Jau 2. gadsimtā pirms mūsu ēras Senajā Grieķijā tika izgudrotas un izmantotas iekārtas, kas ļāva izmantot ūdens straumi vai ūdens tilpņu līmeņu starpības plūsmu graudu malšanai vai citiem darbiem. Ap mūsu ēras sākumu ūdensdzirnavas plaši izplatījās gan Romas impērijā, gan arī Eirāzijas dienvidu un austrumu daļā līdz pat Ķīnai. Latvijas teritorijā pirmās ūdensdzirnavas rakstu avotos ir minētas 13. gadsimta sākuma dokumentos un līgumos. No šī laika pie lielākajām apdzīvotajām vietām un pie muižām Latvijas teritorijā tika veidotas ūdens dzirnavas. 

Kā savā grāmatā Latvijas dzirnavas (Stokholma, Daugava, 1985) norāda arhitekts Arno Teivens (1905-1995), tad 1638. g. Vidzemes muižās bija reģistrētas 47 dzirnavas un 114 izpostītu dzirnavu vietas (76.lpp.).1802. gadā Kurzemes guberņā tika uzskaitītas 192 ūdens dzirnavas, bet 1857. gadā Kurzemes guberņā kopumā tika reģistrētas 457 dzirnavas, no kurām 245 bija ūdensdzirnavas, bet 212 bija vējdzirnavas (200.lpp.). 19. gs. beigās Kurzemē un Zemgalē ūdens dzirnavas sāka izkonkurēt tvaika dzirnavas, tomēr, Latvijai izcīnot neatkarību, ūdens dzirnavas bija viens no vienkāršākajiem un lētākajiem miltu ražošanas veidiem Latvijas lauku pagastos. 1920. gadā Latvijā darbojās 473 ūdens dzirnavas, no tām 232 bija Vidzemē, 105 - Latgalē, 88 - Kurzemē, bet 48 - Zemgalē (202.lpp.). 1938. gadā Latvijā bija reģistrētas  un darbojās 666 ūdens dzirnavas. Jau no 20. gadu vidus sākās ūdens dzirnavu pārveidošana no graudu ražošanas par elektrības ģenerācijas uzņēmumiem. Paplašinot senākos dzirnavu dambjus, tika veidotas pirmās nelielās hidroelektrostacijas. Pēc Otrā pasaules kara daudzas dzirnavas tika atjaunotas un turpināja darboties līdz pat 20. gadsimta sešdesmitajiem gadiem, tomēr tās pakāpeniski izkonkurēja rūpnieciska miltu ražošana. 1974. gadā Latvijā aktīvi strādāja vairs tikai daži desmiti ūdensdzirnavu.

No ūdensdzirnavām uz HES

1928. gadā Latvijas mazajās HES tika saražots 1,9 miljonus kilovatstundu (KWh) liels elektroenerģijas apjoms, kas veidoja tikai 2% no kopējā elektroenerģijas ražošanas apjoma Latvijā. Pakāpeniski palielinājās gan hidroelektrostaciju skaits, gan elektrības ražošanas apjomi. Līdz pat 1939. gadam hidroelektrostacijās (lielākā bija Aiviekstes HES) saražotais elektrības apjoms nebija nozīmīgs. Elektrību pamatā ražoja termoelektrostacijās, no kurām lielākā ražotāja bija Andrejsalas elektrības TES Rīgā. 1938. gadā mazie HES saražoja 7,9 miljonus KWh, kas veidoja 3,4% no kopējā elektroenerģijas ražošanas apjoma Latvijā. Būtisks pavērsiens elektrības ražošanā sākās pēc 1939. gada oktobra, kad darbu uzsāka Ķeguma HES pirmā kārta. 1940. gadā Ķeguma HES kopā ar mazajām HES saražoja 140 miljonus KWh, kas veidoja 56% no kopējā Latvijas elektroenerģijas ražošanas apjoma. 

Pirmos piecus gadus pēc 2. Pasaules kara Ķeguma HES nodrošināja divas trešdaļas un dažkārt pat lielāku elektroenerģijas ražošanas apjomu no kopējā ražošanas apjoma Latvijā. Nākamās kvantitatīvās pārmaiņas hidroelektroenerģijas ražošanā sākās pēc 1965. gada decembra, kad darbu uzsāka Pļaviņu HES pirmā kārta. 20. gadsimta sešdesmitajos gados un septiņdesmito gadu sākumā padomju statistikas pārskatos pārtrauca publicēt datus par Latvijā saražotās hidroelektroenerģijas apjomu. Par šo laika posmu tika publiskota tikai ikgadējā elektrības bilance un elektroenerģijas patēriņa sadalījums pa nozarēm. Tikai pēc krietni vēlāka laika tika publicētas ziņas par hidroelektroenerģijas ražošanas apjomiem, bet tikai par 1960.,1965. un 1970. gadu. 

Līdz ar to Latvijas dati par hidroelektroenerģijas apjomiem ir pieejami tikai par 1970. gadu, kad Pļaviņu HES darbojās četrus gadus. 1965. gadā, kad Pļaviņu HES vēl nestrādāja, Ķeguma HES un mazajās hidroelektrostacijās kopā saražoja 0,34 miljardus KWh jeb 22,6% no visa Latvijā ražotā elektrības apjoma. Savukārt 1970. gadā visas Latvijas hidroelektrostacijas kopā saražoja 1,67 miljardus KWh, kas veidoja 62% no Latvijas kopējā elektroenerģijas ražošanas apjoma. 1975. gada septembrī darbu sāka Rīgas HES, un 1975. gadā visas Latvijas HES saražoja jau 2,07 miljardus KWh jeb 71,5% no Latvijas kopējā elektroenerģijas ražošanas apjoma.Pēc Rīgas HES iedarbināšanas lielākās izmaiņas hidroelektroenerģijas ražošanā bija saistītas Aiviekstes HES darba atjaunošanu 1994. gadā un ar mazo HES izveidošanu un to attīstību jau pēc neatkarības atgūšanas. Latvijas enerģētikā mazajām HES nav būtiskas nozīmes.

Starp 2001. un 2023. gadu visās Latvijas hidroelektrostacijās ar jaudu, kas bija mazāka par vienu MW (neietilpst Aiviekstes HES), ražoja starp no 1,3% līdz 3,7% no kopējā hidroelektroenerģijas ražošanas apjoma. 2024. gadā mazo HES īpatsvars kopējā hidroelektroenerģijas ražošanas apjomā bija 1,8%. Aiviekstes HES, kas ir ceturtā HES Latvijā, ražo 2-4 miljonus KWh gadā, un tās ražošanas apjomi ir tikai aptuveni 5% no visu mazo HES saražotā elektrības daudzumā.21. gadsimta laikā tika ziņots par daudziem vērienīgiem miljonu vērtiem Daugavas kaskādes HES rekonstrukcijas iepirkumiem, kur mērķis bija nomainīt senākās neefektīvās turbīnas un citas HES-u iekārtas pret modernākām un daudz, daudz efektīvākām. Kā liecina CSP apkopotā statistika, tad modernizācija nav palielinājusi hidroelektroenerģijas ražošanas apjomu. Laika posmā no 1981. līdz 1990. gadam vidēji gadā Latvijas hidroelektroenerģijas ražošanas apjoms bija 3,2 miljardi KWh. Laika posmā no 1991. līdz 2000. gadam vidēji gadā - 2,96 miljardi KWh. Laika posmā no 2001. līdz 2010. gadam – 2,95 miljardi KWh, bet laika posmā no 2011. līdz 2020. gadam – 2,74 miljardi KWh. Turklāt pēdējās divās desmitgadēs hidroelektroenerģijas ražošanas apjomi nav tikai Daugavas HES kaskāde, bet 2-3% no ikgadējiem hidroelektroenerģijas ražošanas apjomiem ir mazo HES-u (un Aiviekstes HES) devums. 

Izskatās, ka daudzie modernizācijas projektu iepirkumos iztērētie miljoni ir devuši pretēju efektu, lai gan mūsdienās jebkuru neatbilstību starp iepirkumos deklarētajiem mērķiem un rezultātiem pēc iepirkumu apgūšanas var izskaidrot ar klimata pārmaiņām. Kopumā ņemot, hidroelektroenerģijas ražošanas apjomi Latvijā ir tieši proporcionāli katra gada nokrišņu summāram apjomam Daugavas noteces baseinā. Daugavas noteces baseins ir 87,9 tūkstoši kvadrātkilometru liels, no tā lielākā daļa atrodas Baltkrievijas un Krievijas teritorijā. Latvijā atrodas tikai mazāk par trešdaļu (24,7 tūkstoši kvadrātkilometru) no Daugavas noteces baseina platības. Jo lielāks ir nokrišņu daudzums Daugavas noteces baseinā, jo lielāks būs ūdens caurplūdums Daugavā un jo lielāks būs saražotās elektrības apjoms Daugavas HES-u kaskādē. Ja Latvijas klimata virzībā tendence būs uz sausākiem klimatiskajiem apstākļiem Daugavas noteces baseinā, tad var izsludināt iepirkumu pēc iepirkuma, modernizēt vai nemodernizēt, bet lielie HES ražos mazāk elektrības. Ja virzība būs uz lielākiem ikgadējiem nokrišņiem Daugavas noteces baseinā, tad rezultāti būs pretēji. 2025. gadā visas Latvijas hidroelektrostacijas kopā saražoja 2,96 miljardus KWh, kas veidoja 62% no kopējā elektroenerģijas ražošanas apjoma Latvijā.

Latvijas vieta ES enerģētikā

Lielās Daugavas kaskādes hidroelektrostacijas nodrošina Latvijai visai augstu vietu ES atjaunojamā enerģētikā. Ziemeļeiropas hidroelektroenerģijas lielākā ražotāja ir Norvēģija. Tā 2023. gadā Norvēģija saražoja 138 miljardus KWh – vairāk nekā ES lielākās ražotājas Zviedrija un Francija kopā. 2023. gadā ES lielākās hidroelektroenerģijas ražotājas bija Zviedrija (18,4% no ES kopējās hidroelektroenerģijas), Francija (16,7% no ES kopējās hidroelektroenerģijas), Austrija (12,4% no ES kopējās hidroelektroenerģijas) un Itālija (11,7% no ES kopējās hidroelektroenerģijas). 

Latvija ar 3,8 miljardiem KWh bija 14. lielākā hidroelektroenerģijas ražotāja ES, un Latvijas hidroelektrostacijas 2023. gadā saražoja 1% no ES kopējā hidroelektroenerģijas apjoma. Salīdzinājumam Lietuvā 2023. gadā hidroelektroenerģiju ražoja gandrīz četras reizes mazāk nekā Latvijā, un Lietuvas daļa ES kopējā hidroelektroenerģijas ražošanā bija 0,27%. Lietuvas lielākā HES ir uz Nemunas uzceltā Kauņas HES. Igaunijas daļa ES kopējā hidroelektroenerģijas ražošanā bija nenozīmīga - 0,024%. Lielākās Igaunijas HES (Linnamee HES uz Jegalas upes) jauda ir mazāka par Aiviekstes HES jaudu Latvijā, un tā vairāk tiek reklamēta kā tūrisma apskates objekts, nevis nozīmīgs hidroelektroenerģijas ražotājs. 

Rēķinot uz vienu iedzīvotāju, lielākās hidroelektroenerģijas ražotājas ES 2023. gadā bija Zviedrija (6287 KWh uz vienu iedzīvotāju), Austrija (4876 KWh uz vienu iedzīvotāju), Somija (2722 KWh uz vienu iedzīvotāju), Slovēnija (2510 KWh uz vienu iedzīvotāju) un Horvātija (2139 KWh uz vienu iedzīvotāju). Latvija ar 2014 KWh uz vienu iedzīvotāju 2023. gadā bija 6. vietā ES. Eiropas Savienības desmitniekā vēl iekļuva Luksemburga (1854 KWh uz vienu iedzīvotāju), Portugāle (1406 KWh uz vienu iedzīvotāju), Rumānija (978 KWh uz vienu iedzīvotāju) un Slovākija (927 KWh uz vienu iedzīvotāju). Vidēji ES 2023. gadā tika saražoti 803 KWh hidroelektroenerģijas uz vienu iedzīvotāju. Hidroelektroenerģijas ražošanas apjoms uz vienu iedzīvotāju Latvijā 2023. gadā bija 2,5 reizes lielāks par ES vidējo. Lietuva ar 344 KWh uz vienu iedzīvotāju 2023. gadā bija 16. vietā ES. Igaunija ar 17 KWh uz vienu iedzīvotāju ir starp piecām ES valstīm ar vismazāko hidroelektroenerģijas ražošanas apjomu uz vienu iedzīvotāju. 

Jāatzīmē, ka gados, kad Daugavas noteces baseinā nokrišņu kopsumma ir ievērojami lielāka par ikgadējo vidējo, Latvija var ievērojami pakāpties hidroelektroenerģijas ražošanas topā ES. 2017. gadā Latvija bija 5.lielākā hidroelektroenerģijas ražotāja uz vienu iedzīvotāju Eiropas Savienībā. Savukārt gados, kad Daugavas noteces baseinā nokrišņu kopsumma ir ievērojami mazāka par ikgadējo vidējo, tad Latvijas vieta ir zemāk. 2019. gadā Latvija bija tikai 7.lielākā hidroelektroenerģijas ražotāja uz vienu iedzīvotāju Eiropas Savienībā. Togad Latviju apsteidza Zviedrija, Austrija, Somija, Slovēnija, Luksemburga un Horvātija. 

Neizmantotie Latvijas hidroenerģijas resursi

Lai varētu izveidot efektīvu hidroelektrostaciju, ir nepieciešams pietiekami liels ūdens caurplūdes apjoms un visai liela augstuma starpība starp ūdens līmeni relatīvi īsā upes ielejas posmā. Šādiem apstākļiem izcili atbilst Daugava, kuras vidējā ikgadējā notece ir 20,45 kubikkilometri ūdens. Jau no pagājušā gadsimta sākuma Latvijas teritorijā tika plānotas un projektētas vairākas hidroelektrostacijas Daugavas ielejā. Pirmās neatkarības laikā Daugavas ielejā paguva uzcelt tikai vienu – Ķeguma HES. PSRS laikā tika uzprojektēta piecu hidroelektrostaciju kaskāde. Līdz PSRS sabrukumam no ieplānotajām HES pabeidza celt trīs un paguva uzsākt Daugavpils HES celtniecības darbus. Daugavpils HES būvniecība tika apturēta neilgi pirms PSRS sabrukuma. Jēkabpils HES celtniecība palika tikai projektā, un netika uzsākti pat plānošanas darbi. 

Nepieciešamības gadījumā kaut kad nākotnē Latvija teorētiski var īstenot Jēkabpils HES projektu. Savukārt Daugavpils HES realizācija mūsdienās praktiski nav īstenojama, jo ūdenskrātuve appludinātu daļu no Baltkrievijas teritorijas Daugavas ielejā, tāpēc būtu nepieciešams starpvalstu līgums starp Latviju un  Baltkrieviju, kas pašreizējos ģeopolitiskajos apstākļos ir neiespējams. Otra ūdeņiem bagātākā Latvijas upe ir Lielupe (3,56 kubikkilometri), bet Latvijas teritorijā Lielupei nav izteikti dziļas ielejas un nav pietiekami lielas ūdens līmeņa augstuma starpības, lai būvētu efektīvu hidroelektrostaciju. Pēc noteces apjoma trešā lielākā Latvijas upe ir Venta, kuras ūdens notece ir vidēji 2,9 kubikkilometri gadā. 

Jau pirmās neatkarības laikā tika izvērtētas iespējas būvēt vairākas hidroelektrostacijas uz Ventas Latvijas teritorijā. PSRS laikā tika izstrādāts projekts, kā izveidot Latvijas teritorijā triju vidēja lieluma hidroelektrostaciju kaskādi uz Ventas (Energetičeskije resursi SSSR. Gidroenergetičeskije resursi. Moskva, Nauka,(PSRS Enerģētiskie resursi. Hidroresursi. Krievu val.) 1967.- 473,lpp.). Skrundas HES bija plānota ar 15 MW jaudu, Kuldīgas HES ar 14 MW jaudu, bet Lejasabavas HES ar 10 MW jaudu. Projekts netika realizēts, un netika uzsākti arī projektēšanas darbi. Latvija ir viena no ES dalībvalstīm ar ļoti lieliem hidroelektroenerģijas resursiem, bet mēs izmantojam tika daļu no šiem resursiem. Pašlaik Latvijai nav izteiktas nepieciešamības attiekties no spēkā esošās dabas aizsardzības politikas, lai attīstītu visus iespējamos energoresursu projektus. Tomēr nākotnē, ja mainītos globālā energoresursu sadale, Latvijai ir iespējas pašai lemt par savu hidroelektroenerģijas resursu potenciāla plašāku izmantošanu. 

Raksts sagatavots ar Latvijas vides aizsardzības fonda finansiālo atbalstu.