wytworzenia energii. W wyniku pęknięcia tamy może dojść do ogromnych zniszczeń i pozbawienia życia wielu osób. Niesie to ze sobą ogromne straty ekonomiczne i środowiskowe.
Ponadto, zmiany pogodowe mogą znacząco wpłynąć na produkcję energii, ponieważ zmienią one dostępność lokalnych źródeł wody. Susza może odgrywać znaczącą rolę w produkcji energii wodnej. W przypadku wystąpienia suszy energetyka wodna staje się ograniczonym źródłem produkcji energii. Dla właścicieli elektrowni wodnych przedłużająca się susza może być znaczącym problemem. Wówczas często ponoszą oni dotkliwe straty związane ze swoją działalnością. Warto też zauważyć, iż mimo że energetyka wodna jest przewidywalnym i stosunkowo bezpiecznym źródłem energii, to w przypadku suszy może zostać zachwiana równowaga energetyczna. Dotyczy to sytuacji, gdy istnieje znaczny udział produkcji energii z elektrowni wodnych w systemie energetycznym i system nie jest wspomagany konwencjonalnym wytwarzaniem energii lub wytwarzaniem energii przez inne odnawialne źródła.
Oprócz standardowych ryzyk naturalnych, które zagrażać mogą instalacjom hydroenergetycznym, takich jak: powódź, zalanie, huragan, deszcz nawalny czy działanie ciężaru śniegu, wyróżnić można szereg ryzyk typowych. Są nimi m.in.: śryż, zatory lodowe, wysokie przepływy wody, zanieczyszczenia znajdujące się w rzekach.
Śryż lodowy jest początkowym etapem tworzenia się pokrywy lodowej. To kawałki lodu o średnicy kilku centymetrów dryfujące na powierzchni wody, najczęściej w rzekach. Nagromadzona duża ilość śryżu, natrafiając na przeszkodę, powodować może zator lodowy lub podniesienie poziomu wody i ogromną siłę nacisku. W wyniku niskich temperatur mogą powstawać zatory lodowe, a także oblodzenie krat wlotowych. Okres zimowy jest trudnym czasem dla prawidłowego funkcjonowania instalacji hydrotechnicznych.
W rejonach górskich, gdzie występuje znaczna odległość między ujęciem wodnym a lokalizacją budynku połączenie realizowane jest za pośrednictwem rurociągu. Podczas mrozów następuje oblodzenie, w wyniku czego dochodzi do zmniejszenie średnicy i przepuszczania mniejszej ilości wody.
Zdarzają się także katastrofy małych elektrowni wodnych spowodowane błędami projektowymi, błędną kwalifikacją geologiczną, niepoprawnym wykonawstwem, rozmyciem korpusu,
korozją, awarią urządzeń. W szczególności zwraca się uwagę, że przyczynami katastrof MEW jest mała odporność na oddziaływanie spiętrzonej wody. W takiej sytuacji uszkodzeniu ulec może stacjonarny i przenośny sprzęt elektroniczny – aparatura kontrolno-pomiarowa, systemy alarmowe oraz
wykorzystywane maszyny i urządzenia, takie jak turbiny wodne wraz z układem sterowania oraz przeniesienia napędu, generatory, silniki, układy pomiarowe, a także instalacje elektryczne.
Ubezpieczenie elektrowni wodnych
Warunkiem ubezpieczenia elektrowni wodnej jest konieczność dokonywania corocznego
przeglądu zwykłego i raz na cztery lata remontu średniego oraz co najwyżej 10-letni okres od remontu kapitalnego. W każdym roku powinny być również wykonywane pomiary drgań w czasie eksploatacji.
Instalacja składa się m.in .z korpusu budowlanego, turbiny, turbozespołów, generatorów, rozdzielni, szaf sterujących, trafostacji. Urządzenia te powinny posiadać zidentyfikowane parametry techniczne wyszczególnione w umowie ubezpieczenia.
Program ubezpieczeniowy powinien przede wszystkim zapewnić ochronę mienia od zniszczenia na skutek zdarzeń losowych, a także szkód polegających na utracie i uszkodzeniu. W zakresie podstawowym należałoby pamiętać również o zapewnieniu ochrony budynków, turbin, generatorów, stacji transformatorowych od ryzyk naturalnych takich jak oblodzenie na ujęciach wodnych. Warto również rozszerzyć zakres ubezpieczenia o ryzyka związane z działalnością człowieka (błędy projektowe i operacyjne) oraz utraty zysku.
Wybrane wyłączenia zakresu typowe dla elektrowni wodnych:
Podstawową informacją w ubezpieczeniach majątkowych jest wartość ubezpieczeniowa oraz ustalona suma ubezpieczenia. Powinna uwzględniać nie tylko koszty początkowe, ale i wartość napraw, remontów, modernizacji, a także procesy zużycia technicznego. Suma ubezpieczenia jest podstawą do obliczenia składki za ubezpieczenie. Z uwagi na to, iż szkody mogą dotyczyć poszczególnych podzespołów instalacji w polisie należy wyszczególnić wartości części składowych np. dla turbiny czy generatora.
Z punktu widzenia każdego ubezpieczyciela najważniejsza jest odpowiednia ocena i wycena ubezpieczanego ryzyka, tj. właściwe oszacowanie składki ubezpieczeniowej. Podstawowym warunkiem prawidłowego skalkulowania składki ubezpieczeniowej jest śledzenie danych statystycznych i analiza szkód (przyczyn, okoliczności, skutków). Warto również wziąć po uwagę warunki umów serwisowych, klasę jakości podzespołów i zastosowane zabezpieczenia.
Według obecnych szacunków na terenie Polski istnieje około 7,5 tys. obiektów hydrotechnicznych, które nie są wykorzystywane w celach energetycznych. Polska posiada zatem ogromne możliwości do rozwoju energetyki wodnej, zwłaszcza w zakresie MEW.
Głównymi czynnikami, od których uzależniony jest potencjał hydrotechniczny kraju, jest m.in. spadek koryta rzeki i przepływy wody. Na te ostatnie wpływ mają swoistość rzeki, obfitość opadów i stopień przepuszczalności gruntów. Im większe różnice w wysokościach terenu, tym większa moc wyprodukowana. Przewagą terenów górzystych jest łatwość w budowie elektrowni zbiornikowych i szczytowo-pompowych. Jednak Polska jako kraj nizinny, cechuje się małymi spadkami terenów, niezbyt obfitymi opadami i dużą przepuszczalnością gruntów. Dlatego potencjał hydroenergetyczny Polski jest stosunkowo niewielki i szacuje się go na 13,7 TWh/rok. Niestety, nawet te zasoby są wykorzystywane jedynie w 12%.
Artykuł ukazał się w magazynie Spotlight “Wiatr zmian w energetyce” we wrześniu 2021 roku.
Marzena Miszczak
Broker ubezpieczeniowy
T +48 785 091 751