Надежды Европы на гидроэнергетику пока не оправдались

Европейские температурные рекорды повышают нагрузку на гидроэлектростанции, что ставит вопрос о том, как адаптировать их на будущее, пишет Politico. Изнуряющая жара, охватившая Европу этим летом, выводит из строя расположенные на континенте гидроэлектростанции и побуждает переосмыслить способы адаптации гидроэнергетики по мере ускорения темпов глобального потепления.

Когда в июле температура выше 40°C наблюдалась на большей части стран Западной и Южной Европы, снижение уровня воды в водохранилищах привело к уменьшению выработки электроэнергии на некоторых ГЭС, или даже полному прекращению их работы. На этой неделе на континенте ожидается еще одна волна экстремальной жары.

В Италии, где ГЭС обеспечивают почти пятую часть потребляемой электроэнергии, положение особенно тяжелое. "Мы столкнулись с ранее невиданной для нашей индустрии ситуацией", - сказал Франческо Форнари, ведущий инженер-строитель крупнейшей энергетической компании Италии Enel, которой принадлежит более 500 гидроэлектростанций в стране. "Нехватка воды в реках, в наших озерах очень велика… это проблема для производства энергии", - сказал он, добавив, что выработка гидроэлектроэнергии компанией Enel этим летом составляет менее половины уровня 2021 года.

По словам Форнари, снижение уровня воды особенно остро ощущается на севере Италии, где в конце 2021 года и в начале этого года количество выпавших осадков - снегопадов и дождей - было нехарактерно низким. Повышение температуры воды также влияет на работу систем охлаждения электростанций, что вкупе с низким уровнем воды вынудило Enel закрыть большое количество ГЭС и направить запасы драгоценной воды на другие цели, включая орошение.

В широком смысле двумя наиболее распространенными видами гидроэлектростанций в Европе остаются русловые ГЭС, которые используют непрерывный поток воды из реки для выработки электроэнергии, и приплотинные ГЭС, в которых вода располагается за плотиной и сбрасывается контролируемым образом для производства электроэнергии.

По словам главы отдела анализа европейской энергетики компании S&P Global Гленна Риксона, этим летом из-за падения уровня воды в реках больше всего пострадали русловые ГЭС. При этом он отметил, что запасы водохранилищ на большинстве рынков также находятся на "низком уровне", добавив, что в Испании и Франции в июле они были самыми низкими за более чем 20 лет. Даже в тех местах, где уровень воды относительно высокий, "следует делать запасы, если это возможно", сказал Риксон. 

Цены на электроэнергию этой зимой будут еще выше, поэтому коммунальным предприятиям имеет смысл накапливать воду за плотинами и позволять ей вытекать позднее. Это оказывает давление на текущее производство гидроэлектроэнергии. Риксон добавил, что во втором квартале этого года объем выработки электроэнергии в Западной Европе упал на 20% по сравнению со средним показателем за год.

Во Франции, стране ЕС с наибольшей установленной гидроэнергетической мощностью, в первой половине этого года объем выработки электроэнергии упал на 5,7 ТВт/ч, или примерно на четверть, по сравнению с 2021 годом, сообщил представитель энергетической компании EDF. Компания, которой принадлежит 80% гидроэнергетических мощностей во Франции и более 1000 плотин и электростанций, заявила, что к концу июля водохранилища были заполнены в среднем на 67%, что на 13% ниже среднего статистического показателя.

Повышение устойчивости

Климатические изменения повышают вероятность повышения температуры в ближайшие годы, что вынуждает гидроэнергетические компании искать способы адаптации. "Ценность воды изменится", - сказал старший научный сотрудник и консультант по энергетической политике Chatham House Энтони Фрогатт, добавив, что необходимость уделять приоритетное внимание воде для орошения и питья "создаст экономическое давление", которое может сделать производство электроэнергии на ГЭС более дорогим.

По словам Франческо Форнари из Enel, проблема в Италии заключается в том, что устаревающие гидроэлектростанции не приспособлены для работы с высокими температурами воды и "резко меняющимися" сезонными колебаниями. Кроме того, новые гидроэлектростанции можно строить не везде. Но это не означает, что гидроэнергетика исчезнет, считает старший менеджер Международной ассоциации гидроэнергетики (IHA) Маттео Бьянчотто. "Мы ожидаем, что в будущем гидроэнергетика будет играть другую роль", - объяснил он.

Существующие плотины могут быть модернизированы для использования в так называемых гидроаккумулирующих электростанциях: установках, которые физически перекачивают воду из нижнего водохранилища в верхнее, когда цены на электроэнергию ниже - обычно ночью, - а затем сбрасывают воду, вырабатывая более дорогую электроэнергию.

Расширение "диапазона работы" ГЭС важно для повышения их устойчивости. Европейские гидроэлектростанции исторически проектировались для работы с минимальным расходом воды, и сейчас инженеры работают над расширением этого диапазона.

В отчете IHA за 2019 год указано, что компании, эксплуатирующие гидроэнергетические объекты, также должны модернизировать старые ГЭС, чтобы адаптировать их к более суровому климату. "Для операторов ГЭС неспособность адекватно учитывать климатические риски может привести к ошибкам в технических и финансовых показателях, аспектах безопасности и природоохранных функциях", - говорится в отчете ассоциации.