home
Обратно на главную
close
Закрыть
читать и обсуждать наши публикации в телеграме
читать и обсуждать в телеграме
Гидроэнергетика – один из крупнейших возобновляемых источников энергии, которым пользуются во всём мире, в том числе и в России. Но сами гидроэлектростанции (ГЭС) отличаются не только по мощности и типу, но и по влиянию на окружающую среду. Рассказываем, почему Гринпис поддерживает малые ГЭС.
ГЭС – это электростанции, которые преобразуют энергию потока воды в электрическую энергию. Обычно их строят на реках. Сначала с помощью потока воды, который падает с высоты, создаётся напор воды. Напор получается из-за того, что вода падает с находящихся на разных высотах плотин или речных стоков или проходит через насосы. Когда поток воды попадает на гидротурбины, они начинают вращаться, энергия от движения турбин передаётся на генератор, который преобразует её в электроэнергию.
ГЭС бывают крупными, средними, малыми и даже микро, но в разных странах по-разному считают допустимую мощность каждого из этих типов. Например, в большинстве стран Евросоюза малыми ГЭС считаются те, чья мощность не превышает 10 МВт. Раньше в России такими считались станции, чья мощность не превышала 25–30 МВт. Такие ГЭС могут снабжать электроэнергией небольшие населённые пункты. Например, Верхнебалкарская малая ГЭС мощностью 10 МВт в Кабардино-Балкарской республике снабжает ближайшее горное село, в котором проживает около 10 тысяч человек.
Позже мощность малых ГЭС повысили до 50 МВт, чтобы сделать проекты малой гидроэнергетики более экономически привлекательными для инвесторов. С 2024 года это позволит строить более мощные ГЭС в рамках программы господдержки возобновляемых источников энергии (ВИЭ), но выдавать их за малые, параллельно увеличивая экологические риски, поскольку чем мощнее ГЭС, тем больше нагрузка на окружающую среду.
Мощность ГЭС и количество вырабатываемой электроэнергии зависят от объёма воды, который проходит через гидротурбины, и её напора, а также от мощности оборудования — турбин и генераторов.
Чтобы построить крупную ГЭС, нужно с помощью плотины создать водохранилище. Для этого затапливают большие площади лесов и сельскохозяйственных угодий. Это меняет течение рек, провоцирует рост уровня воды и повышает риск наводнений в одном месте, а в другом, наоборот, может привести к засухе, исчезновению популяций редких рыб, а также разрушает среды обитания растений и животных.
Для строительства малых ГЭС не нужно создавать крупные плотины и водохранилища, зачастую в их работе используется естественный перепад высот на реках. Такая гидроэнергетика может считаться по-настоящему экологически чистым источником энергии, поскольку она не влияет на состояние водоёмов, его обитателей и природы вокруг.
Крупные ГЭС мешают нересту рыб, потому что плотины по сути создают барьер между движением вверх и вниз по течению, но эту проблему можно частично решить, сооружая рыбоходы и рыбоподъёмники в плотине, однако не везде принимаются такие меры.
Кроме того, чтобы создать водохранилище для крупных ГЭС зачастую вырубают леса, что насильно меняет ландшафт и негативно влияет на экосистему региона, где это происходит.
Но и к строительству малых ГЭС нужно подходить максимально внимательно. Если их слишком много или были неправильно спроектированы без учёта всех экологических рисков, то и такие гидроэлектростанции могут нанести вред природе.
Для ближайших к ГЭС населённых пунктов и их местных жителей малые гидроэлектростанции снова лучше, чем крупные. Затопление территорий ради строительства крупных станций вынуждает местных жителей искать новый дом и переезжать в другое место. Например, во время строительства Рыбинской ГЭС под воду ушёл целый город Молога и близлежащие населённые пункты, а многим людям пришлось оставить свои дома и переехать. Даже сейчас спустя много лет после окончания строительства Рыбинская гидроэлектростанция не даёт покоя горожанам: например, когда ГЭС спускает воду, она топит набережную в Рыбинске.
Точно так же в течение нескольких лет до начала строительства Куйбышевской ГЭС жители Ставрополя-на-Волге и близлежащих деревень были вынуждены переехать в другое место на возвышенности, куда не могла бы дойти вода. Теперь этот город называется Тольятти. Подобные истории были в Калязине, две трети которого ушло под воду ради возведения Угличской гидроэлектростанции, в Шагонаре, который пострадал из-за Саяно-Шушенского водохранилища, и во многих других населённых пунктах. По мотивам одной из таких историй переселения людей даже есть произведение, которое входит в школьную программу, – это повесть Валентина Распутина «Прощание с Матёрой» о местных жителях, оказавшихся в зоне затопления Братского водохранилища.
С малыми ГЭС не случилось бы подобных трагичных историй, поскольку для их строительства не нужно затапливать большие территории и строить водохранилища. Действительно, существуют малые ГЭС, которые требуют строительства плотин. Однако малая гидроэлектростанция может работать и без них. Например, к таким бесплотинным МГЭС относятся деривационные – они работают, отводя потоки реки от основного русла, а затем возвращают их в него. Такая гидроэнергетика безопаснее для людей и экосистем.
Строить крупные ГЭС долго и дорого. Самая дорогостоящая часть проекта – это капитальные затраты на возведение плотины. Например, стоимость строительства крупной Нижнегобучанской ГЭС оценивают в 100–105 миллиардов рублей, а Верхнебалкарской малой ГЭС составила 1,46 миллиарда рублей. Разница в мощности между ними в 66 раз, а стоимость проектов отличается почти в 100 раз. При этом в мире стоимость производства электроэнергии с помощью гидроэлектростанций за последние 10 лет в среднем выросла на 25% из-за роста цены на строительство станций.
Из-за технических сложностей при строительстве крупных ГЭС сроки создания объектов могут затянуться на десятилетия. Например, Рыбинскую ГЭС запускали поэтапно с 1941 по 1955 год, подготовительные работы для Колымской ГЭС начались в 1970-е годы, а официально строительство завершилось в 2007 году. Усть-Среднеканскую ГЭС возводят на Колыме с 1991 года, а полностью работы планируют закончить только в 2023 году. До полного завершения работ гидроэлектростанции всё-таки частично функционировали, но не на полную мощь. Малые же ГЭС строятся быстрее, всего за несколько лет, поскольку они не требуют больших сооружений.
У малых ГЭС обычно гибкий режим работы, который может быть адаптирован к колебаниям в потреблении электроэнергии. Это особенно важно для регионов, где нет больших централизованных электростанций и где возникают проблемы с перегрузками в электросети в пиковые периоды. Однако для максимально эффективной работы малых ГЭС нужен постоянный и достаточно высокий уровень воды в реке, что не всегда возможно.
Для строительства крупных гидроэлектростанций нужно создавать водохранилища. Ради их строительства затапливают территории. Со временем то, что раньше находилось на них, начинает гнить и превращаться в ил: леса, растения и земля. В результате из водохранилищ начинает выделяться метан – сильнейший парниковый газ, который приводит к изменению климата. Объёмы выбросов парниковых газов зависят от особенностей конкретного резервуара и могут различаться в тысячи раз в зависимости от места, где он был построен, и какой у него размер.
Крупные гидроэнергетические проекты не только сами влияют на изменение климата, но и уязвимы к его последствиям. Например, из-за частых ливней, которые неизбежно сопровождают климатический кризис, плотины на крупных ГЭС могут прорваться и привести к наводнениям и гибели людей, живущих рядом. У малых ГЭС нет подобных рисков.
Изменение климата приводит и к обмелению и пересыханию рек, а это сказывается на выработке энергии гидроэлектростанцией. Поэтому строительство крупных ГЭС может не оправдаться как с экономической точки зрения, так и с энергетической – если река обмелеет, энергии вырабатываться будет мало.
Если не бороться с корнем проблемы — выбросами парниковых газов — негативные последствия климатического кризиса будут только нарастать. Поддержите Гринпис, чтобы мы могли продолжить предлагать решения климатической проблемы государству и бизнесу, а также делать полезные материалы о том, как сократить собственный углеродный след и помочь планете.
