Гидроэнергетика – третий по величине источник электроэнергии в мире, обеспечивающий примерно 70% возобновляемой энергии.
Тем не менее, ГЭС — традиционный способ получения энергии из воды – не настолько стабильны, как можно было бы подумать. Плотины разрушают речную экологию, уменьшают биологическое разнообразие и ухудшают качество воды. В настоящее время исследователи пытаются найти способы сделать гидроэнергетику более экологически чистой.
«Лишь недавно люди начали осознавать, что плотины заполнены осадками, что конструкция некоторых из них далека от совершенства, и что с ними нужно что-то делать», — говорит профессор Карлос Гарсиа де Леаниз из университета Суонси в Уэльсе.
Но мир нуждается в энергии, и по сравнению с другими видами возобновляемой энергии преимущества гидроэнергетики — в гибкости и предсказуемости. ГЭС могут накапливать избыточную энергию, генерируемую, когда светит солнце и дует ветер, и, в отличие от солнечной и ветровой, гидроэнергетика довольно стабильна.
Вот почему, несмотря на экологические проблемы, в течение последних 20 лет строительство крупных плотин не уменьшается. По словам Антона Шляйсса, президента Международной комиссии по крупным плотинам, в любой момент времени на планете строится от 320 до 350 плотин высотой более 60 метров.
В большинстве европейских стран мест для строительства очень больших плотин уже нет, но на Балканах, например, строительство продолжается.
Содержание:
«Fish-friendly» гидроэлектростанции
Ситуацию, создаваемую крупными плотинами, можно отслеживать, но по меньшим плотинам, построенным на европейских реках, в настоящее время надежных оценок нет, говорит Гарсиа де Леаниз.
Он является координатором проекта «Amber», направленного на сохранение рек. Участники программы загружают на сайт проекта фотографии – по ним создается карта речных плотин на всем континенте.
Фотографии помогают понять, какие плотины больше не используются и могут быть демонтированы, чтобы восстановить течение рек. Плотины, необходимость в которых будет признана, подлежат восстановлению.
После этого начинается второй этап проекта «Amber», заключающийся в использовании так называемого адаптивного управления. Суть его в том, чтобы максимизировать выгоды от плотины, минимизируя при этом воздействие на окружающую среду.
Это может быть сделано, например, с помощью турбин, которые более безопасны для рыбы и эффективны, или путем уменьшения высоты плотин. Производство электроэнергии может быть даже остановлено в критические моменты, чтобы помочь рыбе пройти вверх по течению.
Еще один проект изучает, как сделать гидроэнергетику «fish-friendly» — «дружественной» для рыбы. Это проект «FITHydro», координируемый Техническим университетом Мюнхена.
Видео как работает технология fish-friendly
«FITHydro» участвует в принятии решений при вводе в эксплуатацию и эксплуатации европейских ГЭС. Оцениваются возможности миграции рыбы вверх и вниз по течению, различные обходные системы, использование существующих и инновационных технологий.
Помимо рыбоохранных мер, при проектировании плотин должна быть учтена местная экосистема. «Плотины могут быть построены таким образом, что, например, водно-болотные угодья могут быть восстановлены в качестве компенсации, и во многих проектах это уже сделано», — рекомендует Шлейсс.
Успешным примером может быть опыт плотины Путес на реке Алье в Центральной Франции, говорит профессор Гарсиа де Леаниз. Плотина стала причиной резкого сокращения местной популяции дикого лосося. Но в последние годы был достигнут компромисс между энергетической компанией EDF, экологами, учеными и местными органами власти, которые договорились о снижении высоты плотины и уменьшении размеров водохранилища.
Эти и другие меры должны восстановить лососевую популяцию и одновременно позволить энергетической компании вырабатывать электроэнергию. «Я думаю, очень важно осознавать, что мы должны пойти на эти компромиссы в будущем — потому что нам действительно нужны плотины», — говорит профессор.
Использовать течение
Для тех, кто надеется вообще отказаться от плотин, существуют и другие способы выработки гидроэлектроэнергии. Такие компании, как Smart Hydro Power в Германии, внедряют новые технологии для размещения турбин в реках и ручьях, чтобы генерировать электричество, не нарушая течение воды.
«Мы просто используем кинетическую энергию воды», — говорит Карл Колмзее, генеральный директор компании.
Использование приливной энергии морей и океанов также может внести значительный вклад в объем возобновляемой энергии в будущем. Это надеется доказать европейский проект «EnFAIT», возглавляемый «Nova Innovation» в Шотландии. Энергия приливов может быть «обильным, экономически жизнеспособным и предсказуемым источником энергии», говорит Джон Мигер, директор по развитию бизнеса в «Nova Innovation».
Теоретически эти менее инвазивные методы могут обеспечить отсутствие экологических последствий гидроэнергетики – хотя скептики утверждают, что их нельзя рассматривать в качестве «зеленой панацеи».
В любом случае, эти новые технологии в ближайшее время проблему плотин решить не смогут. Охрана окружающей среды по-прежнему остается важнейшей задачей, говорит Гарсиа де Леаниз, подчеркивая: «Очень важно, чтобы критерии, которые используются для строительства плотин в 21 веке, не были критериями, которые использовались для строительства плотин сто лет назад».
