Жара и энергетика: европейские уроки для Центральной Азии
Экстремальная жара привела к самому засушливому июлю во многих европейских странах за всю историю наблюдений. Вместе со снижениями объемов поставки энергоресурсов из России, кризис в энергетике Старого света усугубили аномально высокие температуры и маловодье.
Влияние изменения климата на жизненно важную инфраструктуру становится все более очевидным. Мы расскажем, что произошло с АЭС и ГЭС в Европе этим летом и какие уроки могут извлечь из случившегося страны Центральной Азии.
Что случилось с АЭС во Франции
Франция - крупнейший в Европе производитель атомной энергии. Страна большую часть года являет нетто-экспортером электроэнергии. Однако летом Пятая республика занималась ее импортом. В самые жаркие дни Франция закупала от 8 до 10 гигаватт, что эквивалентно мощности восьми ядерных реакторов.
Причина – необычно жаркое лето и низкое количество осадков. В стране обмелели реки и водохранилища. А вода прогревалась настолько сильно, что ее нельзя было использовать для охлаждения атомных реакторов.
Четвертая волна жары этим летом совпала с периодом, когда почти половина реакторов в стране была отключена из-за проблем с коррозией или по причине технического обслуживания. Компания ожидает, что производство атомной энергии в стране упадет в этом году до самого низкого уровня более чем за 30 лет. В прошлом году EdF уже сталкивалась с целой серией неполадок на нескольких атомных электростанциях.
Французский регулятор ядерной энергетики даже продлил временные исключения, позволяющие пяти AЭС продолжать сбрасывать горячую воду в реки, что потенциально несет экологические риски и угрожает речному биоразнообразию.
Во Франции действуют 56 промышленных ядерных реактора суммарной мощностью 61,4 ГВт. Оператором всех реакторов является EdF (Электрисите́ де Франс) — крупнейшая энергогенерирующая компания Франции, 85% акций которой принадлежит государству. Доля АЭС в общей выработке электроэнергии в стране составляет выше 70%.
С схожими проблема сталкиваются и соседние страны, как, например, Германия. Здесь оставшиеся три АЭС, которые планировалось закрыть к концу 2022 года, вероятно смогут продолжить работу (не на полную мощность) до весны следующего года.
АЭС в Центральной Азии
Сейчас сразу две страны в Центральной Азии собираются строить первые АЭС на своей территории – это Узбекистан и Казахстан.
Соглашение о сооружении атомной электростанции в Узбекистане было подписано Россией и Узбекистаном в сентябре 2018 г. Окончательный же выбор пал на территорию в Джизакской области вблизи озера Тузкан. Власти намерены построить здесь 2 ядерных реактора типа ВВЭП-1200 мощностью 1,2 ГВт каждый. Стоимость одного реактора оценивается в сумму, превышающую 5 млрд долларов США. Строительство первой АЭС в Узбекистане может занять около 10 лет.
В Казахстане, по данным Министерства энергетики страны, в качестве площадки для первой АЭС был выбран район озера Балхаш в Алма-Атинской области. Ее общая мощность должна составить порядка 2,4 ГВт. Как и в случае с Узбекистаном, реализация проекта может занять более 10 лет и по предварительным подсчетам будет стоить не менее 10 млрд долларов США. А совсем недавно стало известно, что власти рассматривают возможность появления второй атомной станции на реке Иртыш в районе города Курчатова.
При этом обе страны уже сталкиваются с серьезными вызовами в борьбе с неблагоприятными последствиями изменения климата. Засушливость, резкое колебание погодных условий, низкий уровень осадков и их неравномерное распределение делают Узбекистан и большую часть Казахстана особо подверженными влиянию климатических изменений.
Согласно прогнозам, температура в регионе продолжит свой рост. Существует большая вероятность того, что волны экстремальной жары и засухи станут происходить в странах чаще, они будут более интенсивными и будут длиться дольше. Ожидается, что в ближайшие лет 30-50 Узбекистан и Казахстан могут столкнуться с дефицитом водных ресурсов. В то же время атомные станция постоянно нуждается в прохладной воде для охлаждения. Это создает новые серьезные риски для осуществления таких проектов.
Ядерная энергия становится все более небезопасной и ненадежной в условиях глобального потепления с более частыми отключениями и неспособностью безопасно работать в изменившихся климатических условиях. Экологические активисты не раз предлагали властям Узбекистана и Казахстана отказаться от планов строительства АЭС, подчеркивая, что ядерная энергия медленная, дорогая и опасная.
Как жара и маловодье повлияли на ГЭС в Европе
Производство электроэнергии гидроэлектростанциями в ЕС летом снизилось на 20%. Виной тому стали экстремальная жара, низкий уровень воды и пересыхающие реки.
Например, в Италии, которая получает около 1/5 части своей электроэнергии от гидроэлектростанций, ее выработка упала примерно на 40% за последние 12 месяцев. В компании Enel, одной из крупнейших энергетических компаний Италии, которая контролирует работу более 500 гидроэлектростанций в стране отмечают, что впервые сталкиваются с такой сложной ситуацией.
Еще в середине июля официальные информационные каналы ЕС сообщали, что в Испании объем воды в резервуарах на 31% ниже, чем в среднем за последние 10 лет. В Португалии запасы воды для выработки гидроэлектроэнергии были вдвое меньше, чем в предыдущие 7 лет. В начале августа в Испании, производство электроэнергии ГЭС снизилось, по данным Rystad Energy, на 44%.
Норвегия также испытывает проблемы с гидроэнергетикой. Власти уже предупредили, что, возможно, не смогут продолжать экспортировать энергию в такие страны, как Великобритания, если его водохранилища не будут пополнены в ближайшее время.
На начало 2021 года в Норвегии насчитывалась 1681 гидроэлектростанция общей установленной мощностью 33 055 МВт. В обычный год норвежские ГЭС производят 136,4 ТВт*ч, что составляет 90% от общего объема производства электроэнергии в этом северном королевстве.
Во Франции, стране ЕС с наибольшей установленной гидроэнергетической мощностью, выработка упала на 5,7 тераватт-часа, или примерно на четверть, в первой половине этого года по сравнению с тем же периодом 2021 года. Такие данные приводит компания EdF.
EdF контролирует 80% гидроэнергетических мощностей во Франции и более 1000 плотин и электростанций. Согласно энергокомпании, уровень заполнения водохранилищ в конце июля составил 67%, что на 13% ниже среднего исторического значения.
Гидроэнергетика в Центральной Азии
Гидроэнергетика занимает особое место в экономике Таджикистана и Кыргызстана, где благодаря ГЭС производиться большая часть электроэнергии. Так в Кыргызстане на 5 крупнейших ГЭС приходится 3/4 установленной мощности электростанций страны. В Таджикистане гидроэлектростанции вырабатывают больше 90% всей электроэнергии. Власти Узбекистана озвучили планы по строительству двух десятков новых ГЭС в ближайшие пять лет. В разработанной и обсуждаемой в настоящее время Стратегии достижения углеродной нейтральности Казахстане отмечается, что республика планирует увеличить мощности существующих ГЭС в 2,5 раза в ближайшее десятилетие.
Гидроэнергетика имеет прямую зависимость от гидрологического цикла рек, который, как показывают климатические модели, будет меняться в среднесрочной и долгосрочной перспективе. Это снизит общую надежность и мощность объектов гидроэнергетики. Ожидаемое сезонное снижение уровня воды или даже пересыхание некоторых небольших рек может остановить работу ряда малых ГЭС.
Особый риск для ГЭС представляют селевые потоки (количество которых может также возрасти в связи с изменением климата) и осадочные породы. Заиление водохранилищ может снизить выработку электроэнергии и создать дополнительные сложности для управления гидроэлектростанциями.
В целом по оценке Всемирного Банка, отрицательные климатические воздействия способны привести к снижению объема выработки гидроэлектроэнергии на 20% в Кыргызстане и Таджикистане. Повышение температуры воды или ее недостаточное количество могут негативно сказаться на выработке энергии тепловыми электростанциями в остальных странах региона.
Разработка и осуществление проектов новых, особенно больших, ГЭС, включая поиск финансирования, проведение необходимых экспертиз, решение вопросов переселения и компенсации за имущество и землю, которые потенциально могут быть затоплены при создании водохранилищ – все это требует большого количества времени и средств. При этом эксперты отмечают, что даже существующие объекты гидроэнергетики в странах Центральной Азии страдают от нехватки инвестиций в поддержание и модернизацию инфраструктуры электростанций и распределительных сетей.
Новое мышление и подходы к развитию энергетики
В условиях возрастающих экстремальных погодных явлений, водного дефицита и непредсказуемых флуктуаций климата существующая энергетическая система в республиках Центральной Азии остается уязвимой и мало подготовленной к кризисным ситуациям.
Проблемы, с которыми столкнулась энергетика европейских стран этим летом, свидетельствуют о необходимости разработки совершенно новых подходов при выборе стратегий по развитию энергетического сектора, так и при планировании и осуществление проектов по строительству новых энергетических объектов.
Региональным экспертам следует изучить и извлечь уроки из кризисной ситуации с энергетической инфраструктурой в Европе этим летом. Анализ может лечь в основу новых предложений и адаптационных мер, приемлемых для пяти «станов» в Центральной Азии. Лицам, принимающим решения, потребуется пересмотреть часть заявленных планов по развитию энергетики и, возможно, отказаться от некоторых их них. Становится все более очевидным, что активному использованию других альтернативных источников энергии и мерам по повышению энергоэффективности следует уделять особое внимание.
Новые климатические условия, с которыми сталкивается Центральная Азии, требуют от стран региона наращивать сотрудничество, улучшая координацию усилий и совершенствуя механизмы взаимодействия. Только по приблизительным оценкам, цена бездействия по улучшению управления водными и энергетическими ресурсами в Центральной Азии ежегодно составляет миллиарды долларов США.
Сможем ли мы сделать соответствующие выводы, перенять положительный опыт и избежать чужих ошибок, развивая общую энергетическую безопасность региона и каждой отдельной страны, покажет время.