Глеб Тукалин
Вопреки научным фактам и мнениям специалистов гидроэнергетике часто отказывают в «зеленом» статусе. Фото Reuters
Крупные плотины и мощные ГЭС – постоянная мишень для атак со стороны всевозможных экологических движений. Несмотря на научные факты и мнения специалистов, гидроэнергетике часто отказывают в «зеленом» статусе. Признавая, хоть и скрепя сердце, что она является хотя бы возобновляемой. С этим, впрочем, и не поспоришь, ведь на ГЭС механическую энергию напора воды превращают в энергию электрическую. Никакого топлива при работе такой станции не сжигается и никаких отходов не образуется.
У ГЭС масса преимуществ. В отличие от ветряных и солнечных станций, которые теперь «в тренде», они могут работать и в базовой нагрузке, и покрывать пики потребления. Неудивительно, что на данный момент на ГЭС вырабатывается около 70% всей возобновляемой энергетики на земном шаре. И перспективы у отрасли – блестящие. В том числе и в России. Несмотря на все рекорды гидростроительства в годы СССР, когда мы «покорили Енисей», потенциал рек в РФ использован всего на 20%. Можно было бы вырабатывать более 800 млрд кВт-ч, но по факту ГЭС в России сейчас производит около 170 млрд кВт-ч ежегодно, занимая, таким образом, примерно 18–20% в энергобалансе. А в Сибири – почти 50%. Для сравнения: в развитых странах степень освоения гидропотенциала гораздо выше – от 70% в США до более чем 90% в Швейцарии.
Казалось бы, строй – не хочу: по оценке, например, компании «ЕвроСибЭнерго» (управляет крупнейшим в России Ангарском каскадом ГЭС, а также второй по мощности в стране Красноярской ГЭС), только на Дальнем Востоке и в Восточной Сибири можно построить до 40 ГВт новых ГЭС, способных производить порядка 200 млрд кВт-ч в год. Судьба этих строек туманна, как и в целом отрасли. Так, в Схеме территориального планирования энергетики в РФ до 2035 года на гидроэнергетику приходится сущий мизер. Не осталось крупных проектов и в инвестпрограмме госхолдинга «РусГидро». Официально сегодня ведется строительство всего девяти ГЭС, но большая их часть лишь формально имеют статус строящихся – это «бумажные» проекты.
И это очень странно, учитывая, что крупные ГЭС давно «оправданы» международным сообществом. В 2000 году Международная комиссия по плотинам (World Commission on Dams, WCD), созданная Всемирным банком (ВБ) и Международным союзом охраны природы (МСОП, структура ЮНЕСКО), вынесла гидроэнергетике фактически приговор. По мнению WCD, строительство плотин приводит к трансформации речных экосистем и негативно сказывается на многообразии и численности водных животных; вынужденному переселению значительного числа людей из зон затопления (причем количество вынужденных переселенцев при строительстве ГЭС оказывается больше, чем при создании любых других энергообъектов); затоплению обширных пахотных земель. После выпуска этого доклада международные финансовые институты практически похоронили проекты ГЭС. Правда, это не мешало многим странам строить плотины – в том числе Китаю, России, Индии, Бразилии и Канаде.
Неудивительно, что уже в марте 2012 года на 6-м Международном водном форуме в Марселе ВБ заявил, что ограничения WCD снимаются. В июне того же года была принята Всемирная декларация «Водохранилища для устойчивого развития», которая, по сути, реабилитировала ГЭС в качестве инструментов решения проблем наводнений и засух, обеспечения ирригации для нужд сельского хозяйства, снабжения населения питьевой водой, интенсификации использования водного транспорта. А также – для производства экологически чистой электроэнергии.
Но многие экологические движения продолжают настаивать на том, что «зеленые» инвестиции, в том числе средства климатических фондов, лучше направить на солнечную, ветровую энергетику и мини-ГЭС, поскольку только эти ВИЭ якобы способны внести существенный вклад в борьбу за сохранение климата. Путем простого поиска в Интернете мы обнаружили массу всевозможных манифестов и заявлений, в которых, по сути, тиражируются одни и те же мифы о недостатках крупных ГЭС. Попробуем их опровергнуть.
Миф первый. Водохранилища ГЭС являются источником значительного количества выбросов парниковых газов (ПГ). По некоторым расчетам, метан, выделяемый из водохранилищ, ответственен за более 4% объемов всех антропогенных выбросов, что сравнимо с воздействием от сектора авиации. Некоторые апологеты «зеленой экономики» впадают в такой раж, что обвиняют ГЭС в объемах выбросов, сопоставимых с угольными ТЭЦ.
Опровержение. Водохранилища – как и любой другой водоем – и выделяют, и поглощают ПГ, включая и один из самых опасных с точки зрения влияния на климат – метан (впрочем, из болот его выделяется намного больше). Но никто не требует что-то сделать, например, с озером Байкал, которое по своим размерам превосходит десятки водохранилищ вместе взятых – как минимум в России. А ведь на дне Байкала действуют несколько десятков грязевых вулканов, выделяющих значительное количество метана, и с точки зрения наиболее упорных противников парниковых газов это можно назвать большой проблемой. Тем же, кого интересуют не мифы, а реальное положение дел, стоит вспомнить школьный курс биологии и описанный в учебниках процесс фотосинтеза: растения (в том числе и многочисленные водоросли) поглощают углекислый газ и выделяют кислород. Трудно подсчитать точно объем водорослей, произрастающих в различных водоемах, но факт утилизации СО2 в водохранилищах не может вызывать сомнений.
Сравнивать же ГЭС и тепловые станции, мягко говоря, вообще дело сомнительное. Существуют научные исследования, показывающие, что, рассматривая весь жизненный цикл генерирующих объектов (включая строительство и производство оборудования), ГЭС с водохранилищами характеризуются одними из самых низких удельных выбросов ПГ, которые более чем в 50 раз ниже выбросов угольных электростанций и даже ниже, чем удельные выбросы за весь жизненный цикл солнечных электростанций. Кроме того, оценивать влияние нужно не только по количеству выбросов (у любого водохранилища они будут меньше, чем у крупного озера), но и по химическому составу газов. Даже если водохранилища выделяют метан и СО2 в определенные периоды времени, то они точно не выбрасывают в атмосферу всю ту гамму ядов, что вылетают из труб угольных и газовых ТЭЦ. Только в России ГЭС позволяет обойтись без выбросов около 180 млн т СО2 ежегодно. Это ли не явный и существенный вклад в сохранение климата и борьбу с парниковым эффектом? Кроме того, нельзя забывать и о том, что ГЭС играют системную роль в энергетике: за счет высокой маневренности они позволяют тепловым станциям, которые эффективны только в базовых режимах, работать наиболее экономично – то есть, опять же, меньше выбрасывать.
Миф второй. Крупные ГЭС разрушают экосистемы, чем они разительно отличаются от солнечных и ветровых станций, а также мини-ГЭС. Плотины превращают реки в застойные водоемы, препятствуют переносу питательных веществ, ила и планктона по определенным природой циклам, мешает нересту рыб и т.д.
Опровержение. При строительстве плотин исходная экосистема реки и природных территорий не разрушается, а заменяется – на экосистему озерного типа. Это отличает ГЭС от других энергообъектов, которые порой гораздо серьезнее влияют на окружающую среду (те же угольные ТЭЦ или атомные станции). Стоит отметить, что любимые экологами солнечные и ветряные станции пока еще имеют слишком короткую историю, чтобы с полной уверенностью говорить об их безвредности для природы. От лопастей ВЭС могут страдать перелетные птицы, а солнечные панели крайне опасны не столько при эксплуатации, сколько при производстве – изготовление элементов солнечных модулей является очень энергоемким и особо опасным производственным процессом. К тому же в мире еще не накоплена практика утилизации таких технологий.
Поскольку речь идет о плотинах, ГЭС реально могут мешать проходу рыбы на нерест. «Но проходные рыбы есть далеко не во всех реках, а там, где они все же есть, ущерб вполне может быть компенсирован строительством рыбопропускных сооружений или искусственным рыборазведением. «Каноничным» примером негативного влияния ГЭС на проходных рыб называют станции на Волге, забывая тот факт, что уловы осетровых после строительства Волжской ГЭС не снизились, а выросли. Причина проста – возведение ГЭС сопровождалось строительством и эффективной работой рыбзаводов. Резкое падение уловов началось в конце 1980-х и было, очевидно, связано не с деятельностью станции, а с масштабным браконьерством и прогрессирующим загрязнением реки», – отмечал автор книги «История гидроэнергетики России» Иван Слива.
Миф третий. Плотины ГЭС делают водные и энергетические системы уязвимыми к изменениям климата, в том числе природным катаклизмам – наводнениям, засухам, землетрясениям и т.п.
Опровержение. Российская практика говорит об обратном. На Ангаре и Енисее строительство ГЭС предотвратило ежегодные подтопления многих населенных пунктов, в том числе Иркутска, в котором до строительства Иркутской ГЭС практически каждый год заливало центр города. Наводнение 2013 года на Амуре ярко показало все плюсы от построенных там плотин: именно водохранилища ГЭС смогли принять в себя значительную часть аномального паводка и в конечном счете сгладить последствия стихии. Достаточно сказать, что в китайской части бассейна Амура погибло более 150 человек, в то время как в России – всего один. Примечательно, что еще в ходе ликвидации последствий наводнения на Амуре «РусГидро», которой и принадлежат Зейская и Бурейская ГЭС, начали продвигать проекты строительства противопаводковых ГЭС. Впоследствии эта инициатива сошла на нет, прежде всего из-за дороговизны и долгих сроков окупаемости. Но важен сам факт.
В целом о влиянии на климат. Исследования различных ученых также показывают, что громадные масштабы влияния водохранилищ ГЭС на климат и сейсмику – лишь плод воображения экологов и далеких от науки обывателей. Влияние на климат распространяется всего на несколько километров даже в случае очень больших водохранилищ (например, Красноярской ГЭС, благодаря которой в черте города действительно не замерзает и «парит» Енисей). И в целом оно незначительно (зимы становятся чуть теплее, летом немного холоднее). Влияние на сейсмическую обстановку проявляется очень редко и выражается, как правило, в некотором увеличении количества небольших, фиксируемых только приборами землетрясений.
В интервью «НГ» (см. номер от 02.10.17) завлаб моделирования поверхностных вод Института водных проблем (ИВП) РАН, доктор технических наук Михаил Болгов опровергал мифы о масштабах влияния Иркутской ГЭС: «К примеру, в Бурятии вопреки логике говорят, что из-за понижения уровня Байкала в колодцах пропадает вода. Слушайте, да если мы даже на 10–15 см сработаем Байкал, то это скажется на расстоянии метров в 50, ну, максимум 200 от берега. Но не за десятки километров!»
Миф четвертый. Крупные ГЭС оказывают серьезное воздействие на местные сообщества, часто нарушают права коренного населения на земли и ресурсы. Строительство плотин привело к переселению, по разным оценкам, от 40 до 80 млн человек на всем земном шаре. И отрицательно повлияло на 472 млн, живущих ниже по течению рек. Сопротивление сообществ, пострадавших от плотин, часто сталкивается с вопиющим нарушением прав человека.
Опровержение. Возможно, так и было в годы советской индустриализации и бума гидростроительства. Многие любят поплакать над «Прощанием с Матёрой» Распутина и помахать кулаком в адрес гидроэнергетических холдингов, которые думают, естественно, только о прибылях, а не о судьбах простых людей. Вообще представления о масштабном ущербе, наносимом гидроэнергетикой, основаны на исторической памяти о «комсомольских стройках» крупных равнинных ГЭС, построенных в обжитых районах Сибири. Но нельзя забывать, что строительство этих станций велось полвека назад в совсем других условиях. Сегодня о подобных проектах речи не ведется, новые ГЭС планируются в необжитых районах Восточной Сибири и Дальнего Востока.
Кроме того, в настоящее время существующие механизмы предварительного анализа, включающие социально-экономическое обоснование (СЭО) и оценку воздействия на окружающую среду (ОВОС) проектов, позволяют решать подобные вопросы спокойно и с большой степенью надежности. Примером может служить история с проектированием ГЭС в бассейне реки Селенга в Монголии, угрожающим Байкалу: после вмешательства общественных организаций из двух стран монгольская сторона была вынуждена организовать полную процедуру общественных слушаний, местное население высказало свое мнение, и проект отправлен на доработку с учетом высказанных замечаний.
Можно вспомнить и исследование воздействия ГЭС на бассейн реки Шилка в Амурской области, проведенное WWF России при поддержке En+ Group. В итоге проекты были приостановлены и направлены на доработку. Стоит отметить, что в отношении других инфраструктурных проектов (например, разработки месторождений нефти, газа и других ископаемых) шумиха возникает гораздо реже, хотя последствия сопоставимы.
Миф пятый. Крупные ГЭС неэффективны в качестве средства доступа бедных людей к электроэнергии. В противоположность энергии солнца, ветра и мини-ГЭС как объектов распределенной генерации крупные плотины могут быть эффективны только в связке с централизованными сетями и зачастую строятся для нужд «грязной» энергоемкой промышленности, а не «простых людей». Кроме того, крупные плотины – дорогостоящий и затратный по времени способ решения социальных и климатических проблем.
Опровержение. ГЭС могут поставлять энергию любым потребителям, если таковые имеют подключение к сети. Абсурдно обвинять энергетиков в том, чего не сделали местные власти и иные посредники. Да, распределенная генерация имеет ряд преимуществ и вполне эффективна в изолированных, труднодоступных и отдаленных поселках. Но мелкие источники никогда не смогут обслуживать крупные предприятия, которые, кстати, точнее и тщательнее выполняют экологические предписания и легче поддаются контролю, государственному или общественному.
Более того, в разговорах о доступе бедняков к дешевому электричеству как-то забывают про тот факт, что, кроме света, их не мешало бы обеспечить и рабочими местами. Бурное развитие Сибири и Дальнего Востока в 1960–1970-е годы без крупных ГЭС было бы невозможно. Солнечная и ветрогенерация не смогут заменить гидрогенерацию по целому ряду причин: они не дают необходимой мощности, зависят от времени суток и погоды, хуже реагируют на изменения спроса в периоды пиковых нагрузок. Для компенсации этих недостатков страны, широко использующие энергию солнца и ветра, вынуждены строить резервирующие тепловые или гидростанции. Круг замыкается – солнце и ветер точно не решают ни климатические, ни финансовые проблемы. При этом гарантийный срок службы ГЭС – не менее 100 лет. Ни одна тепловая или любая другая станция на такой срок не рассчитаны, а это означает, что экономическая эффективность таких проектов ниже, чем у ГЭС.
Кроме того, обеспечение доступа бедных людей к электричеству – тема, которой очень любят пользоваться и представители «ископаемой» энергетики. Например, в Минэнерго России не раз заявляли, что 2 млрд населения на Земле можно легко обеспечить светом за счет угля или газа. Может, лучше все-таки за счет ГЭС?
Миф шестой. ГЭС в отличие от других ВИЭ давно не являются объектами для внедрения инноваций. Отрасль постарела, устоялась, и в ней за последние десятилетия не произошло крупных технологических прорывов. Поэтому на данном этапе вкладываться в такие объекты – значит впустую тратить деньги: прорывы стоит ждать в солнечной и ветровой энергетике.
Опровержение. Тот факт, что прорывов не было, не означает, что их не будет. В начале ХХ века рубеж скорости в 100 км/ч превысили именно электромобили, в США они составляли 2/3 автопарка. Однако затем почти на 100 лет эта технология считалась неперспективной, пока не появились новые технологии и материалы.
Гидроэнергетика хороша тем, что позволяет повышать КПД и мощность станций всего лишь заменой одного элемента – рабочего колеса. На тепловых станциях для достижения схожих эффектов придется менять или основное оборудование, или технологию; для солнечных или ветряных существенный рост выработки требует экстенсивного развития – проще говоря, огромных пространств под установку панелей или ветряных мачт.
Кстати, крупные программы модернизации гидротехнического и вспомогательного оборудования сегодня реализуют и «РусГидро», и «ЕвроСибЭнерго». Учитывая объемы заказов и сложность технических решений, эти программы уже стали мощным стимулом развития для отечественных производителей оборудования и инженерных центров. Ведь, к примеру, рабочие колеса на Красноярской ГЭС не меняли с момента строительства станции, то есть полвека. Так что говорить о том, что в гидроэнергетике нет почвы для инноваций, – мягко говоря, неправильно.
Миф седьмой. СЭС и ВЭС сегодня – лидеры и по привлечению инвестиций, и по объемам вводов. В ближайшем будущем за счет развития «умных сетей» и систем хранения энергии любые проекты традиционной энергетики (в том числе и ГЭС) станут ненужными. Короче, еще чуть-чуть – и сразу в рай, и скоро везде будет одно сплошное телевидение… простите, ВИЭ!
Опровержение. Не будем спорить – сегодня инвестиции в СЭС и ВЭС намного превосходят инвестиции в другие виды энергетики и по объемам, и по темпам роста. Но страны, где происходит существенное внедрение СЭС и ВЭС и где доля таких ВИЭ уже высока, все чаще сталкиваются с нестабильностью работы новых станций – в безветренные дни и дни с высокой облачностью случаются блэкауты, то есть полное отключение всех потребителей. Австралия, уже оказавшаяся однажды в такой неприятной ситуации, рассматривает возможности строительства ГЭС для регулирования работы СЭС.
Признаем лучше, что у каждого типа электростанций есть своя ниша. И речь в каждой конкретной стране идет скорее о поиске баланса между разными источниками, а не о прямой и острой конкуренции, о выборе в пользу одного-единственного варианта. Главный тренд очевиден – будущее должно быть низко-, а в идеале – безуглеродным. Это значит, что в нем не будет места для ископаемого топлива, зато точно найдется ниша для гидроэнергетики, в которой роль «топлива» играет одна из природных стихий – вода.
Дарья Гармоненко