Швейцарская гидроэнергетика готовится к возможному кризису

Горное водохранилище Саланф (Lac de Salanfe), кантон Вале, Швейцария, 29 августа 2022 года. Simon Bradley / swissinfo.ch

Засуха в Европе стала в 2022 году проблемой не только для людей и сельского хозяйства, но еще и для гидроэлектроэнергии. Ледники, которые обычно питают водохранилища ГЭС в Швейцарских Альпах, пока еще способны поддерживать гидроэнергетический потенциал страны на стабильном уровне. Но хватит ли Швейцарии водных ресурсов, для того чтобы предотвратить дефицит электроэнергии, возможный этой зимой?

Горное водохранилище Саланф (Lac de Salanfe) расположено на высоте 1 925 метров над уровнем моря в кантоне Вале в Швейцарии. Склоны горы Дан-дю-Миди, возвышающейся над сильно обмелевшим искусственным озером, пока лишены снега, но это и логично: зима в горах на момент написания этой статьи еще не началась. Коровы местных крестьян традиционно используют водохранилище для водопоя. Долго ли еще они смогут наслаждаться водой этого озера, тем более, что летом 2022 года его уровень опустился на 15 метров ниже нормы? Это большой вопрос, с учетом того, что по имеющимся оценкам в конце лета 2022 года водохранилищу не хватало примерно 8 млн кубов воды. 

«2022 год стал вообще исключительно засушливым», — говорит официантка ресторана при туристическом хостеле Auberge de SalanfeВнешняя ссылка. С ресторанной террасы открывается захватывающий вид на водохранилище. Правда глетчера, который раньше питал его, больше нет, он растаял, а просто дождевой воды для поддержания озера в нормальном состоянии уже недостаточно. Но вот парадокс: если водохранилищу Саланф воды не хватает, то у других искусственных озер этого добра даже с избытком. Многие искусственные водные резервуары в Швейцарских Альпах, особенно у подножия ледников, сейчас не только не обмелели, но, напротив, оказались переполненными. 

Таково, например, окруженное густым сосновым лесом Гебидемское водохранилище (Stausee GibidumВнешняя ссылка). Оно создано при помощи плотины высотой 122 метра и тоже расположено в кантоне Вале, в его немецкоязычной части. Вместимость этого водного резервуара составляет более 9,2 млн кубометров воды, что равно объему четырех тысяч спортивных плавательных бассейнов. Рядом находится крупнейший в Европе Большой Алечский ледник, включённый в список Всемирного наследия ЮНЕСКО. Он и питает озеро. Но в 2022 году из-за летней жары Алеч начал таять рекордными темпами, в результате в водохранилище скопилось столько воды, что ее в течение нескольких недель июля и августа пришлось впустую сбрасывать в долину, причем сток составлял невероятные 75 тыс. м³ в секунду.

Основа энергетики

Гидроэнергетика составляет несущую основу энергетической отрасли Швейцарии. В 2021 году основными поставщиками энергии в стране были именно ГЭС — на них пришлась доля в 61,5%. Атомные электростанции дают еще 28,9%, тепловые электростанции — 1,9%, прочие так называемые «возобновляемые источники энергии» (солнце, ветер, биомасса) — 7,7%. В летние месяцы всех этих ресурсов вполне хватает для того, чтобы обеспечивать страну энергией. Но наступают холода, и Конфедерация вынуждена обращаться к поставщикам из Западной Европы, потому что только так она и может восполнять дефицит электроэнергии. Как правило, раньше такая структура поставок не была какой-то проблемой. Но в сезон 2022-2023 года страна может столкнуться с дефицитом электроэнергии. 

Агрессия России против Украины, прекращение Москвой поставок газа в Западную Европу, закрытие половины всех французских атомных электростанций на техобслуживание — таковы сейчас факторы, определяющие тенденции в области энергоснабжения в Европе. Свою роль сыграла и жаркая и сухая погода летом. После малоснежного зимнего сезона 2021-2022 года Швейцария пережила своё второе самое жаркое лето с начала регистрации климатических данных в стране в 1864 году.

Было зафиксировано сразу три периода аномальной жары, когда температура воздуха днем стабильно держалась выше 30 градусов Цельсия. Уровень воды в озерах и реках, в особенности в восточном, центральном и южном регионах страны, опустился до рекордно низких отметок. В сентябре, правда, природа в плане осадков с лихвой оплатила все свои задолженности, но вопрос остается: как быть с гидроэнергетикой? Каковы ее перспективы?

Все идет по плану?

Это как посмотреть! По некоторым данным, за первую половину 2022 года производство гидроэлектроэнергии во всей Европе сократилось на 20%, и больше всего пострадали Италия, Португалия и Испания. В Швейцарии, похоже, наблюдается обратная тенденция, и все благодаря таянию льдов и снегов. По словам Юрга Раухенштайна (Jürg Rauchenstein), члена Федеральной комиссии Швейцарии по электроэнергетике (ElCom), за первое полугодие 2022 года национальные гидрогенерирующие компании даже урезали объемы производства на 12% по сравнению с 2021 годом.

Тем не менее длительное отсутствие дождей летом вызвало у властей опасения относительно перспектив создания достаточных гидроэнергетических запасов с целью надежного обеспечения страны электричеством предстоящей зимой. Суммарный объем заполнения 200 крупнейших водохранилищ Швейцарии в настоящее время составляет 79% (по состоянию на 29 августа 2022 года). Некоторые эксперты, такие как Беттина Шефли (Bettina Schaefli), профессор Бернского университета и глава швейцарской Комиссии по гидрологии (Schweizerische Hydrologische Kommission), настроены все равно в целом оптимистично. Беттина Шефли говорит, что, даже несмотря на низкую заполненность водохранилищ, все равно всё идет по плану.

«Прошлая зима была малоснежной, отсюда недостаток воды в горах. Но этим летом таяние ледников обеспечили водохранилища достаточным количеством влаги, — говорит Б. Шефли. — На самом деле даже совокупный объем водохранилищ страны все равно недостаточен для того, чтобы вместить всю имеющуюся массу воды. На данный момент воды в резервуары поступает нам даже больше, чем мы можем запасти на зиму». Уточним, что половину гидроэнергетических ресурсов Швейцарии формируют водохранилища, другую половину вырабатывают низконапорные русловые гидроэлектростанции, такие как ГЭС Иффецхайм (Iffezheim) на Рейне. 

«Русловые ГЭС производят электроэнергию за счет суточного регулирования стока воды или вовсе работают на водотоке. Эти гидроузлы явно ощутили на себе последствия засухи, поскольку в маловодные периоды их выработка резко падает», — отмечает Б. Шефли, но она считает, что в данном случае потери восполняются за счет крупных горных ГЭС, которые продолжают работать в обычном режиме. Некоторые швейцарские гидрогенерирующие и энергетические компании, по-видимому, даже извлекают дополнительную коммерческую выгоду из нынешней ситуации, для которой характерны высокие спрос на электроэнергию и высокие тарифы.

Обеспокоенность властей

Тем не менее возможный энергетический кризис уже все равно вызывает у швейцарских властей крайнюю обеспокоенность. В августе 2022 года глава Федеральной комиссии по электроэнергетике (ElCom) Вернер Лугинбюль (Werner Luginbühl) даже предупредил общественность, что в теории ожидаемые возможные отключения энергоснабжения могут продолжаться в худшем случае по нескольку часов. Его коллега, вице-президент Elcom Лорианна Альтвегг (Laurianne Altwegg), высказывается более сдержанно.

По её словам, пока нет никаких причин определенно говорить о неизбежных якобы перебоях в подаче электроэнергии. Даниэль Фишлин (Daniel Fischlin), гендиректор электростанции, расположенной в округе Оберхасли (Oberhasli) в кантоне Берн, указал в интервью швейцарскому общественному (негосударственному) телеканалу SRF, что «ситуация в целом складывается позитивная, последние несколько недель турбины у нас работают на полную мощность. Спрос на электроэнергию высокий, но мы уже обеспечили себе достаточный объем резервов». «Риск возникновения энергодефицита резко вырос. Отключений электроэнергии может и не быть, но их стоит все равно опасаться и к ним готовиться», — заявила со своей стороны Лорианна Альтвегг в интервью SRF.

В период с мая по октябрь атомные и гидроэлектростанции Швейцарии обычно производят достаточно электроэнергии для обеспечения внутренних потребностей страны и для её экспортного потенциала, что составляет примерно 30 млрд киловатт-часов. Но зимой Швейцарии приходится дополнительно импортировать 5 тераватт / час (ТВт⋅ч) электроэнергии (1 ТВт⋅ч = 1 млрд кВт⋅ч). По оценкам Elcom, за предстоящий зимний сезон Швейцария должна будет импортировать 3 ТВт⋅ч энергии, что эквивалентно 9% годового потребления.

Ниже представлена карта крупнейших гидроэлектростанций Швейцарии:

«Эта цифра показывает весь масштаб потенциального недостатка электроэнергии, возникшего из-за малоснежной зимы и летней засухи, — указала Л. Альтвегг в интервью швейцарскому телеканалу RTS. — Швейцария будет испытывать, таким образом, нехватку электроэнергии, из-за чего нам придется увеличивать объемы импорта». Она считает, что минимизировать этот возможный кризис можно было бы как за счет поставок электроэнергии из Европы, так и за счет мощностей четырех атомных электростанций Швейцарии и основных ГЭС.

Программа энергосбережения

Тем временем правительство Швейцарии уже запустило программу энергосбережения. В его планах также создание гидроэнергетических резервов, способных покрыть любую теоретическую нехватку энергии. Обычно в стране перед началом отопительного сезона водохранилища всегда были заполнены до отказа, и зимой уровень воды в них, понятное дело, постепенно снижался. Сейчас же воды в резервуарах уже не так уж много, поэтому ElCom предлагает гидрогенерирующим компаниям на платной основе придержать определенный объем водных ресурсов, обычно продаваемых на рынке, с тем чтобы иметь возможность обеспечивать в случае форс-мажора энергией 150 000 домашних хозяйств в течение года.

Объем этих резервов мог бы достигать шестисот с лишним гигаватт-часов (ГВт⋅ч) электроэнергии (1 ГВт = 1 млн киловатт). «Правительство намерено гарантировать наличие минимального объема ресурсов, поскольку из-за ожидаемого роста цен на энергоносители у энергетических компаний может возникнуть соблазн пустить электроэнергию на продажу по высоким ценам, а не оставлять её для Швейцарии», — объясняет Б. Шефли. Но хватит ли даже такого чрезвычайного резерва в качестве своего рода страховки, чтобы предотвратить возникновение дефицита, и насколько оправданны будут прогнозируемые затраты на это, которые, разумеется, будут взяты из карманов швейцарских налогоплательщиков? 

Не летом, так зимой!

Ю. Лугинбюль предупреждает, что этот резерв способен компенсировать «узкие места» в области поставок энергии только в лучшем случае в течение двух-шести недель, в случае же длительного дефицита электроэнергии в Европе толку от такого резерва будет мало. При этом не следует забывать о климатических переменах, которые имеют как позитивные, так и негативные стороны. В частности, атмосферное потепление ведет к увеличению частоты экстремальных погодных явлений (ураганы, периоды жары, наводнения и засухи), оно меняет характер круговорота воды в природе и ведет к ускорению темпов таяния глетчеров. 

Профессор Высшей технической школы Цюриха ETHZ и заведующий кафедрой гляциологии этого вуза Даниэль Фаринотти (Daniel Farinotti) говорит, что по итогам 2022 года объем швейцарских глетчеров может сократиться на 4% и более. Это заметно превышает рекордный показатель 2003 года (3,8%), лето которого вышло в историю как пока самое жаркое лето в Швейцарии в 21-м веке. По мнению Беттины Шефли из Бернского университета, в обозримом будущем производство гидроэнергии все равно останется в стране на стабильном уровне, даже несмотря на таяние ледников. 

«Суммарный объем наших водных ресурсов будет оставаться неизменным и в будущем. Мы по-прежнему будем „водонапорной башней Европы“ по той простой причине, что в горах выпадает больше атмосферных осадков, чем на равнине». В самом деле, все имеющиеся сценарии прогнозируют до конца 21-го века повышение нормы осадков в Швейцарии в зимний период примерно на 20% по сравнению с нынешними показателями и возвращение страны к климатической норме осадков летом. 

По данным швейцарского Федерального ведомства по охране окружающей среды (Bundesamt für Umwelt — BAFU, подразделение Минэкологии и энергетики UVEK), ежегодное совокупное производство гидроэлектроэнергии не претерпит в Швейцарии существенных изменений. По оценкам этого ведомства, изменения в уровне осадков просто приведут к увеличению объемов производства электроэнергии зимой на 10% с 37 до 45 ТВт⋅ч и к их сокращению летом на 4-6%. «Произойдет естественный сдвиг от летнего производства к зимнему. Сама природа собирается помочь нам получить больше электроэнергии, пусть даже теперь не летом, но в зимний период. И это хорошая новость, прежде всего с экономической точки зрения», — резюмирует Беттина Шефли.