КАК ВОЗДЕЙСТВИЕ ГЭС ЗАВИСИТ ОТ ЕЕ МЕСТОРАСПОЛОЖЕНИЯ

Егидарев1 Е.Г., Симонов2 Е.А.

ЭКСПРЕСС ОЦЕНКА СЦЕНАРИЕВ ОСВОЕНИЯ ГИДРОПОТЕНЦИАЛА В БАССЕЙНЕ РЕКИ АМУР: НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ МЕСТОРАСПОЛОЖЕНИЯ ГЭС.

ТЕКСТ К ПРЕЗЕНТАЦИИ  НА КОНФЕРЕНЦИИ «АМУР-2011».

1 — Тихоокеанский институт географии ДВО РАН, Амурский филиал Всемирного фонда дикой природы (WWF России).

2 — Международная коалиция «Реки без границ», Программа WWF по бассейну Амура.

Evgeny Egidarev, Eugene Simonov

Analysis of Hydropower Development in Amur River Basin: some peculiarity questions of dam location.

Many assumptions of the past regarding relative environmental impact of different hydropower schemes are revisited by using consistent impact assessment method. Paper seeks to provide guidance on optimization of energy output and its environmental costs.

 

Бассейн Амура в наибольшей степени подходит для разработки и апробации данной методики оценки, т.к. является безусловным природоохранным приоритетом, охватывает три страны с разной водохозяйственной политикой, сравнительно хорошо изучен и т.д. Бассейн Амура сегодня — это 2 существующих, 17 планируемых крупных и средних ГЭС в России, а также 13 существующих, 25 планируемых крупных и средних ГЭС в Китае. Данное сообщение посвящено сравнительной оценке воздействий при разных местоположениях ГЭС и поиску путей оптимизации схем гидростроительства в бассейне.

Основные рассматриваемые показатели воздействий ГЭС

При оценке совокупного влияния ГЭС на экологическое состояние бассейна, мы произвели расчеты пяти показателей воздействия:

1) Изменения гидрологического режима поймы в нижних бьефах плотин. Рассчитана площадь и доля (%) измененных воздействием плотины пойменных экосистем ниже её створа от всех пойм крупных водотоков бассейна;

2) Трансформации водных экосистем выше плотин. Рассчитана площадь и доля (%) водохранилища (измененной водной экосистемы) от площади всех водных экосистем бассейна;

3) Первичной фрагментации речного бассейна. Рассчитана площадь и доля (%) блокированной плотиной части речного бассейна [2];

4)Вторичную фрагментацию бассейна — степень расчленения бассейна на отдельные участки плотинами (выраженная как % утраченных путей передвижения по речной сети);

5)Изменение естественного стока наносов, выраженное как доля (%) стока прошедшая через плотины и не доставившая наносы на нижележащие участки.

Первые два показателя для одной и той же плотины в любом сценарии вносят один и тот же вклад в суммарное воздействие, а фрагментация зависит от взаимного расположения плотин в сценарии.

Результирующую оценку по сценарию мы отобразили в виде интегрального воздействия — среднегеометрического всех рассматриваемых показателей воздействия [3].

Площадь (или %) измененных экосистем можно поделить на объем вырабатываемой (или планируемой к выработке) электроэнергии и тем самым сравнить удельные воздействия для разных сценариев. Более точная оценка получается при сравнении удельных воздействий раздельно по каждому из показателей воздействия. В связи с этим нами были рассчитаны удельные воздействия для всех предложенных показателей[4].

Мы провели оценку как для 55 индивидуальных створов ГЭС, так и для 50 сценариев объединяющих группы ГЭС и сравнивали их совокупное влияние на состояние бассейна по 5 вышеуказанным показателям. Формат сообщения позволяет поделиться лишь малой частью результатов и выводов.

Как воздействие зависит от местоположения

В какой части бассейна реки — в верховьях или в низовьях лучше строить ГЭС? Многие авторы и организации рекомендуют «не строить на главном русле», но для многих рек с равновеликими притоками однозначно «главное» русло начинается уже недалеко от устья[1][5]. Мы использовали определение, что индивидуальная ГЭС расположена тем «выше» чем меньше % бассейна она блокирует. Возможны еще несколько альтернативных определений (принадлежность к важнейшему по объему приносимой воды руслу, расстояние до устья, и т.д.).

Чтобы снизить влияние случайных факторов мы сгруппировали ГЭС в 9 сценариев с одинаковой суммарной выработкой (5-6 млрд кВтч в год), каждая группа включала ГЭС с близкими индивидуальными значениями блокированного бассейна.

scenarii1.jpg

Рисунок 1. Взаимоотношение между факторами воздействия в разных сценариях с равной выработкой и расположением ГЭС выше (слева) и ниже (справа) по течению.

Мы видим некоторое увеличение удельного воздействия при сдвиге створов вниз по течению от Сценария №28 к сценариям №34-36. Это обусловлено прежде всего ростом двух показателей фрагментации бассейна, тогда как изменение других показателей воздействия не имеет столь же очевидной тенденции. В низовьях удельное воздействие в среднем в 2-2,5 раза выше, чем для ГЭС в верховьях.

Несмотря на эту тенденцию, мы можем сконструировать отдельные сценарии, в которых ГЭС расположенные ниже на притоках будут оказывать меньшее воздействие, чем вышерасположенные (Сценарий 31 дает меньшее удельное воздействие, чем сценарий 29 и 30). В нем ГЭС на притоке Амгунь близком к устью приведет к меньшему снижению поемности, чем ГЭС в самых верховьях речной системы, так как ниже этого створа расположена меньшая площадь пойм.

Строительство всего одной дополнительной русловой Хинганской ГЭС на главном русле Амура (т.е. на частично регулируемом стоке от существующих ГЭС) приведет к резкому росту как абсолютных, так и удельных воздействий. Это связано с тем, что в данном сценарии велик прирост блокируемой площади, вторичной фрагментации, нарушений в режиме наносов. Это частный случай «русловой» ГЭС использующей имеющийся сток, практически не трансформируя гидрологический режим в нижнем бьефе (но все же кардинально пресекая сток наносов). Отчет о стратегической оценке проектов ГЭС на главном русле р. Меконг(Ланцанцзян) [6] показывает сходную решающую негативную роль планируемых «русловых» ГЭС в сценариях будущего развития.

В ином бассейне с более расчлененным рельефом в верховьях (и среднем течении) выгоды от размещения там ГЭС должны быть еще более очевидны, но возможны несколько иные соотношения между расположением и удельным воздействием ГЭС. В любом случае ГЭС на «главном русле», отсекающая более 10-20% площади бассейна и пресекающей сток больших объемов наносов будет характеризоваться худшими удельными показателями воздействия, чем большинство ГЭС на притоках выше по течению.

Эколого-экономическая эффективность гидроэнергетики

Другая серия расчетов показала что для одной и той же суммарной дополнительной выработки в 7000 млн КВтч в год размер прироста интегральных значений экологического воздействия к ныне существующим различается в 13 раз(!) , указывая на огромную разницу между экологической опасностью разных сценариев гидростроительства и соответственно на огромный потенциал оптимизации планов строительства ГЭС в бассейне. Но вместо поисков путей оптимизации энергетические компании обычно рассказывают нам, что строительство дополнительных ГЭС прибавит сравнительно небольшое воздействие по сравнению с уже достигнутым ранее. Результатом является современное освоение бассейна по сценарию близкому к худшему из возможных.

Правила оптимизации в освоенных бассейнах:

— минимизация приращения блокируемой плотинами площади бассейна;

— отбор в сценарий ГЭС с наименьшим удельным интегральным воздействием.

Очевидно, что возможности оптимизации тем больше чем меньше планируемый объем получения энергии по сравнению с общим гидропотенциалом бассейна. Речная сеть вовсе не является возобновимым энергетическим ресурсом — он вполне наглядно конечен. На «экологически приемлемых ГЭС» можно изъять только определенную небольшую часть от гидроэнергетического потенциала бассейна, а далее выбор будет между «плохими» и «очень плохими» вариантами.

При этом, в рамках традиционных проектных решений наработанных в прошлом веке (крупные плотинные ГЭС) выбор вариантов для «устойчивого гидростроительства» в рамках огромного Амурского бассейна весьма невелик. Это по нашим подсчетам максимум 28 Гвт-час.год из которых 13 Гвт-час.год приходится на уже построенные на 2010 год ГЭС. За пределами этого начинаются, очевидно неэффективные по социально-экологическим меркам решения с удельными показателями воздействия ниже чем у совокупности сегодня существующих на Амуре ГЭС.

К таким выводам приводит и сравнение удельного воздействия на экосистемы Амурского бассейна в расчете на 1 млрд. киловатт часов выработки энергии которое может быть оказано Шилкинской (Транссибирской) ГЭС (предложенный недавно консорциумом компаний «Чаньцзяндяньли» и «ЕвроСибЭнерго») и такого же воздействия комплекса Зейской и Бурейской ГЭС.

scen2.jpg

Рисунок 2. Сравнение воздействия Шилкинской (Транссибирской) ГЭС и других сценариев.

В целом, ГЭС в низовьях Шилки будет примерно в 2.3 раза хуже по интегральным удельным показателям экологических воздействий, чем существующий Зейско-Бурейский гидроэнергетический комплекс. Удельное воздействие ГЭС на Шилке на состояние пойм Амурского бассейна в 1.5 раза, а по доле блокированного бассейна — в 8 раз выше, чем у современных российских ГЭС. Если в Зейско-Бурейском узле на миллиард киловатт-часов годовой выработки приходится 12 тысяч квадратных километров блокированного бассейна, то на нижней Шилке этот же объем производства обойдется в 100 000 квадратных километров. В сравнении с рассмотренными WWF в бассейне Амура 55 проектами ГЭС Шилкинская ГЭС входит в десятку наихудших как по абсолютным так и по удельным показателям экологического воздействия, уступая только ряду проектов ГЭС на главных руслах Амура и Аргуни. В случае строительства объекта интегральное воздействие всей суммы российских ГЭС вырастет на 50%, тогда как их общая выработка электроэнергии возрастет лишь на 17%.

Результатом нашей дальнейшей работы станет свод рекомендаций о минимизации экологического ущерба при оптимизации выработки электроэнергии на ГЭС в бассейне реки на примере Амура, а также предполагаемые ограничения на предельное развитие отрасли в бассейне в целом и каждом из суббассейнов.

Литература:

1.     Васильев. Ю.С., Христанов Н.И. Экологические аспекты гидроэнергетики. — Л.: Изд-во Ленигр. ун-та, 1984. — 248с.

2.     Егидарев, Е.Г. Подходы к сценарной оценке совокупного воздействия гидроэлектростанций на бассейн реки. Амурский пример / Е.Г Егидарев, Е. А. Симонов. // Реки Сибири: V международная конференция. (Томск, 16-18 апреля 2010г.) — Томск, 2010. — С. 88-92.

3.     Егидарев Е.Г., Мартынов А.С., Симонов Е.А. Экспресс-анализ экологических последствий разных сценариев освоения гидроэнергетического потенциала речного бассейна (на примере верхней части бассейна Амура). Портал «Белая книга. Плотины и развитие» http://www.russiandams.ru/reviews/ecologicheskaya-otsenka-ges/otsenka-amurskih-ges.php Последнее обращение: 06.09.11.

4.     Егидарев, Е.Г. Вечные вопросы гидроэнергетики: одна большая или много маленьких? / Е.Г. Егидарев, Е.А. Симонов // Реки Сибири: материалы VI Международной научно-практической конференции. (Красноярск, 22-24 марта 2011). — Красноярск : Краснояр. Гос. Пед. Ун-т им. В.П. Астафьева, 2011. — С. 4-11.

5.     Ledec, G., Quintero, J.D., & Mejia, M.C. 1997. Good Dams and Bad Dams: Environmental and Social Criteria for Choosing Hydroelectric Project Sites. Sustainable Development Dissemination Note #1. A report produced for the World Bank. 22 pp.

6.     Mekong River Commission (MRC). Strategic Environmental Assessment (SEA) for hydropower development projects proposed on the mainstream Mekong River. 2010 http://www.mrcmekong.org/ish/SEA/SEA-Main-Final-Report.pdf Последнее обращение: 06.09.11

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *