Выбросы от водохранилищ ГЭС предложили снизить плавучими солнечными электростанциями

Выбросы парниковых газов их водохранилищ ГЭС можно снизить с 39 до 22 килограмм CO₂-эквивалента на мегаватт-час произведенной электроэнергии, если оснастить эти водоемы плавучими солнечными электростанциями, которые будут компенсировать часть выбросов. Впрочем, для массового внедрения таких мер адаптации имеет смысл дождаться снижения выбросов от производства солнечных батарей — сейчас выбросы, сопровождающие жизненный цикл плавучих панелей, превосходят такие выбросы от ГЭС. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Sustainability.

Гидроэлектростанции (ГЭС) — крупнейший в мире источник возобновляемой энергии. Они не производят прямых выбросов парниковых газов в ходе своей работы и поэтому считаются низкоуглеродным способом получения электроэнергии. Однако порядка 10 процентов мировых ГЭС по выбросам парниковых газов на единицу выработки электроэнергии не уступают электростанциям, использующим ископаемое топливо. Дело в том, что в водохранилищах ГЭС разлагается органическое вещество, что и приводит к дополнительным выбросам метана.

Впрочем, у водохранилищ есть и преимущество — на их поверхности удобно размещать плавучие солнечные электростанции (FPV), которые могут увеличить суммарную выработку электроэнергии и компенсировать выбросы парниковых газов. Ученые под руководством Рафаэля Алмейды (Rafael Almeida) из Индианского университета в Блумингтоне оценили мировой потенциал такой меры компенсации. Для этого они использовали базу данных о выбросах парниковых газов из водоемов 964 ГЭС с мощностью более 10 мегаватт и разработали математическую модель, с помощью которой рассчитали компенсацию этих выбросов за счет использования плавучих солнечных электростанций.

Оказалось, что на текущий момент медианные выбросы для ГЭС составляют 39 килограмм CO₂-эквивалента на мегаватт-час произведенной электроэнергии. Это меньше, чем у плавучих солнечных электростанций (48 килограмм CO₂-эквивалента на мегаватт-час). При этом карбоноемкость работы 205 ГЭС превышает пределы, установленные для устойчивой гидроэнергетики, и составляет более 100 килограмм CO₂-эквивалента на мегаватт-час. Авторы отметили, что если сейчас интегрировать плавучие солнечные электростанции в водоемы всех 964 исследованных ГЭС, то их суммарные выбросы изменятся незначительно.

По предположению ученых, в будущем может реализоваться сценарий повсеместного энергетического перехода, и тогда жизненный цикл солнечных электропанелей, в том числе плавучих, будет сопровождаться выбросами парниковых газов в 10 раз ниже нынешних значений — не более пяти килограмм CO₂-эквивалента на мегаватт-час. В таком случае оборудование водоемов ГЭС плавучими фотоэлектростанциями позволит практически вдвое сократить их углеродный след — до 22 килограмм CO₂-эквивалента на мегаватт-час.

Косвенные выбросы парниковых газов от ГЭС можно снизить, но это не решит всех проблем, которые создает этот вид энергетики для окружающей среды. Например, в Азии и Латинской Америке они затопили низины и лишили местообитаний уже 20 процентов всех тигров, а еще привели к утрате растительного покрова и даже снижению ВВП.