У Эквадора большие проблемы: из-за засухи уровень воды в водохранилищах понизился, а гидроэлектростанции были вынуждены прекратить подачу электроэнергии. Правительству пришлось на несколько часов отключить дома от электроснабжения, а в середине апреля президент Даниэль Нобоа объявил о введении чрезвычайного положения на 60 дней. С тех пор жители домов принимают холодный душ и обходятся без доступа в Интернет, а рестораны обслуживают посетителей при свечах, чтобы избежать закрытия и потери скоропортящихся продуктов. Для бизнеса это самое страшное, рассказывает Этиэль Солорзано, гид Intrepid Travel в Кито. «Три часа без электричества? За это время можно разориться".
В некоторые дни перебои с подачей электроэнергии продолжались до восьми и более часов, говорит Хуан Себастьян Проаньо Авилес, координатор по вопросам устойчивого развития и профессор машиностроения в Университете Сан-Франциско де Кито. Ситуация немного улучшилась – перебои с энергоснабжением перестали происходить ежедневно, но Проаньо Авилес ожидает, что эпизодическая нехватка электричества сохранится в течение многих лет. «Это будет проблемой», считает он. «Мы должны сделать что-то очень быстро».
В регионах, в которых большая часть осадков выпадает в течение короткого периода в году, например в Эквадоре, Юго-Восточной Азии и на западе США, водохранилища исторически считались эффективным способом хранения воды. (В Эквадоре и Юго-Восточной Азии сезон дождей чередуется с сухим сезоном, а на американском Западе осенью и зимой выпадает много снега). Управляющие организации в течение года могут постепенно сбрасывать накопленную воду, чтобы вырабатывать энергию по мере необходимости. Благодаря такой надежности гидроэнергетика стала крупнейшим возобновляемым источником электроэнергии в мире.
Однако в результате изменения климата усиливаются колебания годового количества осадков, что приводит к более резким подъемам и спадам уровня воды, которые делают гидроэнергетику гораздо менее надежной. «Явления, влияющие на гидроэнергетику, происходят по всему миру», говорит Дэвид Мишель, старший научный сотрудник Программы глобальной продовольственной и водной безопасности Центра стратегических и международных исследований. Исследование, опубликованное в журнале Nature в 2023 году, свидетельствует о том, что количество воды в водохранилищах по всему миру уменьшается в среднем на 1 процент в год. В прошлом году доля гидроэнергетики на западе США сократилась до минимума за 22 года, а в 2022 году в китайской провинции Сычуань произошла рекордная засуха, которая привела к ограничению подачи электроэнергии, в частности на предприятиях.
Однако в результате изменения климата усиливаются колебания годового количества осадков, что приводит к более резким подъемам и спадам уровня воды, которые делают гидроэнергетику гораздо менее надежной. «Явления, влияющие на гидроэнергетику, происходят по всему миру», говорит Дэвид Мишель, старший научный сотрудник Программы глобальной продовольственной и водной безопасности Центра стратегических и международных исследований. Исследование, опубликованное в журнале Nature в 2023 году, свидетельствует о том, что количество воды в водохранилищах по всему миру уменьшается в среднем на 1 процент в год. В прошлом году доля гидроэнергетики на западе США сократилась до минимума за 22 года, а в 2022 году в китайской провинции Сычуань произошла рекордная засуха, которая привела к ограничению подачи электроэнергии, в частности на предприятиях.
Одновременно с сокращением гидроэнергетики повышение температуры и рост населения увеличивают спрос на электричество, что еще больше усиливает нагрузку на системы. Ситуация в Эквадоре демонстрирует, что может произойти в других регионах с высокой зависимостью от гидроэнергетики – в Китае, Бразилии и некоторых районах США, например в штате Вашингтон, если ситуация с засухой не улучшится.
В то же время Эквадор особенно уязвим: почти 80% всей вырабатываемой им энергии приходится на гидроэлектростанции. Для сравнения, в Китае на гидроэлектростанциях вырабатывается всего 18% электроэнергии, а в США – 6%. Следовательно, нехватка электроэнергии в этих странах будет гораздо более локальной. Низкое количество осадков в Эквадоре частично объясняется Эль-Ниньо – обычным климатическим явлением, вызывающим длительные засухи в регионе, но ученые считают, что главной причиной стало изменение климата, увеличившее продолжительность и интенсивность засух и оставившее страну суше, чем она была за последние десятилетия. «Здесь всегда влажно – либо туман, либо небольшой дождь, либо ливень, но не в этот раз», говорит Солорзано.
Во время маловодья у Эквадора практически нет возможностей удовлетворить свои базовые потребности в энергии, поскольку у него нет других крупных источников энергии, говорит Проаньо Авилес. Как правило с Эквадором торгуют Колумбия и Перу, но сейчас они не будут продавать свою электроэнергию, потому что им тоже пришлось ограничить подачу воды на свои плотины. И пытаться спланировать ситуацию заранее с большой долей уверенности тоже нелегко. Согласно исследованиям, в период с 2000 по 2071 год объемы производства энергии на гидроэлектростанциях Эквадора могут сократиться на 55% или увеличиться на 39% в зависимости от сценария изменения климата.
Кроме того, функционирование эквадорских электростанций ухудшается и под влиянием других факторов. Усилилась эрозия и отложение осадков в реках, которые попадают в турбины и снижают их эффективность, а виновниками этого стали вырубка лесов и лесные пожары. Некоторые из последних отключений в Эквадоре были связаны с тем, что на плотине Кока-Кодо-Синклер было необходимо удалить отложения из турбин.
Несмотря на уязвимость гидроэнергетики, в некоторых регионах мира ожидается увеличение мощностей. В Юго-Восточной Азии такие страны, как Мьянма, Лаос и Камбоджа, наращивают мощности своих ГЭС, чтобы удовлетворить растущие потребности в электроэнергии. «Гидроэнергетика открывает огромные перспективы для повышения энергетической безопасности населения, не имеющего достаточного доступа к электроэнергии, позволяет генерировать доходы для государства, а также объединять регионы в рамках соглашений о разделении власти и продавать электроэнергию через границы», говорит Мишель. «Однако проблемы, связанные с изменением климата, а именно то, что мы наблюдаем в Эквадоре, могут появиться и в Юго-Восточной Азии».
Эффективные стратегии управления, направленные на решение этих климатических вызовов, будут иметь решающее значение и будут различаться в зависимости от региона. По мнению Мишеля, одним из перспективных подходов для районов с обильными осадками является расширение масштабов применения систем сбора дождевой воды, которые с помощью водосборников, например, крыш, водостоков и резервуаров, собирают и аккумулируют дождевую воду в локализованных системах. Это помогает пополнять запасы грунтовых вод и удовлетворять сельскохозяйственные и муниципальные нужды, сокращая объем воды, забираемой из рек, а значит, для производства электроэнергии может использоваться больший объем воды.
Кроме того, модернизация энергосистемы, которая, безусловно, является дорогостоящей и интенсивной работой, может повысить ее способность справляться с колебаниями спроса, говорит Проаньо Авилес. Новая инфраструктура поможет минимизировать потери энергии и оптимизировать ее распределение, благодаря чему потребуется вырабатывать меньше энергии, а значит, потребуется меньше воды.
Страны также должны направлять инвестиции в другие возобновляемые источники для диверсификации электроснабжения, чтобы в случае снижения уровня воды был доступен запасной вариант. Например, в Эквадоре правительство предлагает полное освобождение от подоходного налога для новых инвестиций в возобновляемые источники энергии, включая строительство ветровых и солнечных электростанций. Проаньо Авилес отмечает, что важным шагом станут частные инвестиции, которые помогут финансировать проекты возобновляемой энергетики быстрее, чем способно государство.
Поскольку изменение климата меняет погодные условия и увеличивает частоту экстремальных явлений, упреждающее и комплексное управление имеет решающее значение для предотвращения широкомасштабных энергетических кризисов – будь то в Южной Америке, США или Азии. Для Эквадора его энергетическая безопасность в будущем зависит от способности решать насущные проблемы, но при этом планировать устойчивость на длительный срок.