Энергетика
Работа энергосистем зависит от погоды, воды и климата. Это влияет на производство, передачу и использование электроэнергии. Поскольку экстремальные явления оказывают все более значительное воздействие на энергосистемы, ВМО помогает Членам и энергетическим предприятиям использовать метеорологическую, гидрологическую и климатическую информацию для поддержки устойчивого планирования и деятельности.
Обзор
Уязвимость энергосистем к воздействию погоды, водных ресурсов и климата определяет реальные условия их функционирования. Гидроэнергетика, крупнейший в мире источник возобновляемой электроэнергии, зависит от дождевых осадков, снежного покрова и таяния ледников. Для охлаждения тепловых электростанций требуются большие объемы воды, поэтому повышение температуры рек и озёр либо понижение их уровня воды приводит к снижению эффективности работы станций или сокращению выработки электроэнергии. Объёмы производства ветровой и солнечной электроэнергии растут и падают в зависимости от атмосферных условий. Сети передачи и распределения подвержены воздействию волн тепла, лесных пожаров, штормов, обледенения и наводнений. Погодные условия влияют и на спрос, и нагрузки на системы охлаждения и отопления становятся все менее стабильными.
Изменение климата и погодных условий усиливает каждое из этих воздействий. Более жаркое и засушливое лето увеличивает нагрузку на водохранилища гидроэлектростанций и системы охлаждения теплоэлектростанций именно в те периоды, когда спрос на охлаждение достигает максимума. Более интенсивные штормы, наводнения и лесные пожары наносят ущерб инфраструктуре, которая проектировалась исходя из более стабильных климатических условий. Комплексные и каскадные явления, например волна тепла в сочетании со слабым ветром и снижением выработки гидроэлектроэнергии, одновременно создавать нагрузку на всю энергетическую систему. Исторические климатические данные уже не могут служить столь же надёжным ориентиром для оценки будущих условий, как это было прежде.
Для энергетического сектора погода, вода и климат стали оперативными переменными, которые необходимо учитывать при принятии решений на всех временных горизонтах — от балансировки сети в режиме реального времени до долгосрочного инвестиционного планирования на десятилетия вперёд.
Влияние
На энергетический сектор приходится около 10 процентов мирового забора пресной воды, которая используется главным образом для охлаждения тепловых электростанций и выработки гидроэлектроэнергии. Гидроэлектроэнергетика остается крупнейшим в мире источником возобновляемой электроэнергии, тогда как гораздо бóльшая часть мирового производства электроэнергии косвенно зависит от наличия воды, необходимой для охлаждения. По оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), как тепловые, так и гидроэнергетические источники энергии уязвимы к дефициту воды, что может повлиять на надежность электросети и доступность энергоснабжения.
В последние годы продолжительные засухи привели к сокращению производства гидроэлектроэнергии в странах юга Африки, Латинской Америке, Европе и отдельных регионах Азии. Одним из наиболее ярких примеров стало явление Эль-Ниньо 2015–2016 годов, когда количество дождевых осадков в Колумбии сократилось примерно на 40 процентов, уровень воды в водохранилищах гидроэлектростанций снизился на 60–70 процентов и энергосистема, в которой около трех четвертей электроэнергии вырабатывалось гидроэлектростанциями, была вынуждена перейти на тепловые электростанции для обеспечения электроснабжения.
Повышение температуры рек привело к сокращению выработки электроэнергии на атомных и тепловых электростанциях в ряде европейских стран и в Соединенных Штатах Америки, а низкий уровень воды ограничивал транспортировку топлива и оборудования по основным внутренним водным путям и маршрутам плавания судов. Отступление ледников также изменяет сезонную доступность водных ресурсов для гидроэнергетики в Андах, Гималаях, Альпах и других горных бассейнах. Эти эпизодические сбои отражают долгосрочную тенденцию: в последние два десятилетия общий объем запасов пресной воды на суше, включая почвенную влагу, снег и лед, уменьшался во всем мире в среднем примерно на один сантиметр в год.
Волны тепла увеличивают спрос на электроэнергию для охлаждения, одновременно снижая эффективность работы теплоэлектростанций и пропускную способность линий электропередачи. Тропические циклоны, внетропические штормы и наводнения могут повредить подстанции, коридоры электропередачи, нефтеперерабатывающие заводы и трубопроводы. Лесные пожары, которые становятся все более частыми и интенсивными во многих пожароопасных районах, могут повреждать линии электропередачи, приводить к вынужденным отключениям в связи с мерами предосторожности и уменьшать выработку солнечной электроэнергии из-за задымления и пепла. Экстремально холодные явления приводили к масштабным перебоям в электроснабжении, когда газовые, угольные и даже атомные электростанции оказывались не готовы к продолжительным холодам, что приводило к каскадным нарушениям в работе систем электроснабжения и отопления.
Повышение уровня моря усугубляет эти риски для значительной части мировой энергетической инфраструктуры, расположенной в прибрежных районах. Тепловые и атомные электростанции, нефтеперерабатывающие заводы, терминалы сжиженного природного газа (СПГ), морские платформы, порты и прибрежные подстанции сталкиваются с растущим риском в связи с повышением среднего уровня моря, учащением прибрежных наводнений и усилившимися штормовыми нагонами. При проектировании и финансировании объектов с длительным сроком эксплуатации уже сегодня необходимо учитывать уровень моря и риски штормовых нагонов, которые будут меняться на протяжении всего жизненного цикла таких объектов.
Ответ ВМО
С целью оказания помощи этому сектору в деле управления рисками, связанными с погодой, водой и климатом, на различных временных горизонтах ВМО сотрудничает с национальными метеорологическими и гидрологическими службами (НМГС) и широкой сетью партнеров, включая Международное агентство по возобновляемой энергии (МАВЭ), Международное энергетическое агентство (МЭА), Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ) и более широкое энергетическое сообщество. В рамках Специализированное обслуживание включает наукастинг, субсезонные и сезонные прогнозы, прогнозирование на период от одного года до десятилетия и долгосрочное климатическое прогнозирование и положено в основу планирования ресурсов, эксплуатации и технического обслуживания, управления рисками и принятия инвестиционных решений в отношении возобновляемых источников энергии, генерации тепловой энергии, атомной энергетики, сетей и хранилищ.
ВМО оказывает поддержку в области планирования и эксплуатации гидроэлектростанций, управления водными ресурсами для охлаждения и заблаговременных предупреждений о засухе и наводнениях на уровне бассейнов, опираясь на глобальную инфраструктуру гидрологических наблюдений и прогнозирования, которую она координирует.
Системы заблаговременных предупреждений для энергетического сектора, согласованные с глобальной инициативой «Заблаговременные предупреждения для всех», помогают предвидеть сбои в работе, вызванные экстремальными погодными условиями, засухами и комплексными явлениями.
Совместно с Европейской экономической комиссией Организации Объединенных Наций (ЕЭК ООН) и Организацией Объединенных Наций по вопросам образования, науки и культуры (ЮНЕСКО) ВМО координирует работу Группы экспертов Организации Объединенных Наций по водным ресурсам и изменению климата, содействуя усилиям системы Организации Объединенных Наций по согласованию подходов к принятию решений в области управления водными ресурсам и энергетикой с учетом климата. Совместная аналитическая работа с МАВЭ помогает преобразовывать результаты научных исследований климата в практическую информацию для специалистов по планированию энергоснабжения, операторов, регулирующих органов и инвесторов.
ВМО также содействует развитию потенциала НМГС в области предоставления энергетическому сектору информации, способной послужить основой для принятия обоснованных решений, посредством подготовки кадров, региональных проектов и демонстрационных видов обслуживания. Она также координирует международный обмен данными и разработку стандартов, на которые основывается деятельность энергетических компаний во всем мире.
Объединяя экспертные знания и опыт в области атмосферы, гидрологии и климата, ВМО вносит уникальный вклад в глобальное обсуждение электроэнергетики, которое становится все более важным для данного сектора, поскольку изменчивость погоды и климата меняют условия, в которых работают энергетические системы.
Похожие публикации
