Считается ли энергия, получаемая ГЭС, чистой и отвечающей целям устойчивого развития?

В одном из журналов, вышедших в США в декабре 1900 года, журналисты сделали прогноз, как изменится мир через сто лет. Интересно, что многое они угадали. Был прогноз и про развитие гидроэнергетики. По мнению людей, живших сто лет назад, в каждой реке, вдоль побережья морей и океанов будет установлено специальное оборудование для производства электричества. Что ж, XX век действительно можно назвать веком гидроэнергетики. Однако что будет с ней в XXI веке?

До середины XIX века применялись водяные колёса, преобразующие энергию движущейся воды в механическую энергию вращающегося вала.

Позднее появились более быстроходные и эффективные гидротурбины.

Чаще всего используется энергия падающей воды. Для повышения разности уровней воды, особенно в нижних течениях рек, строятся гидротехнические сооружения - плотины, они служат для сосредоточения напора.

Плотины на небольших водотоках, а также временные, называют также запрудами.

Сегодня лидером доли гидроэнергетики на душу населения стала Исландия, но там не так уж много народа живет. А вот кто действительно преуспел, так это Китай. Именно там находится самая крупная ГЭС в мире - «Три ущелья» на реке Янцзы, с установленной мощностью 22,5 ГВт. По итогам 2019 года установленная мощность гидроэнергетики КНР составила 356,4 ГВт, которые выработали более 1300 ТВт*ч электроэнергии. Это больше, чем вся электроэнергетика Российской Федерации.

В то же время потенциал дальнейшего развития сектора в Китае практически исчерпан. После ввода в эксплуатации в 2021-2022 годах строящейся ГЭС Байхэтань мощностью 16 ГВт подобные крупные объекты вряд ли будут создаваться. Гидроэнергетика Китая будет прирастать главным образом малыми ГЭС.

В России доля гидроэнергетики примерно 18%, что составляет более 99 % выработки электроэнергии на базе возобновляемых источников в стране. В Советский период развития энергетики упор делался на особую роль единого народнохозяйственного плана электрификации страны, в котором гидроэнергетике уделяли особое внимание. Электрификация удаленных районов планировалась как раз за счёт водных ресурсов, которыми богата наша страна.

Самый большой каскад из водохранилищ и гидроэлектростанций в Европе был возведён в Волжском речном бассейне, а затем в гидроэнергетическом плане была освоена Сибирь. Политические преобразования конца 1980-х привели к резкому замедлению гидроэнергетического строительства. Экологические претензии и экономические сложности привели к отмене уже утвержденных и находящихся на начальных этапах реализации проектов.

Сейчас в России эксплуатируется 14 гидроэлектростанций и одна гидроаккумулирующая электростанция. Выработка электроэнергии гидроэлектростанциями предотвращает сжигание около 60 млн тонн условного топлива в год, а соответственно и выброс в атмосферу парниковых газов и загрязняющих веществ.

Не обошлось и без трагедий. Вода - мощная стихия, а управление ей требует невероятных технических усилий. 17 августа 2009 года произошла масштабная авария, настоящая техногенная катастрофа, на Саяно-Шушенской ГЭС, самой крупной Российской ГЭС, привела к гибели 75 человек и повреждению оборудования станции, а также долгосрочным экологическим, экономическим и социальным последствиям для региона. В 2014 году восстановление ГЭС было в целом завершено, станция возобновила свою работу.

Безусловно у гидроэнергетики много плюсов:

+например, использование возобновляемой энергии

+очень дешевое производство электроэнергии

+работа станций не сопровождается вредными выбросами в атмосферу

+станции быстро выходят на режим выдачи рабочей мощности после включения станции

+а также гэс смягчают климат вблизи крупных водохранилищ, хотя это спорный плюс

Минусов тоже предостаточно:

-происходит затопление пахотных земель, а есть с/х продукцию хочется по прежнему

-строительство ведётся там, где есть большие запасы энергии воды, в пустыне ГЭС не построишь, а в будущем предрекают дефицит водных ресурсов

-на горных реках ГЭС опасны из-за высокой сейсмичности районов

-вода застаивается и цветёт

-ГЭС перекрывают пути к нерестилищам рыб

-сокращенные и нерегулируемые попуски воды из водохранилищ по 10-15 дней приводят к перестройке уникальных пойменных экосистем по всему руслу рек, а как следствие, загрязнение рек, сокращение пищевых цепей, снижение численности рыб, элиминация беспозвоночных водных животных, исчезновение мест гнездования многих видов перелётных птиц, недостаточное увлажнение пойменной почвы, сокращение потока биогенных веществ в океаны, т.е. нарушение баланса потоков вещества.

Таким образом потенциал использования падающей или текущей воды в мире невероятно высок, но стоит задуматься о последствиях для нас и будущих поколений. Те технологии, которые применяются сейчас хороши, но не совершенны, напомню, что мы по сути привинтили на мельницу генератор и масштабировали это. Вода - прекрасный альтернативный источник недорогой энергии, но возможно следует обратить внимание на малую гидроэнергетику или вложиться инвестициями в другие альтернативные проекты.