Жажда мощности

Четверть населения Земли проживает в регионах, страдающих от жестокой засухи шесть месяцев в году. Неудивительно, что Всемирный экономический форум недавно отнёс водный кризис к числу крупнейших глобальных рисков на ближайшие 10 лет. При этом одна из самых водоёмких сфер человеческой деятельности – электрогенерация. При производстве электричества потребляется в пять с лишним раз больше воды, чем для бытовых нужд (питьё, приготовление еды, стирка, мытье посуды, санитарные нужды), и примерно во столько же больше, чем в промышленности.

Рис. 1. Мировое распределение потребления воды по секторам

Пока на электрогенерацию приходится значительно меньше водных ресурсов, чем на производство продуктов питания. В то же время эксперты предсказывают, что в течение текущего столетия ситуация может кардинально измениться.

Эти изменения будут вызваны сочетанием нескольких факторов. Во-первых, к концу XXI века население Земли возрастёт с нынешних 7,4 млрд человек до 9,6–12,3 млрд. Во-вторых, доступ к стабильным источникам энергии дополнительно получат 2,4 млрд человек. Наконец в-третьих, в рамках глобальной компании по снижению парниковых выбросов и отказу от ископаемого топлива, возрастёт электрификация на транспорте и в сфере теплоснабжения. Насколько именно возрастёт потребление воды в электрогенерации под воздействием этих факторов, будет зависеть от национальных и международных решений в области энергетики, принятых в ближайшее десятилетие.

Исходя из договоренностей, достигнутых на Парижском Климатическом саммите, проблема углеродного следа будет иметь всё большее влияние на принятие решений в энергетике. Объёмы выбросов парниковых газов жизненного цикла могут сильно разниться в зависимости от технологии производства электроэнергии. Так, для гидроэнергетики этот объём составляет 4 грамма СО2-эквивалента на кВт/ч, в то время как для угольной генерации – около килограмма. В то же время этот показатель сильно зависит от технологических и региональных особенностей конкретного объекта генерации.

Рис. 2. Оценка объёма выбросов парниковых газов жизненного цикла в зависимости от технологии

Не менее важный фактор для сравнения различных типов генерации – это так называемый водяной след жизненного цикла – объём воды, необходимый для строительства, функционирования и закрытия объекта генерации на единицу поданной в сеть электроэнергии. Различия могут быть поразительными в этом показателе в зависимости от типа генерации. К примеру, для ветровой энергетики водяной след не превышает 0,01 литра на кВт/ч, в то время как для ГЭС плотинного типа он составляет более литра на кВт/ч. Как и в случае с карбоновым следом, данные могут разниться от объекта к объекту в зависимости от его технологических особенностей.

Энергетический сектор – один из крупнейших потребителей воды в мире, стоящем перед угрозой засухи. Ошибки в расчёте потребности энергетики в оде могут в ближайшем будущем пошатнуть устойчивость энергосистем во многих частях мира.

Рис. 3. Оценка водоёмкости различных типов генерации

Если масштабировать эти различия между источниками энергии на количество электричества, необходимое всему человечеству, значение их водяного следа возрастает феноменально. Неспособность планировать и рассчитывать потребность энергетики в воде, вероятно, приведёт к снижению стабильности поставок электричества, общему снижению устойчивости энергосистем и прочим негативным последствиям. Так, последствия сильнейшей засухи недавно ощутили на себе потребители в США, получающие электроэнергию от ТЭС и ГЭС.

Если политики во всём мире не примут в расчёт взаимосвязь между энергией и водой, во многих частях мира именно доступ к водным ресурсам будет определяющим фактором для обеспечения электроэнергией. А это, в свою очередь, вынудит правительства стран срочно распределять скудные запасы воды между энергетикой, производством продуктов питания, промышленностью, здравоохранением и поддержанием общей санитарии.

Оригинал материала: http://theconversation.com/energy-sector-is-one-of-the-largest-consumers-of-water-in-a-drought-threa...