Reverzibilne hidroelektrane, prilika za pravednu energetsku tranziciju Tuzlanskog kantona

Reverzibilne hidroelektrane su posebna vrsta hidroelektrana koje se koriste za skladištenje energije, vodene baterije. Ovako uskladištena energija lako se po potrebi pretvara u električnu energiju korištenjem odgovarajućih cjevovoda i pripadajućih turbina i generatora.  Princip rada im se zasniva na povezivanju dvije vodene akumulacije (dva jezera), ili jedne vodene akumalacije i otvorenog vodenog toka (rijeke) na različitim nadmorskim visinama.

Što je veća visinska razlika između vodenih akumulacija to je direktno veća i proizvodnja električne energije za istu količinu propuštene vode. Međutim, davno su u svijetu izgrađene i reverzibilne hidroelektrane čija je visinska razlika svega 20 ili 30 m. Jedini uslov koji su nekada morale ispuniti jeste da horizontalno rastojanje i visinska razlika moraju biti u odnosu manjem od 10, odnosno ako je visinska razlika 100 m onda njihovo međusobno horizontalno rastojanje ne može biti veće od 1000 m. Danas se smatra idealnim kod njihove izgradnje ako je kapacitet gornje akumulacije 1 do 2 miliona metara kubnih vode a visinska razlika 300 m. Tokom dana kada je električna energija proizvedena putem solarnih panela jeftina i kada je ima u viškovima dio se preusmjerava i koristi za prepumpavanje vode iz donje vodene akumulacije u gornju. U toku noći, kada nema proizvodnje električne energije iz solara, voda se gravitaciono pušta iz gornje vodene akumulacije u donju pokrećući turbinu i generator, proizvodeći električnu energiju. Kod savremenih reverzibilnih hidroelektrana turbina je ujedno i pumpa a generator je i motor u fazi prepumpavanja vode u gornju akumulaciju. Ovaj postupak se može koristiti ciklično, svaki dan ili sedmično, ali i povremeno. Najisplativije je ako se koristi redovno, na dnevnoj razini.

Jedna reverzibilna hidroelektrana sa kapacitetom gornje akumulacije od 2 miliona metara kubnih vode, sa visinskom razlikom od 100 m uz korištenje generatora snage 60 MW može za 8 sati rada proizvesti skoro 0,5 GWh električne energije.

Zašto su nam bitni ovi brojevi?

Prvo, prosječna potrošnja električne energije svih potrošača na području Tuzlanskog kantona iznosi oko 4 GWh električne energije dnevno.

Drugo, već postojeća vodena akumulacija Ramičkog jezera u Banovićima, u neposrednoj blizini i iznad aktivnog PK Turija ima kapacitet milion metara kubnih vode.

Treće, visinska razlika između Ramičkog jezera i aktivnog PK Turija je oko 100 m.

Četvrto, slične akumulacije na području Tuzlanskog kantona moguće je relativno lako uraditi i na drugim aktivnim površinskim kopovima, na području PK Grivice u Banovićima i PK Višća u Živinicama.

Znači, dodatnim preuređenjem navedenih lokacija u sklopu redovnog izvođenja rudarskih radova postojećom rudarskom mehanizacijom dok su kopovi još aktivni, relativno lako se mogu formirati nove ili se povećati kapaciet postojećih vodenih akumulacija. Ono što je nekada bio glavni problem, njihova izolacija i vodonepropusnost (najčešće su zidovi oblagani betonom a negdje i asfaltom) danas se lako rješava postavljanjem raznih izvedbi geomembrana i njenom vulkanizacijom.

Zašto je to danas bitno?

Reverzibilne hidroelektrane već dugo se koriste u proizvodnji električne energije, posebno kod balansiranja sistema. Naša trenutno jedina je ona u blizinu Hutova blata, Čapljina, izgrađena za vrijeme bivše države. Države članice EU su 2025. godine potpisale Pariški sporazum čiji je cilj ubrazna izgradnja novih reverzibilnih hidroelektrana kao skladišta energije, ali i vode. On dolazi kao posljedica visokih cijena električne energije u pojedinim dijelovima dana ali i već predimenzinisanih kapaciteta instalisanih u solare i vjetroturbine. Takođe, skladištenje energije u vrijeme kada je ima u viškovima pokazalo se najboljim upravo preko vodenih akumulacija, iz raznih razloga, a najviše ekoloških. Posebno su naznačene i prednost imaju lokacije napuštenih rudarskih radova i rudnika. Čak se razmatra i ideja korištenja podzemnih, jamskih rudnika uglja. Voda bi se cjevovodom upuštala u jamu u čijoj unutrašnjosti bi bili smješteni turbina i generator. Prednost je velika visinska razlika i ne isparavanje vode iz podzemnih prostora. Kao prednost se navodi i daljnje korištenje rudaraskih objekata, ventilatora, izvoznih strojeva, opreme a što bi iziskivalo potrebu za radnom snagom rudarske orjentacije.

Prednosti za Tuzlanski kanton?

Ima ih više. Prvi je da bi naše područje i dalje ostalo ozbiljan proizvođač električne energije, i to u vrijeme kada je ona najskuplja. Drugi je uređenje rudarskim radovima devastiranog terena, privođenje rudarskih kratera i odlagališta upotrebnoj svrsi. Treće je formiranje većih vodenih akumulacija koje se onda mogu koristiti za razvijanje turizma ali i za intenzivniju poljoprivredu.

I za kraj jedna zanimljiva ideja, formiranje veće vodene akumulacije na području današnjeg PK Grivice u Banovićima, nekoliko miliona metara kubnih vode, i povezivanje sa jezerom Modrac. Visinska razlika od 200 m između njih omogućavala bi proizvodnju električne energije više sati, moguće i nekoliko dana kontinuirano. Ograničenje u horizontalnom rastojanju između akumulacija više nije problem obzirom da se danas grade reverzibilne hidroelektrane kod kojih je horizontalna udaljenost veća od 10 km.

Evo ideje za naše donosioce odluka, trenutne ali i one buduće, kada budu razgovarali o potrebi energetske tranzicije regija bogatih ugljem. Izgradnja reverzibilnih hidroelektrana na napuštenim površinskim kopovima uglja, u okviri EU planova, već je planirana u Srbiji, Crnoj Gori i Sjevernoj Makedoniji.

(TIP/Autor: dr.sc. Safer Demirović, dipl.inž.rudarstva)