Может ли гидроэнергетика помочь смягчить энергетический кризис в Европе?

by James · December 5, 2022

Вопросона Луара, самая длинная река Франции, этим летом представляет собой апокалиптическое зрелище. К середине августа участки речной сети полностью высохли; остальное превращается в капли. Это случалось и раньше, но в этом году время было действительно неудачным. Цены на энергоносители резко выросли после вторжения России в Украину. Производство атомной энергии во Франции затруднено из-за технического обслуживания, ремонта и низкого уровня воды в реках, используемых для охлаждения. А в середине августа гидроэлектростанции, работающие на французских реках, производили только половину электроэнергии, которую они обычно производят в августе (исходя из среднего показателя за предыдущие три года). Эта закономерность проявляется на большей части континента. В 2023 году цены на газ почти наверняка останутся высокими, а энергетический кризис в Европе продолжится. Может ли гидроэнергетика облегчить проблемы следующего года?

Есть три типа гидроэлектростанций. Русловые электростанции используют проточную воду для привода генераторов. Обычно они обеспечивают постоянный поток энергии, но, поскольку они не хранят воду очень долго, они могут обеспечивать электроэнергию только в соответствии с потоком реки. Два других типа гидроэлектростанций более гибкие. Резервуар, спрятанный на склоне холма, обеспечивает место для хранения, которое можно использовать при необходимости. А гидроаккумулирующие станции — это резервуары, которые действуют как перезаряжаемые водяные батареи: они нагнетают воду в резервуар, когда энергия дешевая, обычно ночью, и опускают ее, когда спрос высок. Таким образом, насосные резервуары и хранилища могут помочь снизить пиковые цены за счет переключения на газовые электростанции, когда это необходимо.

Европейская гидроэнергетика выработает 712 ТВтч в 2021 году, что составляет примерно 16% от общего объема производства электроэнергии (см. первую диаграмму). Но к 2022 году выработка гидроэлектроэнергии сократилась более чем на 112 ТВтч по сравнению с тем же периодом прошлого года из-за засухи, поразившей континент. За последние 12 месяцев количество осадков было низким на большей части территории Франции, Испании, Италии и южной части Норвегии. В Италии нехватка была ужасной. У русловых растений не так много воды, чтобы играть с ней, а резервуар не наполняется до своего обычного уровня (см. диаграммы вторую и третью).

Но не только погода ограничивает выработку электроэнергии в 2022 году. Водохранилище начало год с более низкими уровнями, чем обычно. При принятии решения о том, сколько воды распределять, аккумулирующая гидроэнергетика принимает во внимание текущие и будущие цены на электроэнергию. Во второй половине 2021 года цены на электроэнергию начали резко расти по всему континенту по мере роста цен на газ. Это могло подтолкнуть операторов электростанций производить больше электроэнергии для получения прибыли, истощая водохранилище ниже его нормального уровня и оставляя меньше возможностей для производства электроэнергии в 2022 году.

К счастью, перспективы на 2023 год лучше. Последние несколько недель было неприятно сыро. Это помогло наполнить водохранилища в большинстве стран, хотя Италия, Испания и Португалия еще не пошли другим путем. Трехмесячный прогноз для Европы предсказывает немного более теплую и лишь немного более сухую зиму, чем обычно. Это тоже должно помочь. И политики тоже отреагировали. Швейцария, например, купила часть воды в водохранилище, чтобы иметь резервный ресурс на случай, если зимой подача газа уменьшится. Португалия приказала 15 плотинам приостановить производство электроэнергии для перезарядки водохранилищ; недавние дожди позволили возобновить работу некоторых из них. Даже Луара и ее притоки постепенно восстанавливают свой обычный уровень воды, чтобы к 2023 году вырабатывать как можно больше электроэнергии. ■