Náklady na vodní energii | Obnovitelná energie Náklady na vodní energii v porovnání s ostatními obnovitelnými a fosilními zdroji

Náklady na vodní energii se údajně rovnají nejnižší vyrovnané ceně elektřiny ve srovnání se všemi hlavními obnovitelnými zdroji energie a fosilními palivy.

Tento čistý zdroj elektřiny je považován za nejvyspělejší, nejspolehlivější a nákladově nejefektivnější technologii výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů na světě. Provozy vodních elektráren mají obvykle také flexibilní konstrukci a mohou být strukturovány tak, aby uspokojovaly základní i špičkové požadavky.

Světová výroba elektřiny z vodních elektráren

Vodní elektrárny vyrábějí přibližně 16 % světové elektřiny a více než 80 % světové elektřiny z obnovitelných zdrojů.

V současné době je více než 25 zemí světa závislých na vodní energii z 90 % (v Norsku z 99,3 %) a 12 zemí je na vodní energii závislých ze 100 %. Vodní energie také vyrábí velký podíl elektřiny v 65 zemích a na určité úrovni ji využívá více než 150 zemí. Největší výrobní kapacitu vodní energie mají Kanada, Čína a Spojené státy.

Podle Mezinárodní agentury pro obnovitelné zdroje energie (IRENA) je vodní energie nejpružnějším dostupným zdrojem výroby elektrické energie. Je také schopna reagovat na výkyvy poptávky v krátkém časovém sledu.

„Ačkoli jiné elektrárny, zejména konvenční tepelné elektrárny, mohou reagovat na výkyvy zatížení, jejich reakční doba není tak rychlá a často nejsou tak flexibilní v celém pásmu svého výkonu. Kromě flexibility sítě a bezpečnostních služeb (spinning reserve) lze vodní přehrady s velkou zásobní nádrží využít k dlouhodobému skladování energie pro pokrytí systémových špiček nebo poptávky oddělené od přítoků. Skladování může trvat dny, týdny, měsíce, sezóny nebo dokonce roky v závislosti na velikosti nádrže.“

Národní hydroenergetická asociace (NHA) zdůrazňuje, že výroba elektřiny ve vodních elektrárnách přináší spotřebitelům výhody v podobě nižších nákladů na elektřinu. Mezi státy této země, které získávají většinu elektřiny z vodních elektráren, patří Idaho, Washington a Oregon. Tamní obyvatelé mají v průměru nižší účty za energii než zbytek země. Díky tomu, že se spoléhají pouze na sílu pohybující se vody, nejsou ceny elektřiny z vodních elektráren závislé na nepředvídatelných změnách cen paliva.

Při hodnocení nákladových faktorů vykazují vodní elektrárny nejnižší vyrovnané náklady na elektřinu ze všech hlavních fosilních paliv a obnovitelných zdrojů energie. Podle nedávné studie společnosti Navigant Consulting a Americké rady pro obnovitelné zdroje energie (ACORE) navíc ve skutečnosti stojí méně než možnosti energetické účinnosti.

Výše uvedený graf ukazuje relativně nízké náklady na vodní energii z hlediska údržby, provozu a nákladů na palivo ve srovnání s ostatními zdroji elektřiny a po celou dobu životnosti projektu. U vodních projektů delší životnost (studie společnosti Navigant předpokládá 50 let) znamená nejen rozložení nákladů do delšího časového období, ale také zohlednění skutečnosti, že zařízení na výrobu energie používaná v těchto zařízeních mohou často fungovat po dlouhou dobu bez nutnosti větších výměn nebo oprav.

Roční provozní náklady &Náklady na údržbu

Studie IRENA dochází k závěru: „Vodní energie je jedinou rozsáhlou a nákladově efektivní technologií skladování, která je dnes k dispozici. Navzdory slibnému vývoji ostatních technologií skladování energie je vodní energie stále jedinou technologií, která nabízí ekonomicky životaschopné skladování ve velkém měřítku. Je to také relativně účinná možnost skladování energie.“

IRENA uvádí, že průměrné investiční náklady na velké vodní elektrárny s akumulací se obvykle pohybují v rozmezí od 1 050 USD/kW do 7 650 USD/kW, zatímco u malých vodních elektráren se pohybují v rozmezí od 1 300 USD/kW do 8 000 USD/kW. Přidání další kapacity u stávajících vodních elektráren nebo stávajících přehrad, které nemají vodní elektrárnu, může být podstatně levnější a může stát pouhých 500 USD/kW.

Nové technologie jsou také považovány za obrovský příslib pro další rozvoj vodní energie, včetně mořské a hydrokinetické.

V souvislosti s vodní energií je také třeba zvážit náklady na instalovaný projekt – na rozdíl od vyrovnaných nákladů na elektřinu. Na základě různých typů a velikostí vodních projektů a počtu nasazených technologií neexistuje žádný standard.

Fakta o vodní energii

Podle Wisconsin Valley Improvement Company:

• Přibližně 20 % veškeré elektřiny se celosvětově vyrábí ve vodních elektrárnách.
• Vodní energie zajišťuje asi 10 % elektřiny ve Spojených státech.
• Norsko vyrábí více než 99 % své elektřiny pomocí vodní energie.
• Nový Zéland využívá vodní energii pro 75 % své elektřiny.
• V USA vyrábí vodní energie dostatek elektřiny pro potřeby 28 milionů domácností. To se rovná všem domácnostem ve Wisconsinu, Michiganu, Minnesotě, Indianě, Iowě, Ohiu, Missouri, Nebrasce, Kansasu, Severní a Jižní Dakotě, Kentucky a Tennessee.
• Vodní elektrárny mohou rychle „najet“ na rychlý nárůst poptávky po elektřině a reagovat na nouzové energetické potřeby.
• V USA se vodní energie vyrábí v průměru za 0,85 centů za kilowatthodinu (kwh). To je přibližně 50 % nákladů na jadernou energii, 40 % nákladů na fosilní paliva a 25 % nákladů na využití zemního plynu.

Rozvoj vodní energie v budoucnosti

James Conca, píšící pro Forbes, uvádí: „…rozvojové země plánují dramaticky rozšířit výrobu energie z vodních elektráren, protože zoufale potřebují elektřinu a zavlažování.“. Nejenže tyto země využívají své vlastní zdroje, aniž by rozbily banku, ale vodní energie prokazatelně zajišťuje nízkouhlíkovou, dlouhodobě spolehlivou výrobu elektřiny v základním zatížení.

V současné době je ve výstavbě více než 620 vodních přehrad a v blízké budoucnosti se plánuje výstavba přibližně 3 000 přehrad. Většina této výstavby vodních elektráren probíhá v Latinské Americe a Asii.

V souvislosti s budoucím rozvojem v této zemi NHA tvrdí, že vodní energie je pro tuto zemi nejdostupnějším, nejspolehlivějším, cenově dostupným a udržitelným zdrojem energie. Základní požadavek vyžaduje pouze sílu pohybující se vody, ať už se jedná o řeky, potoky nebo příliv a odliv oceánů.

„Bez závislosti na kolísavých cenách paliv zůstává většina peněz investovaných do vodní energie v Americe a rozšíření kapacity vodních elektráren by vytvořilo statisíce pracovních míst v USA.“

Linda Church Ciocciová v deníku StarTribune napsala: „Na národní úrovni bojuje vodní energie proti změně klimatu více než kterýkoli jiný obnovitelný zdroj. Díky vodní energii se USA ročně vyhnou přibližně 200 milionům metrických tun CO2, což odpovídá vyřazení 42 milionů automobilů ze silnic.“

Ciocciové výpočty Forbesu ukazují, že současná úroveň celosvětového rozvoje vodní energetiky bude vyžadovat investice ve výši přibližně 3 bilionů dolarů, aby se do poloviny století vyrobilo přibližně 60 bilionů kWh elektřiny. Pozitivní je, že „by to zajistilo vodu na zavlažování a dostatek energie, aby se téměř miliarda lidí dostala z naprosté chudoby. A díky takovému množství vodní energie by se do atmosféry nedostalo 50 miliard tun emisí uhlíku,“ uvedl Conca.

Vlivy na životní prostředí

Vodní energie může stát vysoko při hledání levných obnovitelných zdrojů energie. Může však mít značnou cenu, včetně přehrazení většiny důležitých řek na Zemi.