Нурлан Уразов 
Гидроэнергетика на сегодняшний день остается наиболее широко используемым возобновляемым источником энергии, играя центральную роль в глобальных стратегиях по декарбонизации. Однако эксперты предупреждают, что ее долгосрочная надежность все чаще ограничивается последствиями изменения климата. В новом обзоре, опубликованном в научном журнале Energy Reports, международная группа исследователей проанализировала уязвимость сектора перед изменением гидрологических режимов, заилением водохранилищ и экстремальными погодными явлениями, предложив ряд мер по смягчению рисков и адаптации инфраструктуры.
В мировом масштабе влияние климатических факторов крайне неоднородно. В то время как некоторые регионы могут получить временную выгоду от увеличения количества осадков, другие сталкиваются с усилением засух, сокращением речного стока и рисками наводнений. Региональные оценки показывают специфические проблемы для каждой части света: от отступления ледников в Альпах и изменчивости дождей в Африке к югу от Сахары до резкого снижения выработки в Бразилии из-за засух и сложностей управления трансграничными бассейнами, такими как Нил.
Статистика последних десятилетий демонстрирует тревожную тенденцию. С 2000 по 2022 год установленная мощность гидроэлектростанций в мире выросла на 81%, а фактическая генерация – только на 66%. Это расхождение отражается в снижении коэффициента использования установленной мощности с 42,8% до 39,3%. Специалисты объясняют это не только старением оборудования, но и участившимися засушливыми годами, а также ужесточением экологических требований к поддержанию уровня воды в реках. Очевидным становится факт, что простое расширение мощностей без модернизации и учета климатических сдвигов не гарантирует энергетическую безопасность.
Изменение климата напрямую влияет на баланс спроса и предложения. Рост глобальной температуры снижает потребность в отоплении в северных широтах, но резко увеличивает нагрузку на сети из-за кондиционирования в теплых регионах. В то же время доступность воды становится критическим фактором не только для ГЭС, но и для тепловых электростанций, нуждающихся в охлаждении. По оценкам международного агентства IRENA, для ограничения потепления в пределах двух градусов к 2050 году потребуется дополнительно ввести 850 ГВт мощностей, однако их работа будет проходить в условиях повышенной неопределенности.
Особое внимание в исследовании уделено Малайзии как примеру страны, активно развивающей гидроэнергетику через масштабные проекты Baleh и Nenggiri. Гидрологическое моделирование показывает, что даже при увеличении общего объема осадков выгода от ГЭС может быть нивелирована интенсивным накоплением донных отложений и испарением воды из-за жары. Опыт Малайзии подтверждает, что гидроэнергетика способна существенно снизить углеродный след, но она не может рассматриваться как изолированное решение в энергосистемах, где до сих пор доминирует ископаемое топливо.
Для повышения устойчивости отрасли ученые предлагают комплексный подход. На технологическом уровне это включает внедрение цифровых двойников станций, использование систем на базе искусственного интеллекта для прогнозирования стока и модернизацию турбин для работы при переменном давлении воды. Перспективным направлением считается гибридизация, например, размещение плавучих солнечных панелей на поверхности водохранилищ ГЭС, что позволяет компенсировать сезонные колебания выработки и снижать испарение влаги.
Важной частью адаптации должны стать природные решения, такие как восстановление лесов в бассейнах рек для регулирования стока и защиты от эрозии. Кроме того, эксперты подчеркивают необходимость разработки гибких правил управления водохранилищами, которые позволят балансировать между производством электричества, нуждами сельского хозяйства и защитой экосистем. В условиях, когда изменение климата делает гидрологические циклы менее предсказуемыми, успех отрасли будет зависеть от точности долгосрочного планирования и диверсификации энергетических портфелей.