Погодный небаланс
Через десять-пятнадцать лет все потребности Германии в электроэнергии можно будет удовлетворить за счёт возобновляемых источников. К такому выводу пришли учёные Германского института экономических исследований в Берлине (DIW Berlin). Авторы исследования ссылаются на тот отрадный факт, что планы немецкого государства по строительству солнечных и ветровых электростанций пересмотрены в сторону повышения объёмов. И учёные отмечают, что весьма важную роль здесь будут играть наземные ветропарки, считая необходимым ещё больше ускорить темпы их строительства, особенно на юге страны.
«Стопроцентный переход на возобновляемую энергетику технически возможен и экономически эффективен, - объясняет глава департамента энергии, транспорта и экологии DIW Berlin Клавдия Кемферт, - а также насущно необходим для того, чтобы Европа могла достичь своих целей по защите от изменения климата».
Однако надо сказать, что тот самый климат, о котором пекутся страны - участники Парижского соглашения, может поставить сложнейшие препятствия к достижению подобных целей. Что тут имеется в виду?
Сильные эффекты
Изменения климата принято отслеживать в терминах среднегодовой температуры воздуха, и речь здесь идёт о десятых долях градуса, которые можно отследить только точными измерениями. Тем временем практика показывает, что побочные эффекты от климатических изменений проявляются гораздо заметнее, чем колебания температуры. Так, за несколько последних лет резко увеличилось количество различных погодных аномалий. Это тайфуны и ураганы необыкновенной мощности, чрезвычайно сильные паводки, продолжительные и обильные сезоны дождей, многонедельные волны жары и засухи. Смерчи теперь появляются не только у экватора, но и в средних широтах, где раньше они были в диковинку. Кроме того, зарегистрированы смерчи на больших высотах - а это уж совершенно новое явление.
Здесь был ветряк...
Если так пойдёт и дальше, нам придётся пересматривать нормы на проектирование и строительство ветроэнергетических установок, фотоэлектрических солнечных электростанций и даже воздушных линий электропередачи.
Во время урагана ветровая турбина автоматически останавливается, чтобы предохранить ротор от чрезмерного разгона и поломки. А что, если ветер достигнет такой силы, что начнёт гнуть и ломать даже неподвижные лопасти и станет опрокидывать башни, как случилось в Пуэрто-Рико? Существующие строительные нормы, созданные ещё до того, как наступила нынешняя череда погодных аномалий, такие возможности не учитывают.
Опора ЛЭП превратилась в груду железа
Европейские энергетические компании и отраслевые регуляторы всерьёз рассчитывают на то, что крупные ветропарки на море, где почти всегда дует ветер, смогут играть роль базовых источников электроэнергии, заменив сегодняшние атомные и тепловые электростанции. При этом никто не прогнозирует, что однажды налетит сильнейший ураган, который выведет из строя половину ветропарка, так что потребуется долгий и дорогостоящий ремонт, или что будут порваны провода на воздушных линиях электропередачи, протянутые от ветроэлектростанций к плотно заселённым районам. В условиях изменения климата способность ветровых парков надёжно работать «в базе» вызывает большие сомнения.
Ветропарки обеспечат базовую нагрузку?
Под угрозой оказывается и солнечная генерация. Когда наступает сильная жара, производительность солнечных панелей снижается из-за повышения температуры полупроводниковых пластин. Тёмно-синий кремний СЭС под палящими лучами солнца может разогреться до сотни градусов и выше. Диспетчер электростанции конечно же отключит её, чтобы предохранить фотоэлектрические модули от преждевременного выхода из строя. Но что он сможет сделать, если пойдёт крупный град или налетит мощный ураган и начнёт с корнем выворачивать столы, на которых закреплены солнечные панели? Или если не прекращающиеся неделями ливни сольются в потоки, которые будут подмывать фундаменты под столами с панелями?
Напомним читателю, что в последние годы жители крупных городов, включая Москву, стали свидетелями затоплений не только отдельных подземных переходов и тоннелей, но и первых этажей зданий. Ливневая канализация, построенная в расчёте на среднестатистическое количество осадков, оказалась не готова к рекам, изливающимся с небес.
Всё взаимосвязано
«Небесные реки» - это не пустая игра слов, а реальное явление, вызывающее пристальное внимание метеорологов во всём мире. В атмосфере время от времени образуются узкие воздушные потоки, насыщенные влагой. Благодаря высокой скорости движения они в некоторых случаях ухитряются переносить столько же воды, сколько несёт Амазонка. По данным Национального управления океанических и атмосферных исследований США, от 30 до 50% осадков на западном побережье страны создаются именно «небесными реками». В 2010 году, когда в Вашингтоне вдруг за четыре дня выпало полтора метра снега, влагу принёс небесный поток Maya Express.
Москва всё чаще принимает удары стихии
Сильные продолжительные дожди в горах вызывают оползни, а затопление больших территорий резко увеличивает нагрузку на тектонические плиты, провоцируя землетрясения даже в районах с низкой сейсмической активностью. Подобные побочные эффекты от изменения климата пока не попали в поле зрения учёных и потому толком не изучены.
Нет, мы не хотим напугать читателя. Наша задача - обратить его внимание на то, что энергетическая инфраструктура строится десятилетиями, а планы обеспечить углеродную нейтральность отрасли на тех или иных территориях к 2030-му или 2040-му свёрстаны в расчёте на возводимые сегодня объекты ВИЭ-генерации. Но они спроектированы и строятся по устаревшим нормам, не учитывающим изменение климата.
Хотели как лучше...
Стоит отметить, что существует любопытная точка зрения на причины многочисленных погодных аномалий. Некоторые научные обозреватели связывают учащение ураганов, необычайно сильных дождей и засух с геоинженерией, направленной как раз на охлаждение планеты. Читателя, желающего подробнее узнать об этом, отошлём к публикации о геоинженерии. Распыление в стратосфере тонких аэрозолей, включающих наночастицы металлов, в последние десятилетия, возможно, стимулировало усиление облачности, так что часть солнечных лучей отражается в космос. Но оно же создало нежелательные побочные эффекты.
Солнечная электростанция в Пуэрто-Рико после урагана напоминает побоище
В чистой атмосфере конденсация влаги происходит в редких местах пролёта высокоэнергетичных космических частиц, которые ионизируют газы. В атмосфере с распылёнными аэрозолями влага конденсируется на их многочисленных частичках, откуда и происходят плотные облака и обильные дожди. А они, в свою очередь, создают резкие перепады температур воздуха в разных районах, вызывая сильные ветры. Природа реагирует на вмешательство человека в её процессы.