REVERZIBILNE HIDROELEKTRANE UZ OSVRT NA KAPITALNE PROJEKTE HIDROINŽENJERINGA

Prezentacija na konferenciji „Dragulji srpske energetike – reverzibilne hidroelektrane Bistrica i Đerdap 3“, u organizaciji portala „Energija Balkana“, održanoj 11. oktobra 2023. godine

 

Energoprojekt Hidroinženjering uspešno realizuje projektnu dokumentaciju za reverzibilnu hidroelektranu Bistrica, koji je, kao jedan od strateških projekata Srbije, izuzetno važan za energetsku stabilnost, balansiranje energije iz obnovljivih izvora i razvoj tržišta električne energije.

Iskustva Energoprojekt Hidroinženjeringa na projektima reverzibilnih hidroelektrana (RHE) datiraju od izrade dokumentacije za RHE Bistrica i RHE Đerdap 3 koje su rađene tokom 70-tih i 80-tih godina, izrade Idejnog projekta sa Studijom opravdanosti i Studijom o proceni uticaja na životnu sredinu za inostranog naručioca za RHE Buk Bijela pre nekoliko godina, izrade projektne dokumentacije za izgradnju, a nedavno i projektne i tenderske dokumentacije za sanaciju i adaptaciju agregata RHE Bajina Bašta. U toku je izrada Studije o mogućnostima izgradnje RHE i pumpno-akumulacionih postrojenja u Srbiji, koju realizujemo u saradnji sa Građevinskim fakultetom u Beogradu i koja za cilj ima razmatranje potencijalnih reverzibilnih i pumpno-akumulacionih postrojenja u cilju njihovog rangiranja i podrške pri odlučivanju za budući razvoj. Upravo su na međunarodnom tenderu Hidroinženjering i nemački partner izabrani za izradu projektne dokumentacije za RHE u Ruandi.

Prema projektima Energoprojekt Hidroinženjering-a izgrađeni su svi veliki hidroenergetski objekti (instalisane snage veće od 10 MW) u Srbiji, Crnoj Gori i Makedoniji, za koje je Hidroinženjering pružao i konsultantske usluge i nadzor tokom njihove izgradnje, opremanja i puštanja u rad, kao i mnogi sistemi brana i hidroelektrana širom sveta realizovani tokom proteklih 10-ak godina: u Etiopiji, Ažiru, Jordanu, Peruu, uključujući i učešće u ulozi “Owners Engineer” na HE Karuma u Ugandi.

Neki od značajnijih kapitalnih projekata koje je Energoprojekt Hidroinženjering realizovao tokom proteklih 10-ak godina navedeni su u nastavku:

  •   HE „Tekeze“, Etiopija – Projektna dokumentacija, konsultantske usluge i nadzor izgradnje brane (visina 188 m) i HE (snaga 300 MW)
  •   HE „Machupicchu“, Peru – Konsultantske usluge i nadzor izgradnje HE (snaga 101 MW) i pratećih objekata
  •   HE „Sv.Petka“, S. Makedonija – Projektna dokumentacija, konsultantske usluge i nadzor izgradnje brane (visina 69 m) i HE (snaga 45 MW)
  •   HE „Karuma“, Uganda – Konsultantske usluge i nadzor izgradnje (Owners Engineer) HE (snaga 600 MW) i pratećih objekata; investiciona vrednost veća je od 1.5 mlrd evra
  •   HE „Makhool“, Irak – Studijska, projektna i tenderska dokumentacija za izgradnju brane (visina 72 m) i HE (snaga 330 MW)
  •   HE „Piva“, Crna Gora – Projektna dokumentacija, konsultantske usluge i nadzor rekonstrukcije i modernizacije HE (snaga 360 MW)
  •   Brana „Kufranja“, Jordan – Projektna i tenderska dokumentacija za izgradnju brane (visina 80 m) i pratećih objekata
  •   Brana „Soubella“, Alžir – Projektna dokumentacija, tehnička pomoć i nadzor izgradnje brane (visina 67 m) i pratećih objekata
  •   Brana „Seklafa“, Alžir – Projektna dokumentacija, tehnička pomoć i nadzor izgradnje brane (visina 55 m) i pratećih objekata
  •   Brana „Beni Slimane“, Alžir – Projektna dokumentacija, tehnička pomoć i nadzor izgradnje brane (visina 66 m) i pratećih objekata
  •   Brana „Rovni“, Srbija – Projektna dokumentacija, tehnička pomoć i nadzor izgradnje brane (visina 75 m) i pratećih objekata
  •   HE „Dabar“, R. Srpska – Konsultantske usluge i nadzor izgradnje (Owners Engineer) brane (41 m) i HE (159 MW), u toku.

Tokom proteklih par decenija Energoprojekt Hidroiženjering je bio angažovan na izradi projektne dokumentacije za rehabilitaciju, revitalizaciju i modernizaciju svih HE u Srbiji, Crnoj Gori i S. Makedoniji, kao i za HE Varaždin u Hrvatskoj i HE Višegrad u Republici Srpskoj. Takođe, Hidroinženjering je bio angažovan kao konsultant i nadzor pri izvođenju radova na navedenim projektima u Srbiji, Crnoj Gori i S.Makedoniji.

Iako, na žalost, u Srbiji u novijem periodu nije bilo previše aktivnosti na pripremama za izgradnju novih hidronergetskih objekata, osim na razvoju projekata na nižim i srednjim nivoima projektne dokumentacije, tokom proteklih par godina su značajno intenzivirane aktivnosti na izradi projektne i tenderske dokumentacije za rekonstrukcije, rehabilitacije i dogradnju više hidroelektrana u Srbiji.

Ovim aktivnostima su stvoreni neophodni preduslovi, tako da se već sledeće godine može očekivati pokretanje radova na projektima rekonstrukcije i rehabilitacije nekoliko hidroelektrana i dogradnji jedne.

Na bazi bogatog prethodnog iskustva, a naročito iskustva iz novijeg perioda, tokom prethodnih deset godina, jasno je da Energoprojekt Hidroinženjering ima stručni i poslovni kapacitet i spreman je da samostalno razvija slične, kapitalne projekte kroz sve faze; od izrade investiciono-tehničke dokumentacije, planiranja, izvršenja odnosno koordinacije nad izvođenjem istražnih radova, konsultantskih usluga, izrade tenderske dokumentacije, nadzora i FIDIC inženjera.

 

O ISTORIJATU PROJEKTOVANJA RHE BISTRICA I RHE ĐERDAP 3

 

Uprkos činjenici da je Energoprojekt osamdesetih godina prošlog veka bio među prvih deset konsultanata na svetu, prema uglednom ENR časopisu, tokom razvoja dokumentacije u periodu od 2021. godine, a naročito tokom izrade Idejnog projekta sa Studijom opravdanosti, kroz analize i optimizacije Energoprojekt Hidroinženjering je značajno kvalitetnije rešio niz objekata u odnosu na prethodnu fazu realizovanu tokom 80-tih godina.

 

RHE Bistrica

 

Na prikazanoj generalnoj dispoziciji objekata RHE Bistrica može se videti razuđenost i prostor koji obuhvata. Interesantno je da u slučaju RHE Bistrice korisna zapremina akumulacije iznosi 70 miliona m3, dok se u slučaju RHE Đerdapa 3, za prvu fazu koja je slične snage, radi o zapremini od 18,5 miliona m3. Ukoliko zapreminu akumulacije u slučaju RHE posmatramo kao ekvivalent bateriji, jasno je da je RHE Bistrica četiri puta većeg kapaciteta u odnosu na RHE Đerdap 3.

Ključno je da, na osnovu izvršenih energetsko-tržišnih analiza, RHE Bistrica svojim radom stvara mogućnosti za uključenje 1.500 MW obnovljivih varijabilnih izvora o kojima se sve više priča i koji, bez izgradnje RHE Bistrica, ne mogu da uđu u pogon.

Energetsko – tržišne analize su sprovedene za tri različita scenarija razvoja EES-a i tržišta električne energije jugoistočne Evrope.

Energetsko – tržišne analize koje je Hidroinženjering sproveo 2021. godine su pokazale da RHE Bistrica donosi značajan godišnji neto benefit proizvodnom portfelju EPS-a, u rasponu od 42,2 mil.evra (2030.god. konzervativni scenario), do 172,4 mil.evra (2040.god. zeleni-niskougljenični scenario). Rast benefita u kasnijim godinama je očekivan, imajući u vidu prognozirani razvoj varijabilnih obnovljivih izvora (vetar, solar) u Srbiji i Evropi, skok volatilnosti cena i povećanje potrebe za balansnom rezervom i balansnom energijom.

Rezultati poslednjih analiza, realizovanih u okviru Idejnog projekta na osnovu kojih su rađene optimizacione analize, ukazuju da je za CES – centralni scenario, neto godišnji benefit projekta za 2030. godinu, povećan sa prethodno, 2021. godine ustanovljenih 49 na 81.2 Mil. evra.

Očigledno je da će prethodno definisani parametri i rezultati energetsko-tržišne analize od pre dve godine, imajući u vidu i promene u energetskom i pratećim sektorima koje su se desile u te dve godine, na današnjem horizontu biti još povoljniji. Porast cene energije na tržištu je veći od porasta troškova izgradnje ovog objekta. Hidroinženjering je trenutno u finalnoj fazi razvoja projektne dokumentacije na nivou Idejnog projekta sa Studijom opravdanosti. Radna verzija idejnog projekta bi trebalo da bude gotova do kraja ove godine, ali njena finalizacija je uslovljena i rešavanjem planske dokumentacije i niza infrastrukturnih objekata, od usaglašavanja – izmeštanja dovoda sirove vode za Priboj, izmeštanja dela trase dalekovoda 220 kV i 35 kV, rešenja ukrštanja sa gasovodom u zoni gornje akumulacije i sifona, a naročito, izmeštanjem dela trase državnih puteva IIA reda.

Analiza zahtevanog nivoa balansne rezerve za ciljne godine i EES Srbije, sprovedena je u skladu sa zahtevima Evropske regulative i pokazala je izuzetnu važnost (neophodnost) izgradnje RHE Bistrice u pogledu obezbeđivanja normalnog operativnog rada EES-a Srbije sa ciljanim nivoima OIE u periodu od 2030.god. – nadalje.

Imajući u vidu da se dominantan uticaj RHE Bistrice ostvaruje na račun povećane fleksibilnosti EPS portfelja, preporuka je da agregati postrojenja RHE Bistrica imaju mogućnost rada sa promenljivim brojem obrtaja, čime se proširuje opseg protoka i radnih režima agregata, za razliku od onih sa fiksnim brojem obrtaja, koji su bili predviđeni u prethodnom projektu rađenom 80-tih godina.

Shodno prethodno navedenom, očigledno je da se RHE Bistrica može posmatrati kao strateški projekat od nacionalnog interesa u pogledu ostvarivanja ciljeva daljeg razvoja i integracije varijabilnih obnovljivih izvora (vetar, solar) i dekarbonizacije proizvodnog miksa Srbije.

U nastavku su kratke informacije o aktivnostima koje su realizovane od početka angažovanja na izradi Idejng projekta sa Studijom opravdanosti.

Sva prethodna istraživanja i modeliranja su koncipirana i realizovana primenom najsavremenijih tehnologija. U okviru geodetskih radova obavljeno je aerofotogrametrijsko snimanje, (RGB+NIR) i batimetrijska merenja akumulacije Potpeć, u široj zoni Projekta realizovani su hidrološki, geološki, hidrogeološki, geofizički i geotehnički istražni radovi.

Obavljeni su istražni radovi za potrebe trodimenzionog hidrauličkog matematičkog modela strujanja, transporta nanosa i promene rečnog korita u zoni ulazno-izlazne građevine u akumulaciji Potpeć, koja je potencijalno ugrožena uvlačenjem nanosa i tokom radnog veka RHE neophodno je obezbediti uslove za njeno nesmetano funkcionisanje; izvršene su neophodne laboratorijske analize nanosa iz akumulacije Potpeć.

Tokom optimizacija koje su urađene krajem prethodne godine, optimiziran je prečnik dovoda koji je dugačak preko osam kilometara, na način da se ukupni benefiti Projekta uvećaju.

Položaj donje ulazne građevine Potpeć je, uz korišćenje simulacija strujanja vode i nanosa na prethodno kalibrisanom trodimenzionom hidrauličkom matematičkom modelu, pomeren 450 m uzvodno.

Danas bi na mestu gde je prethodnim projektom bila predviđena uzlazno-izlazna građevina, bilo gotovo nemoguće, odnosno izuzetno otežano izgraditi ovaj ključni objekat Sistema RHE Bistrica. Imajući to u vidu, nađeno je bolje rešenje sa aspekta optimalnog strujanja uz dodatne pogodnosti s aspekta manjih ograničenja u radu HE Potpeć u fazi izgradnje i, svakako, sa aspekta troškova, jer bi period stabilizacije tla u zoni prethodno predviđene ulazno-izlazne građevine bio daleko duži.

Posledica navedenog pomeranja ulazno-izlazne građevine bilo je izmeštanje položaja mašinske zgrade. Predviđeno je da ona bude ukopana, što je daleko povoljnije za njen rad. Posledica toga će biti i dodatno istraživanje u zoni nove lokacije mašinske zgrade, čiji će program biti predložen u okviru Idejnog projekta. Dodatni istražni radovi biće predviđeni i u zoni infrastrukturnih objekata koji se ukrštaju sa objektima RHE Sistema kako bi se za fazu izgradnje minimizirali svi rizici i eventualna povećanja cena izvođenja radova. Razmatranje tipa agregata bilo je deo obaveza u okviru Idejnog projekta i izabrani su optimalni aparati za RHE sistem, uključujući i akumulaciju veličine 70 miliona kubika, uz povećane energetske i ekonomske efekte čime se opravdava nešto veća investicija za agregate.

Interesantno je da je u novom Projektu razvodno postrojenje planirano na deponiji kamenog materijala iz iskopa od dovodonog tunela i sistema dovoda, čime je, pored ostalih, rešen i problem deponovanja velike količine materijala iz iskopa uz doprinos benefitima celog projekta.

Tokom realizacije projekta bilo je neophodno usaglasiti tehničko rešenje sa infrastrukturnim objektima koji se nalaze u zoni RHE Bistrica. Jedno od bitnijih infrastrukturnih objekata čije je izmeštanje neophodno, moraće da ima svoj paralelni put razvoja projektne dokumentacije imajući u vidu da se radi o izmeštanju dela trase državnih puteva II A reda: DP 191 – Bistrica-Priboj u zoni mašinske zgrade i zahvatne građevine u akumulaciji Potpeć i DP 194 – Kokin Brod-Rutoši-Pribojska Banja u zoni sifonskog cevovoda. Izabrano rešenje je usaglašeno sa Putevima Srbije i u narednim fazama izrade projektne dokumentacije će se ići u razvoj tog rešenja.

Rešena su ukrštanja sa gasovodom u zoni sifona i gornje akumulacije Klak. Takođe, ukazala se neophodnost izmeštanja dela dovoda sirove vode za snabdevanje Priboja i izmeštanje dela trase dalekovoda 220 kV u zoni budućeg razvodnog postrojenja RHE Bistrica. Distributivni dalekovod 35 kV se izmešta u zonu nove trase DP 191, kao i dalekovod 35 kV Limskih HE.

Ono što je vrlo interesantno, a nadovezujući se na Studiju o proceni uticaja na životnu sredinu RHE Bistrica, čiju realizaciju smo upravo započeli – ustanovljen je lokalitet sa arheološkim sadržajem u zoni buduće akumulacije Klak.

Grad i podgrađe srednjevekovnog grada Klak (Klek), koji se pominje u spisima iz XV veka, nalazi se u zoni buduće istoimene akumulacije. EPS je, u cilju zaštite i očuvanja kulturnog nasleđa, odmah preduzeo aktivnosti da se izradi Projekat arheoloških istraživanja, a zatim i izradi Studija o nepokretnom kulturnom nasleđu. Pozitivno je to, što će nakon izgradnje brane i formiranja akumulacije, zona grada – utvrđenje, biti ostrvo u budućoj akumulaciji, sa mogućnošću da bude i vrlo interesantna turistička atrakcija, svakako uz praćenje svih potencijalnih uticaja budućih objekata i akumulacije.

U vezi s projektom RHE Đerdap 3, sve tehničke informacije odnose se na projektna rešenja Energoprojekt Hidroinženjeringa stara preko 50 godina. Tokom tržišno-ekonomskih analiza za RHE Bistricu, ustanovljeno je da, nakon ulaska u pogon RHE Bistrice, postoji potreba za uvođenjem novih reverzibilnih izvora u Srbiji nakon 2040. godine. Stoga je opravdano planirati razvoj projektne dokumentacije i za ovaj objekat.

Moramo biti svesni činjenice da je period pripreme projektne dokumentacije za slične objekte prilično dug; od prve faze izrade projektne dokumentacije, jer, RHE Đerdap 3, osim ranih faza razvojne dokumetacije pre 50-ak godina, nema, praktično, nijedan dokument kojim se može pokrenuti proces izrade dokumentacije od generalnog projekta, istražnih radova, preko idejnog projekta itd. U konkretnom slučaju biće neophodno uraditi obimna istraživanja, vodeći računa pored ostalog i o uticaju na životnu sredinu koji je specifičan u zoni objekta RHE Đerdap 3. Takođe, neophodno je usaglasiti sve aktivnosti u vezi s ovim objektom sa rumunskom stranom, poštujući važeći međudržavni sporazum u vezi sa eksploatacijom postojećih objekata Sistema Đerdap.

U predstojećem periodu očekujemo nastavak našeg angažovanja na izradi projektne dokumentacije za obe RHE.