Гідроелектростанції по всьому світу страждають від нестачі води. Індустрія, якій відводили одну з головних ролей у боротьбі зі змінами клімату, постраждала від них найбільше.

Енергетики й екологи сушать голову над тим, як виправити ситуацію, пише Bloomberg [2].

Гідроелектростанції завжди вважалися найстабільнішими та найнадійнішими джерелами зеленої енергії. Але хвилі аномальної спеки й посухи, що почастішали в США, Європі, Китаї та Латинській Америці, змушують аналітиків сумніватися в тому, що ГЕС зможуть довго виконувати цю роль.

Нинішній рік став показовим: через екстремальну спеку річки, що живлять водосховища, швидко пересихають. З січня по вересень 2022-го виробництво гідроелектроенергії в Європі впало на 75 терават-годин: це більше, ніж за рік споживає Греція. Європейським енергетикам доводиться витрачати більше вугілля та газу, запаси яких вони намагалися накопичувати через перебої в постачанні енергоносіїв із Росії.

Китайські гідроелектростанції виробили у вересні на 30% менше енергії, ніж попереднього місяця. Через спеку зупинилася гігантська ГЕС на річці Янцзи, здатна самотужки постачати енергією країну на зразок Філіппін. Через найсильнішу за останні 60 років посуху в провінції Сичуань виробництво електроенергії в серпні скоротилося на 50%. Владі довелося майже на два тижні відключити електроенергію місцевим виробництвам, що порушило постачання для таких світових гігантів, як Apple та Tesla.

У Бразилії, де на ГЕС припадає понад 60% виробництва електроенергії, посуха поставила країну на межу віялових відключень. Вона змусила енергетиків збільшити імпорт енергії із сусідніх країн та наростити закупівлю викопного палива.

У США у вересні та жовтні виробництво гідроелектроенергії впаде до найнижчого рівня за останні шість років. Через найсильнішу за 1200 років посуху на західному узбережжі США ГЕС виробляють лише половину енергії, яку зазвичай постачають до Каліфорнії. В усьому штаті збільшився ризик аварійних відключень. У вересні виробництво гідроелектроенергії в країні впало до 17,06 терават-годин, а в жовтні досягне найнижчого показника з осені 2016-го.

Кінець стабільності

ГЕС традиційно генерували більше енергії, ніж атомні електростанції, і перевершували за обсягами виробництва вітрові та сонячні електростанції разом узяті. У країнах на зразок Норвегії та Бразилії на гідроенергетику припадає понад половина виробленої електроенергії. ГЕС у середньому генерують електроенергію близько 42% часу. Для вітроелектростанцій цей показник не перевищує 25%, для сонячних – лише 12%, підрахували аналітики BloombergNEF.

Крім того, енергетики використовують ГЕС як маневрові потужності: їх можна майже миттєво підʼєднати до системи в години пікових навантажень. Але всі ці вигоди виявляються лише в одному випадку – коли водосховища не відчувають браку води.

Оператори гребель постачають водою не лише ГЕС, а й сільгоспугіддя та міста. Наприклад, водосховище за греблею Гувера на річці Колорадо постачає воду 90% населення Лас-Вегаса. З того ж водосховища отримує воду й Лос-Анджелес та фермери, що зрошують сотні тисяч гектарів сільськогосподарських земель. Цього літа рівень у водосховищі впав так низько, що стало видно озерне дно.

Тривалі посухи призводять до того, що вода у водосховищах не встигає накопичуватись навіть після відновлення нормальної температури. Наприклад, у китайській провінції Сичуань аномальна спека припинилася наприкінці серпня, але енергетики досі відчувають її наслідки. У сусідній Юньнані алюмінієві заводи працюють із неповним завантаженням, щоб дати водосховищам можливість заповнитись перед посушливими зимовими місяцями. Для поповнення дефіциту енергії Китаю доводиться закуповувати більше вугілля та газу.

Стабільність роботи ГЕС за умов глобального потепління – не єдина проблема гідроенергетики. У багатьох країнах зростає опір новим гідроенергетичним проєктам. Греблі звинувачують у руйнуванні екосистем та вимиранні водної флори й фауни. Невдоволене й населення, яке потрібно переселяти на нові території під час будівництва водосховищ.ґ

Майбутнє гідроенергетики

ГЕС навряд чи надовго збережуть провідну роль виробництві зеленої енергії. За прогнозами BloombergNEF, у період до 2050-го світові гідроенергетичні потужності зростуть лише на 18%. За той самий період виробництво сонячної енергії зросте ввосьмеро, а вітряної – щонайменше втричі.

Цілком імовірно, що в майбутньому розвиток гідроенергетики обмежиться нішевою функцією – наданням маневрових потужностей. Особливу роль можуть відіграти гідроакумуляційні станції, які підіймають воду у водосховищі в години надлишкового виробництва енергії та подають її назад на турбіни в періоди пікових навантажень. Ця технологія може бути використана в поєднанні з вітровими та сонячними електростанціями, щоб підтримувати цілодобове виробництво чистої електроенергії. Гідроакумуляційні системи працюють за замкненим циклом і менше страждають від посух, кажуть експерти Асоціації гідроенергетики.

Країнам, які найбільше постраждали від зниження продуктивності ГЕС, доводиться використовувати більше викопного палива. Альтернатива – інвестиції в ядерну енергетику та будівництво промислових акумуляторних станцій. Згладити проблему може розвиток мереж електропередач, які допоможуть розподіляти навантаження на генерувальні потужності в різних країнах та регіонах.

Хороші результати показують плавучі сонячні панелі водосховищ. Вони одночасно виробляють електроенергію в сонячну погоду та вповільнюють випаровування води з поверхні водойм, пояснює менеджерка з енергетичної політики Міжнародної асоціації гідроенергетики Лей Ксі. «Китай застосовує цю технологію для підвищення гнучкості роботи гідроелектростанцій», – каже вона.

Усунути корінь проблеми

Зміни клімату негативно впливають на всі джерела чистої енергії відразу. Дим від лісових пожеж та пилові бурі знижують продуктивність сонячних панелей. Через різке зниження температури взимку на лопатях вітряних турбін намерзає лід, що призводить до зупинки вітроелектростанцій. Посуха в Європі призвела до скорочення виробництва на атомних станціях, які використовують річкову воду для охолодження реакторів.

Спроби повернутись до викопних видів палива лише прискорюють кліматичні зміни. Потрібно докладати значно більше зусиль, щоб стримувати зростання світової температури, інакше вартість переходу на альтернативні джерела енергії лише зростатиме, вважає аналітик Greenpeace Лі Шуо. «Якщо ми не розвʼяжемо проблему, що лежить в основі зміни клімату, і не скоротимо викидів, то незабаром виявимо, що наші плани переходу на зелену енергетику стали непіднімно дорогими», – каже він.

На фото: плавуча сонячна ферма на штучному озері біля греблі Алькева в Португалії. Фото Goncalo Fonseca/Bloomberg

«Аргумент» [3]

На цю тему:

• Цена природных катастроф [4]
• Испания или Австралия. Как изменится климат Украины через 50 лет [5]
• Днепр умирает у нас на глазах. Это – вопрос национальной безопасности [6]