Международный контекст

В конце июля Председатель Правления – Генеральный директор РусГидро Николай Шульгинов обсудил с руководителями Международной ассоциации гидроэнергетики (МАГ) дальнейшее сотрудничество, а также проект документа «Принципы устойчивой гидроэнергетики», разработанный ассоциацией. Создание такого документа – важный этап в деятельности МАГ по продвижению политики устойчивого развития и позиционирования гидроэнергетики как источника возобновляемой безуглеродной электроэнергии. Сотрудничество ­Рус­Гидро и МАГ продолжается уже не первый год, и об одном из его направлений, а именно об оценке углеродного баланса водохранилищ ГЭС, стоит рассказать подробнее.

Есть ряд исследований (не со­здающих, впрочем, ­целостной картины), которые демонстрируют, что объемы эмиссии парниковых газов с поверхности водохранилищ в тропиках значительно выше, чем на северных территориях. Опираясь на них, ЮНЕСКО и МАГ разработали Руководство по измерению выбросов, а РусГидро апробировало его на примере Саяно-­Шушенского и Майнского водохранилищ. Также компания совместно с членами ассоциа­ции «Гидроэнергетика России» инициировала и профинансировала научные исследования по определению углеродного ­баланса водохранилищ.

Специалисты кафедры общей экологии МГУ им. М. В. Ломоносова на основе анализа большого массива опубликованных данных разработали алгоритм расчета выбросов и поглощения парниковых газов в водохранилищах.

Обмен веществ

Как установили ученые, процессы поглощения и выделения углерода носят сложный и разно­направленный характер. Углерод поступает в водохранилища из нескольких источников: из сточных рек и ручьев – в растворенном виде и с взвешенными частицами, а также с органическим веществом почв и затоп­ленной растительностью. Кроме того, углерод в виде углекислого газа поглощается в ходе фотосинтеза водными растениями.

Судьба поступившего в водохранилище углерода ­бывает разной. Органическое вещество может уходить через турбины и водосбросы ГЭС, окисляться микроорганизмами до углекислого газа, который выделяется в атмосферу, или же навсегда оказаться на дне – именно там и происходят процессы, в наибольшей степени влияющие на поглощаю­щую способность водохранилища. Слой донных отложений со временем становится все толще, нижняя его часть постепенно уплотняется, в ней прекращаются микробиологические процессы, и она становится осадочной породой, надежно консервирую­щей углерод. Та же судьба уготована раковинам моллюсков, состоящим из карбоната кальция – неорганического соединения, содержащего тот же углерод.

Но в донных отложениях, бедных кислородом, может происходить и другой процесс – анаэробное разложение органического вещества, или брожение. В ходе него выделяется метан – а он по своему влиянию на парниковый эффект опаснее углекислого газа. Впрочем, значительная часть метана до поверхности водохранилищ не доходит: по­падая в богатую кислородом толщу воды, он окисляется до углекислого газа. Но в определенных усло­виях метан из донных отложений все же может попадать в атмосферу. Этому способствуют два фактора – большие объемы легкоразлагаемого органического вещества и высокая температура воды, значительно усиливающая активность микроорганизмов. Наилучшие условия для образования метана – в тропиках. В куда более холодной России интенсивность этого процесса значительно ниже.

В переводе на эквивалент углекислого газа водохранилища гидроэлектростанций нашей страны ежегодно выбрасывают 4,65 млн тонн парниковых газов, при этом 5,21 млн тонн захоранивается в донных отложениях. Таким образом, согласно выводам ученых МГУ, водохранилища ГЭС России способствуют снижению объемов парниковых газов.

Новые задачи

Полученные результаты станут основой для нового, более масш­­табного исследования, так­же инициируемого и поддерживае­мого РусГидро. Расчеты экспертов предстоит подтвердить на практике путем натурных измерений, которые продлятся в течение трех лет – это необходимо для признания результатов как международным экспертным сообществом, так и органами, ответственными за подготовку национальных кадастров выбросов парниковых газов. Для проведения измерений выбрано девять крупных водохранилищ ГЭС РусГидро, находящихся в разных природно-­климатических зонах России: Колымское, Бурейское, Зейское, Саяно-Шушенское, Богучанское, Рыбинское, Куйбышевское, Волгоградское и Чиркейское.

Результаты научно-исследовательских работ будут иметь не только российское, но и международное значение. На их основе будет сформирована ­общая позиция относительно роли гидро­­энергетики в процессе глобального изменения климата и методология оценки выбросов и поглощающих свойств водохранилищ ГЭС.