Инженер Джованни Де Чезаре из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) на примере плотины Грис в кантоне Вале продемонстрировал, как изменение климата повлияет на работу гидроэлектростанций. Последствия глобального потепления, такие как таяние ледников, сокращение снегопадов, увеличение зимних осадков и более частые засухи, окажут глубокое воздействие на водохранилища швейцарских ГЭС и способы использования водных ресурсов.
В настоящее время вода в резервуарах имеет ценность почти исключительно с точки зрения производства электроэнергии. Однако в будущем ей необходимо будет придать экономическую ценность, основанную на различных способах ее использования, поскольку плотины начнут выполнять многоцелевые функции. К такому выводу пришел инженер Джованни Де Чезаре в исследовании, опубликованном в Geophysical Monograph Series. Он проанализировал данные об изменении климата, эволюции ледников и заиливании водохранилищ, чтобы спрогнозировать вызовы для операторов ГЭС. В Швейцарии, например, за последние сто лет площадь ледников сократилась почти вдвое, и большинство из них, вероятно, исчезнет к 2100 году.
В центре исследования оказалась плотина Грис, водохранилище которой расположено на высоте 2387 метров. Вода из него проходит через каскад гидроэлектростанций и в конечном итоге попадает в озеро Маджоре, обеспечивая около 3% всей гидроэнергетики Швейцарии. Для сравнения – в 2023 году на долю гидроэнергетики пришлось примерно 57,6% всей произведенной в стране электроэнергии.
Подзаголовок исследования содержит вопрос: «Что исчезнет раньше – ледник или водохранилище?». Для плотины Грис ответ очевиден – ледник, который, по прогнозам, исчезнет примерно к 2070 году. После этого водохранилище будет пополняться только за счет дождей и таяния снега. К 2100 году приток воды в него сократится примерно на 30% по сравнению с нынешним уровнем. При этом водохранилищу придется взять на себя часть функций, которые сегодня выполняет ледник, однако вопрос о распределении водных ресурсов остается открытым.
Швейцария, где насчитывается около 220 плотин, находится на перепутье. Во многих водохранилищах накопились отложения, что снижает их полезный объем и нарушает выработку электроэнергии. За 50 лет эксплуатации во многих из них так называемый «мертвый объем» оказался заполнен осадками. Швейцарское законодательство требует от операторов восстанавливать сооружения до безопасных стандартных условий перед продлением или продажей концессий. Это означает необходимость реконструкции, а иногда и увеличения высоты плотин, а также удаления донных отложений для повышения эффективности и безопасности.
Глобальное потепление добавляет в это уравнение новую переменную: что произойдет, когда исчезнут ледники, которые были одной из причин строительства плотин? Инженерам предстоит найти способ учесть эту перспективу при планировании работ по модернизации гидротехнических сооружений, чтобы предотвратить будущие конфликты из-за использования воды и сохранить жизненно важные водохранилища.
