Elektroenergetski objekti se od izgradnje HE Moste dalje širijo in z razvojem tehnologij posodabljajo. Še posebej v zadnjem obdobju imajo tudi poleg energetskega dela tudi pomembno vlogo pri protipoplavni zaščiti, ureditvi vodotokov, varstvu podzemnih voda, ohranjanju zalog pitne vode, namakanja in možnosti ureditve športnih površin oziroma turizma. V tem poglavju bomo predstavili že obstoječe hidroenergetske oz. večnamenske objekte in zastavljene projekte za prihodnost.
3.1.1 HE Moste
HE Moste je edina slovenska akumulacijska elektrarna, ki skrbi za proizvodnjo vršne energije. Betonska pregrada je ugnezdena na geološko zahtevnem terenu v soteski Kavčke pod Žirovnico, ki jo je Sava vrezala v erodibilno kamnino. Za zagotovitev tesnjenja akumulacijskega bazena je izvedena tesnilna zavesa do nepropustne podlage. Vtočni objekt leži ob levem boku pregrade, do strojnice pa ga povezuje 840-metrski dovodni rov. Voda iz bazena poganja dve Litostrojevi francisovi turbini za inštaliran pretok 2 x 13 m3/s.
Tretja, nekoliko manjša turbina z inštaliranim pretokom 6 m3/s je vezana na bazen stare HE Završnica. Skupno daje celotni sistem v konicah proizvodnje 21 MW moči, srednja letna proizvodnja električne energije pa znaša 56 GWh. Z HE Moste upravlja družba Savske elektrarne Ljubljana skupaj s HE Mavčiče, HE Medvode in HE Vrhovo [1].
3.1.2 HE Mavčiče
HE Mavčiče leži 5,5 km gorvodno od mesta Medvode. Je elektrarna pretočno-akumulacijskega tipa, katere primarni namen je pokrivanje osnovne obremenitve.
Zajezitveni bazen lahko zagotavlja denivelacijo v višini 1,7 m in tako omogoča največ dnevno izravnavo pretoka oz. pokrivanje konic potrošnje energije, kar je značilno za vse predstavljene HE tega tipa v nadaljevanju. V strojnici sta nameščeni dve Litostrojevi
Razporeditev HE na Savi _________________________________________________________________________
kaplanovi turbini s skupnim inštaliranim pretokom 260 m3/s, ki v konicah dajeta 38 MW moči. Povprečna letna proizvodnja znaša 62 GWh. V dotoku vode v ribje drstišče je postavljena mala HE, kjer je nameščena horizontalna francisova turbina z asinhronskim generatorjem. Leta 2006 so ob 20-letnici delovanja HE na obstoječem objektu namestili solarne panele s predvideno letno proizvodnjo 72 MWh električne energije [1].
3.1.3 HE Medvode
Nad sotočjem Save in Sore leži HE Medvode. Postavljena je na območju razpokanega dolomita, zato je bila pri temeljenju izdelana stabilizacija tal z injekcijsko zaveso. Z zajezitvijo je nastalo Zbiljsko jezero. Skupnost je uredila prostor ob jezeru, postavila čolnarno in lokale, organizirala regate, veslaška tekmovanja in razne prireditve. Leta 1964 so uspeli zvišati zajezitveno višino na 17,5 m, kar je opazno povečalo moč na dveh Litostrojevih kaplanovih turbinah s skupnim inštaliranim pretokom 150 m3/s. Tako v konici porabe proizvedeta 25 MW moči, pri srednji letni proizvodnji pa 72 GWh energije.
Zraven HE je postavljena centrala iz katere družba daljinsko vodi obratovanje ostalih objektov pod njihovim okriljem. Tu opravljajo 24-urno dežurstvo za primer ukrepanja v izrednih dogodkih [1].
3.1.4 HE Vrhovo
HE Vrhovo je zadnji objekt na Savi, ki ga upravlja družba SEL d.o.o., in hkrati prvi v verigi hidroelektrarn spodnjesavske verige. Nahaja se 4,7 km dolvodno od mesta Radeče, kjer Sava preide v dolinski režim toka, njena jezovna zgradba pa je temeljena na nepropustnih skrilavcih. Pregrada za sabo pušča akumulacijo s površino 1,43 km2 in volumnom 8,60 hm3. Nizkotlačni postroj s tremi agregati pod zgornjo koto zajezitve 191 m nadmorske višine razpolaga z bruto padcem 8,12 m. Cevne turbine proizvajalca Litostroj z inštaliranim pretokom 3 x 167 m3/s in Končarjevi sinhronski generatorji z nazivno močjo 14,3 MVA v konicah dajejo 34,2 MW moči. Srednja letna proizvodnja je 116 GWh električne energije. Zraven strojnice je pet prelivnih polj s prevodno sposobnostjo 3100 m3/s, kar je ekvivalentno stoletni vodi. Generatorji so preko transformatorja priključeni v 110 kV omrežje. Ko bo dograjena celotna veriga HE na Savi, bo imela akumulacija HE Vrhovo vlogo vmesnega izravnalnega bazena, zaenkrat pa deluje kot čelni bazen spodnjesavske verige. Podobno kot pri HE Mavčiče se na dovodu vode v ribje drstišče uporablja agregate biološkega minimuma. Cevna vertikalna turbina MHE Vrhovo z asinhronskim generatorjem letno proizvede 184,8 MWh električne energije [1].
Razporeditev HE na Savi _________________________________________________________________________
visokovodni nasipi, zaščite brežin in železniške proge) ter ostale vodnogospodarske in krajinske ureditve.
V strojnici na desnem bregu so podobno kot pri HE Vrhovo vgrajeni trije agregati s skupnim nazivnim pretokom 500 m3/s in izkoriščajo 7,27-metrski bruto padec. Dvojno regulirane horizontalne cevne turbine s kaplanovim gonilnikom proizvajalca Litostroj imajo vrtilno hitrost 107,14 vrtljajev na minuto. Skupno ob pokrivanju vršne moči nudijo 32,5 MW moči, srednja letna proizvodnja električne energije pa znaša 109 GWh.
Elektrarna je priklopljena na 110 kV omrežje preko mrežnih transformatorjev nazivne moči 40 MVA. Ob strojnici je pet prelivnih polj opremljenih s segmentnimi zapornicami z zaklopko. Akumulacijski bazen ima prostornino 8,0 hm3 in razpolaga s koristno prostornino akumulacije 1,17 hm3 oz. omogoča denivelacijo v višini 1 m. V nadaljnjih investicijah je bila zvedena polna avtomatizacija elektrarne. Od leta 2016 HE Boštanj daljinsko vodi center vodenja GEN, upravljanje elektrarne pa je skupaj z HE Arto-Blanca, HE Krško in HE Brežice v rokah družbe Hidroelektrarne na spodnji Savi - HESS [10, 24].
3.1.6 HE Arto-Blanca
HE Arto-Blanca je locirana 7,7 km dolvodno od Sevnice. Tudi ta je pretočno-akumulacijskega tipa in je tretji člen spodnjesavske verige. V skladu terminskega plana koncesijske pogodbe se je gradnja začela oktobra 2005. V času izgradnje je bila ustanovljena družba HESS, ki je s sklepom vlade Republike Slovenije o prenosu koncesije postala novi in končni koncesionar na spodnji Savi. Zahtevnost izgradnje je bila večja kot pri HE Boštanj, saj je akumulacijsko jezero segalo v mestno jedro, kar je pomenilo veliko dodatnih del. Gradnja je bila zaključena s poskusnim obratovanjem decembra 2009 [14].
Akumulacijski bazen na koti zajezitve 174,2 m n. m. ima volumen 9,95 hm3 s sposobnostjo denivelacije v višini 1 m oz. koristne prostornine akumulacije 1,3 hm3, kar naj bi pri srednjem letnem pretoku zadoščevalo za 75 minut neprekinjenega obratovanja z nazivnim pretokom in močjo. Tri vertikalne turbine s kaplanovim gonilnikom so dvojno regulirane in izkoriščajo neto padec 9,29 m inštaliranega pretoka 500 m3/s ter tako v konicah porabe energije dajejo 39,12 MW moči. Srednja letna proizvodnja znaša 148 GWh. Podobno kot ostale hidroelektrarne te verige ima pet prelivnih polj za prevajanje visokih voda in disipacijo energije. Elektrarna je upravljana daljinsko iz centra vodenja GEN [10, 25].
3.1.7 HE Krško
HE Krško se nahaja le 1 km pred starim mestnim jedrom Krškega. Dejstvo, da leži v ožji dolini, je narekovalo precej drugačen postopek gradnje kot pri HE Boštanj ali HE Arto-Blanca, saj je bilo potrebno graditi v dveh gradbenih jamah. Na levi brežini so najprej zgradili štiri prelivna polja in uredili nasip, potem pa so Savo preusmerili in zgradili še peto prelivno polje ter strojnico. Velika prednost je bila ta, da je elektrarna skoraj identična kot HE Blanca, zato so se razpisni postopki vodili sočasno za obe elektrarni. Elektrarna je s poskusnim obratovanjem pričela marca 2013 [26].
Razporeditev HE na Savi _________________________________________________________________________
Po tehničnih specifikacijah strojne opreme je HE Krško skoraj identična kot v HE Arto-Blanca. Ima tri vertikalne kaplanove turbine z inštaliranim pretokom 500 m3/s, ki izkoriščajo 9,14 m bruto padca. Nazivna moč je tako enaka in znaša 39,12 MW, srednja letna proizvodnja električne energije pa znaša 146 GWh. Zajezitev je na nadmorski višini 164 m n. m. in je s 6,31 hm3 izmed vseh elektrarn v verigi najmanjša. Denivelacija za 1 m proži 1,18 hm3 vode. Tudi HE Krško vodijo daljinsko iz bližnjega centra vodenja GEN [10].
3.1.8 HE Brežice
HE Brežice je predzadnja v verigi spodnjesavskih elektrarn. Nahaja se 7,3 km dolvodno od Nuklearne elektrarne Krško in 1,1 km gorvodno od sotočja Save in Krke pri Brežicah. Že pred samo izgradnjo je bilo potrebno opredeliti vse potrebne spremembe, ki jih bi v višje ležeči NEK povzročil povišan nivo reke Save. Dvig kote s 150 na 153 m.n.v. je namreč vplival na prostorsko in časovno porazdelitev temperature Save, oskrbovanje in vzdrževanje opreme tako vtočnih kot iztočnih objektov, nivo podtalnice v neposredni bližini jedrske elektrarne in obstoječe gradbene analize objektov. Umestitev v HE v prostor je bila tako še dolgotrajnejši proces, kot sicer. Z deli so izvajalci pričeli aprila 2014, s poskusnim obratovanjem pa je HE pričela oktobra 2017 [27].
Elektrarno zaznamuje 19,3 hm3 vodne akumulacije, kar je primerljivo z akumulacijo HE Formin na Dravi. Z denivelacijo 1,1 m zagotavlja 3,4 hm3 koristne prostornine. Jezovna zgradba proži 11,0 m bruto padca. Strojnica se nahaja na levem bregu, kjer trije agregati z enakim nazivnim pretokom in tipom turbine kot HE Krško in HE Arto-Blanca ob konicah porabe generirajo 3 x 15,8 MW moči, torej skupno 47,4 MW. Srednja letna proizvodnja znaša 161 GWh električne energije. Tudi prelivna polja so zasnovana enako kot pri višje ležečih elektrarnah. Omrežni transformator je nameščen v polzaprti prostor v podaljšku strojnice, poleg njega pa je stikališče na 110 kV omrežje. Na levem bregu je narejen prehod za vodne organizme, izvedeni pa so tudi nadomestni habitati, zavarovane brežine ter drenažni kanali in povišanje terena kot ureditev za reguliranje globine podzemne vode [10].
3.1.9 Projekt HE Mokrice
Izgradnja HE Mokrice bo predstavljala zaključni del večnamenskega državnega strateškega projekta izgradnje verige HE na spodnji Savi in s tem izpolnitev podpisane Koncesijske pogodbe za izkoriščanje energetskega potenciala spodnje Save iz leta 2002.
Razporeditev HE na Savi _________________________________________________________________________
Predvidena je zajezitev Save na koto 141,5 m n. m., kar pomeni, da bo akumulacija segala tudi v reko Krko in bodo sanacije potrebne še 2 km gorvodno od sotočja. Kot del zagotavljanja protipoplavne zaščite bo izgrajen visokovodno-energetski nasip, ki bo varoval še posebej izpostavljena naselja Mihalovec, Loče in Rigonce. Načrtovano je poglabljanje struge na odsekih pred in za jezovno zgradbo. Za projekt bodo uporabljene cevne turbine s hruško (ang. bulb turbine) z vodoravno gredjo. Rešitev je primerna za nizke padce in velike pretoke, točno takšni pa so pogoji načrtovani HE Mokrice. Trije agregati bodo v konici proizvajali 28 MW moči, srednja letna proizvodnja pa je predvidena na 131 GWh električne energije. Za priključitev v omrežje se bo naredil priključni dvosistemski daljnovod do obstoječega daljnovoda 2 x 110 kV Krško-Brežice. Na desnem bregu v bližini jezovne zgradbe bo narejen prehod za vodne organizme v obliki sonaravno oblikovane struge. Načrtovani so tudi dostopi do vode v bazenu za zaščito in reševanje, namakanje kmetijskih površin in rekreacijske dejavnosti [10, 29].
3.1.10 Preglednica osnovnih karakteristik HE na Savi
V spodnji preglednici 3.1. so zbrani ključni podatki opisanih HE na reki Savi.
Preglednica 3.1: Preglednica osnovnih karakteristik HE na Savi
HE Nazivni pretok [m3/s] Št. agregatov Nazivna moč [MW]
* Opomba: podatki za HE Moste veljajo zgolj za agregata 1 in 2, ki sta vezana na savsko akumulacijo.