Глобальная энергетическая система со 100-процентной долей возобновляемой энергии, будет не только более чистой, дешевой и лучше оснащенной для борьбы с изменением климата, но она также поможет снизить потребление воды в процессе выработки электроэнергии более чем на 95%.
Это основной вывод нового исследования, недавно опубликованного в научном журнале Nature Energy, под названием: «Глобальные сценарии значительного сокращения водопользования на тепловых электростанциях на основе оценки потребности в воде для охлаждения с использованием спутниковых снимков».
Используемые в настоящее время технологии производства электроэнергии в значительной степени зависят от наличия воды. В частности, для выработки электроэнергии на угольных, газовых, мазутных и атомных электростанциях, требуется значительное количество воды для охлаждения. В свою очередь, в процессах добычи и распределения воды обычно потребляется энергия.
На энергетику приходится порядка 15% объёмов использования свежей пресной воды в мире (580 млрд. кубометров), из которых 11% не возвращается в источники (данные: IRENA, 2015, ‘Renewable Energy in the Water, Energy & Food Nexus’, p 28).
Эта связь между водой и энергией, которую называют водно-энергетической связью (water-energy nexus), все чаще рассматривается в контексте проблемы устойчивости обеспечения водной и энергетической безопасности во всем мире.
Потребление воды для охлаждения тепловых (ТЭС) и атомных (АЭС) электростанций является проблемой во многих странах мира. Изменения климата и «волны жары» даже в регионах с умеренным климатом сегодня часто представляют угрозу как для экосистем водотоков и водоёмов (дополнительное повышение температуры воды от энергетических объектов), так и для энергоснабжения (пересыхание водоёмов).
«В этом отношении возобновляемая энергия представляет собой жизнеспособное решение, поскольку она сочетает практически нулевые выбросы парниковых газов с очень низкой или незначительной потребностью в воде для выработки электроэнергии», — отмечают исследователи.
Исследование основано на данных, собранных с 13 863 тепловых электростанций единичной мощностью от 50 МВт общей мощностью 4182 ГВт. По словам исследователей, это составляет примерно 95,8% от общей мощности ТЭС в мире. С помощью спутниковых снимков были определены их точное местоположение и технологии охлаждения. Затем эти данные были соотнесены с водоемами с использованием метода анализа на основе Географической информационной системы (ГИС) и оценён «водный след» каждого из объектов.
«В нашей работе представлен анализ воздействия на 354 крупные реки во всем мире, проведенный с высоким временным и пространственным разрешением. Этот анализ рек имеет большое значение, поскольку тепловые электростанции влияют в основном на местные водные экосистемы из-за теплового загрязнения и увеличения расхода воды», — отмечают авторы.
Ранее ученые из Лаппеенрантского технологического университета (Lappeenranta University of Technology — LUT), входящие в число авторов рассматриваемой работы, и немецкой Energy Watch Group представили исследование, описывающее переход к 2050 г к энергетической системе, работающей на основе только возобновляемых источников энергии. В этом докладе подчёркивается, что такой переход не только реалистичен в технологическом плане, но и рационален с экономической точки зрения.
