Экологические факторы

    Согласно  опубликованным данным, себестоимость  энергии на ГЭС в 6-8 раз ниже, чем  на атомных и тепловых электростанциях, и составляет 0,152 коп./(кВт ч). Это особенно важно для Сибири, Дальнего Востока и районов Крайнего Севера, где народнохозяйственный комплекс характеризуется высокой энергоемкостью.

    Однако  ГЭС, как многие другие важнейшие  народнохозяйственные объекты, строят очень долго, и в этом наша страна отстает от мировой практики. Несмотря на то, что гидроэлектростанции начинают выдавать электроэнергию и окупают себя еще до завершения их возведения, длительные сроки строительства снижают экологическую эффективность ГЭС.

    Остановимся на некоторых положительных экологических  аспектах создания гидроузлов.

• Регулирование стока водохранилищами является основным техническим приемом, позволяющим более рационально (с позиции прежде всего водного хозяйства и гидроэнергетики) использовать естественный сток рек, увеличить располагаемые водные ресурсы (что очень существенно для маловодных сезонов и групп лет пониженной водности), приспособить имеющиеся водные ресурсы к планируемому забору воды из рек на хозяйственные нужды. Регулирование стока с помощью водохранилищ (особенно полное многолетнее регулирование) при равномерных попусках для разбавления очищенных стоков способствует улучшению качества воды в нижних бьефах в межень.
• Гидроэнергоресурсы - постоянно возобновляемые источники энергии, причем сравнительно чистой энергии, производство которой не загрязняет воздушный и водный бассейны вредными выбросами, как это наблюдается в теплоэнергетике.
• Во многих случаях гидроэлектростанции создаются для улучшения снабжения электроэнергией уже сложившихся отраслей промышленности (Колымская - для обеспечения горнодобывающей промышленности, Хантайская и Курейская – для улучшения электроснабжения Норильского горно-металлургического комбината и т .д.). Замена выработки электроэнергии 'ГЭС, работающих на органическом топливе, энергией ГЭС заметно улучшает состояние воздушной среды прилегающих районов.
• Появляется возможность решения экологических проблем с помощью санитарных попусков, улучшающих качество воды в реках в меженный период. Конечно, это не радикальный метод оздоровления экологической обстановки. Обязательным условием является осуществление серии водоохранных мероприятий, к которым относится прежде всего сокращение объема использования водных ресурсов и объема сброса сточных вод путем перехода на безотходные и малоотходные технологии, введения замкнутых оборотных систем водоснабжения, очистки сточных вод предприятий и коммунальных хозяйств, расположенных на берегах рек и водохранилищ.
• Очень важным социальным аспектом сооружения водохранилищ является их рекреационный потенциал благодаря сформировавшимся живописным ландшафтам и возможностям организации отдыха на воде и побережьях искусственных водоемов.

    Опыт  проектирования и эксплуатации гидроэлектростанций  и данные, полученные в ходе изучения последствий их создания у нас в стране и за рубежом, свидетельствуют о том, что наибольшее отрицательное влияние на природу и хозяйство оказывают сверхкрупные и крупные равнинные водохранилища, особенно расположенные в приустьевых районах рек.

    Один из главных неблагоприятных факторов создания таких водохранилищ - значительные площади затоплении. При этом, как правило, недостаточно изучены бывают природные ресурсы зон затопления, а оценка стоимости потерь природных ресурсов от затопления производится с позиций сегодняшнего дня. При сооружении ГЭС-гигантов во главу угла, игнорируя экологию, до последнего времени ставились экономические и народнохозяйственные задачи. А так как наибольшая энергooтдача и наименьшая стоимость производства единицы электроэнергии присущи мощным гидроэлектростанциям, то сооружались преимущественно крупные ГЭС и водохранилища. Из 25 самых мощных ГЭС в мире шесть были построены в СССР, из них Братская занимает тринадцатое место, а Саяно-Шушенская – четвертое.

    В нашей стране интенсивное освоение гидроэнергетического потенциала рек началось с равнинных водотоков, что было обусловлено несколькими причинами. Прежде всего именно на равнинных реках европейской части страны были сосредоточены основные индустриальные центры, которые необходимо было не только снабжать электроэнергией, но и обеспечить устойчивым водоснабжением.

    На  географию размещения ГЭС в тот  период оказали влияние также  экономические и технические трудности массовой передачи электроэнергии на большие расстояния. Поэтому, например, в Сибири и на Дальнем Востоке интенсивное энергетическое строительство началось позже, когда появились экономические предпосылки для развития в этих регионах крупных индустриальных центров.

    По  мере накопления опыта строительства  более интенсивно осваивались горные реки Кавказа, Кольского п-ова, развивалось  строительство ГЭС средней мощности в Средней Азии. Но ведущим направлением развития энергетики было освоение потенциала крупных равнинных рек европейской части страны, сопровождавшееся очень большими затоплениями и подтоплениями земель, в том числе сельскохозяйственных.

    Благодаря продвижению гидроэнергетического строительства в горные и предгорные районы, разбивке крупных гидроузлов на ступени, а также ряду инженерных мероприятий (обвалованию мелководий и сокращению затоплений с помощью других средств инженерной защиты) удельные площади затопления (по отношению к полезному объему водохранилища, а также на единицу выработки электроэнергии) значительно сократились.

    Следует иметь в виду, что утрата ландшафтов, потеря ресурсов суши и земельного фонда связаны не только с затоплением и подтоплением земель, но и с разрушением берегов водохранилищ в период их эксплуатации, вызванным как ветровым волнением, так и сработкой уровней. Кроме затоплений и подтоплений земель водохранилищами крупных гидроузлов последние сильно воздействуют на целый комплекс природных компонентов, особенно в низовьях рек (климат, сток, тепловой сток, наносы и дельтообразование, ледотермические условия ниже плотин, в дельтах рек и прибрежных участках северных морей и т.д.), могут нарушить устойчивые естественные связи бассейнов рек с морями, изменить соленость последних, осложнить целый ряд хозяйственных проблем, в частности, изменить условия судоходства, естественное воспроизводство рыбных запасов, в северных районах продлить период таяния льда, вызвать появление незамерзающей полыньи зимние туманы т .д.

    В настоящее время принят новый  подход к размещению гидроузлов- отказ  от создания не только сверхкрупных приустьевых равнинных водохранилищ типа Нижне-Обскогo, Нижне-Волжскогo, Нижне-Ленского, Игарскоro и других, но и вообще крупных равнинных водохранилищ и перенесение гидроэнергетического строительства в горные и предгорные районы. Формирование береговой линии в этих районах осложняется и экзогенными процессами, которые активизируются после создания водохранилищ, - обвалами, осыпями, сколами, карстовыми проявлениями (просадками, воронками, рвами); увеличивается селеопасность.

    С этой точки зрения меньшие последствия имеют место при строительстве малых ГЭС. Малые ГЭС эффективны там, где социально-экономические условия и перспективы развития производительных сил региона не требуют создания мощных энергоисточников, а также в отдаленных районах с рассредоточенными потребителями энергии - в качестве независимого источника энергоснабжения, экономящего дорогое и наиболее опасное в экологическом отношении привозное органическое топливо. Однако у малой энергетики есть и недостатки, главные из них - отсутствие гарантированной выработки энергии в связи с прекращением работы многих МГЭС в зимнее время, необходимость создания ввиду этого дублирующих источников энергии. МГЭС не могут играть роль регулятора нагрузок в энергетических системах, не могут защитить от катастрофических паводков, т.е. они не могут иметь многоцелевое назначение. Не учтен пока и гидроэнергетический потенциал рек, возможный к использованию на МГЭС, не изучены в достаточной степени режим рек и последствия создания на них МГЭС, не разработана методика прогноза влияния МГЭС на природную среду .

    В связи с этим отказаться совсем от большой гидроэнергетики, очевидно, пока невозможно, так как малые  ГЭС не в состоянии удовлетворить  потребности крупных промышленных регионов в электроэнергии и не могут иметь комплексного назначения. Поэтому наиболее перспективно, на наш взгляд, дополнение средних с малыми, что намного повышает надежность энергоснабжения и позволяет более эффективно использовать гидроэнергетический потенциал рек.

    В районах нового освоения использование гидроэнергопотенциала предпочтительней начинать со строительства небольших и средних ГЭС, с поочередным возведением гидроузлов и постепенным наращиванием регулирующей емкости, потребность в которой определяется энерго- и водопотре6лением на данном этапе хозяйственного освоения региона. В этой связи целесообразно увязывать планы развития гидроэнергетики с концепцией развития производительных сил регионов и согласующимися с ней Схемами комплексного использования и охраны водных ресурсов всех крупных и средних бассейнов рек страны, так как гидроэлектростанции являются основой формирующихся промышленных центров и ТПК. Эти Схемы должны предусматривать наиболее рациональные в конкретных условиях виды регулирования стока и режимы использования водных ресурсов, удовлетворяющие запросы различных водопотребителей и водопользователей. Одновременно, в связи с вхождением большинства ГЭC в объединенные энергетические системы, необходимо соблюдение принципов оптимального каскадного регулирования стока и межбассейнового водохозяйственного регулирования. Эти разработки должны быть направлены не только на наиболее экономичные, но и на наиболее экологичные способы эксплуатации ГЭC и использования водных ресурсов водохранилищ.

    Одним из главных направлений в области  формирования энергобаланса страны предусматривается осуществление  энергосберегающей политики, позволяющей снизить темпы роста энергопотребления.

    Сбережение  энергетических ресурсов, кроме внедрения  новых технологий, использования  тепловых отходов, уменьшения потерь энергии  и тепла в коммунальном хозяйстве и т .д., предусматривает более активное использование нетрадиционных источников энергии - солнечного излучения, энергии приливов, ветра, тепла термальных источников и т .д., имеющих во многих районах большой энергoпотенциал. К активизации использования во всем мире этих источников энергии толкает не только истощение запасов и подорожание традиционных энергоресурсов, но и рост промышленных выбросов, в том числе от сжигания углеводородного топлива.

    Задача  заключается в том, чтобы сделать  нетрадиционные электростанции конкурентоспособными по мощности, выработке, качеству электроэнергии и по ее стоимости с традиционными источниками энергии, выяснить экологические последствия строительства этих энерroо6ъектов, создать экономические стимулы для их внедрения. Пока многие стороны влияния нетрадиционных электростанций на природную среду неясны, а в ряде случаев вызывают настороженное отношение специалистов. Не оценен в полной мере их экономически обоснованный потенциал.

    Однако  уже сейчас нетрадиционные электростанции могут стать серьезным подспорьем в электроснабжении многих районов.

    Таким образом, отмечая ряд положительных  сторон в наметившейся тенденции развития средней и малой гидроэнергетики в горных и предгорных районах и признавая необходимость расширения использования нетрадиционных источников энергии, необходимо подчеркнуть невозможность выдачи универсальных рекомендаций о предпочтительном источнике энергии, так как для каждого региона должны быть выбраны свои оптимальные решения. 

3. Способы предотвращения негативных воздействий ГЭС  на окружающую среду.

    Каждая  ГЭС - сооружение, тесно связанное  с особенностями реки, на которой оно возведено. Любое решение, связанное с необходимостью строительства ГЭС, является индивидуальным. Если учесть, что ГЭС можно подразделить на равнинные, предгорные и горные, а принимаемые меры направлены на минимизацию, локализацию и устранение отрицательных экологических последствий, то нетрудно представить, что мы будем иметь матрицу возможных решений. Объем решений возрастает, если учесть, что гидроузлы, которые уже возведены,- это группа гидроэлектростанций с возможностью минимизации или локализации ущерба, а к гидроэлектростанциям, находящимся в стадии начала строительства или еще проектируемым, могут быть, в зависимости от конкретных условий, приняты меры и по минимизации, и по локализации, и по устранению воздействий на окружающую среду. Все упомянутые направления: минимизация, локализация и устранение отрицательных экологических последствий - имеют одну тенденцию: приблизить или полностью обеспечить работу гидроэлектростанции по водотоку в базисе суточного графика нагрузки энергосистемы.

    Минимизация экологического ущерба для существующих гидроэлектростанций состоит в выполнении двух мероприятий: