Атомные и угольные электростанции в США и Европе уязвимы для изменения климата: исследование

Теплая вода и снижение речного стока в США и Европе в последние годы уже приводили к снижению выработки или временным остановкам ряда тепловых электростанций. Например, атомная электростанция Browns Ferry в Алабаме была вынуждена останавливаться более одного раза прошлым летом, потому что вода в реке Теннесси была слишком теплой для использования в системах охлаждения.

Исследование европейских и вашингтонских ученых, опубликованное в Nature Climate Change, прогнозирует, что в ближайшие 50 лет более теплая вода и меньший сток приведут к увеличению числа таких сбоев. Авторы предсказывают, что генерирующая мощность тепловых электростанций в период с 2031 по 2060 год снизится на 4–16% в США и на 6–19% в Европе из-за нехватки охлаждающей воды. Вероятность экстремальных падений выработки — полных или почти полных остановок — может почти утроиться.

Тепловые электростанции, использующие ядерное или ископаемое топливо для нагрева воды в пар, который вращает турбину, обеспечивают более 90% электроэнергии в США и потребляют 40% пресной воды страны. В Европе на эти станции приходится три четверти электроэнергии и около половины потребления пресной воды. Снижение доступности воды и ее потепление, вызванные ростом температур воздуха, связанным с изменением климата, означают более высокие затраты на электроэнергию и снижение надежности систем.

Наиболее уязвимыми, согласно результатам исследования, являются старые станции, использующие прямоточное охлаждение, которые забирают воду напрямую из рек или озер. Наибольшие проблемы в США прогнозируются для таких станций, расположенных внутри страны на крупных реках на Юго-Востоке, например, для АЭС Browns Ferry в Алабаме и угольной электростанции New Madrid на юго-востоке Миссури.

«Худшие сценарии на Юго-Востоке связаны с волнами жары, когда энергия нужна для кондиционирования воздуха, — отметил соавтор Деннис Леттенмайер, профессор Вашингтонского университета. — Если у вас очень высокий спрос на электроэнергию, а температура в реке слишком высока, и вам нужно остановить электростанцию, у вас проблема».

Строгие экологические стандарты как в США, так и в Европе относительно объемов забираемой воды и температуры сброса могут в теплые периоды при низком стоке привести к росту конфликтов между экологическими целями и энергопроизводством. «Более высокие цены на электроэнергию и перебои в поставках — серьезные проблемы для энергетического сектора и потребителей, но растущей проблемой является и воздействие повышения температуры воды на речные экосистемы», — сказала первый автор Мишель ван Влиет из Вагенингенского университета.

Учитывая высокую стоимость и долгий срок службы электростанций, такие долгосрочные прогнозы важны для адаптации энергетического сектора. Одной из стратегий мог бы стать переход на новые газовые электростанции, которые эффективнее и используют меньше воды. «Однако, учитывая срок службы станций и невозможность их перемещения к альтернативному источнику воды, это не мгновенное решение, но его следует учитывать при планировании инфраструктуры», — заключил автор-корреспондент Павел Кабат.