Швейцарские Альпы и ГЭС Нант-де-Дранс: аккумулятор для Европы?

Электростанция Нант-де-Дранс использует два искусственных озера: верхнее озеро Вьё Эмоссон и нижнее озеро Эмоссон. Nant de Drance / Sébastien Moret

Новая насосно-аккумулирующая и турбинная электростанция, построенная в одном из самых отдаленных и высокогорных районов Швейцарии позволит сглаживать колебания в графике подачи в европейские энергосети ветровой и солнечной энергии.

Перевод на русский: Игорь Петров.

«Электрическая энергоемкость такого объема воды эквивалентна 400 тыс. автомобильных аккумуляторов», — говорит дипломированный инженер Ален Сотье (Alain Sauthier), глядя на водохранилище Вьё-Эмоссон (Vieux Emosson), построенное еще в 1955 году в пограничном с Францией регионе Фино (Finhaut) в Валезанских Альпах в регионе западного швейцарского города Мартини. Мы находимся на высоте 2 225 метров над уровнем моря, и Ален Сотье, директор насосно-аккумулирующей и турбинной электростанции Нант-де-Дранс (Nant de Drance) намерен показать нам, как работает одна из самых мощных «электрических батарей» Европы.

Озеро Вьё Эмоссон вмещает до 25 миллионов кубических метров воды. Nant de Drance / Sébastien Moret

Эта электростанция использует два водохранилища — верхнее хранилище и нижний затон. Вода в озере Вьё-Эмоссон стравливается вниз и помогает в пиковые часы вырабатывать дополнительную электроэнергию. Потом вода из озера Эмоссон, расположенного примерно в 300 метрах ниже, откачивается обратно и накапливается в верхнем хранилище в периоды перепроизводства энергии, а значит и ее дешевизны.

«Перед нами экологическая электробатарея, в которой всегда используется одна и та же вода. Эффективность такой ГЭС составляет показатель на уровне КПД более 80%: на каждый 1 кВт⋅ч электроэнергии, который мы используем для перекачки воды, мы подаем в сеть 0,8 кВт⋅ч», — объясняет нам А. Сотье.

>> Как это работает, смотрите в нашем видео:

В период с 2012 по 2016 годы высота плотины Вьё-Эмоссон была увеличена примерно на 20 метров, с тем чтобы увеличить общую вместимость озера и тем самым накопить больше энергии. «В будущем нам придется хранить тут еще большие объемы воды для получения большего количества электроэнергии. Потому что мы ведь будем чем дальше, тем активнее заменять возобновляемыми источниками ядерную энергию и использование минерального топлива», — говорит А. Сотье. При этом солнечная и ветровая энергия сильно зависят от погоды, они не всегда производят электричество тогда, когда оно нам нужно. Поэтому столь важно иметь источники чистой энергии, позволяющие сглаживать колебания в графиках подачи энергии в сети и тем самым поддерживать их стабильность.

>> Посмотрите этот краткий ролик, он дает возможность составить впечатление о масштабах ГЭС Нант-де-Дранс:

Пизанская башня в Альпах

От плотины Вьё-Эмоссон через огромные металлические ворота мы попадаем в самые недра горы. Директор электростанции Нант-де-Дранс хочет провести нас в сердце ГЭС, в ее турбинно-машинное отделение, а по дороге он рассказывает нам о логистических и технических проблемах, которые пришлось решать в начале нового века в ходе реализации одного из крупнейших инфраструктурных проектов Швейцарии. И он не скупится на сравнения. 

Точки водозабора в верхнем озере Вьё Эмоссон. Nant de Drance / Sébastien Moret

Так, в общей сложности в Валезанских Альпах было прорыто 18 км туннелей, сотни грузовиков попадали сюда по главному туннелю, привозя на себе буквально все — от сборных офисных контейнеров до шаровых клапанов, каждый весом более ста тонн. В самые напряженные моменты строительства тут работали одновременно до 500 рабочих-проходчиков. «Под землей наибольшую опасность представляют пожары и особенно риск задымления. Это был один из самых значительных успехов всего проекта: с момента начала работ двенадцать лет назад и вплоть до их завершения у нас не было ни одного смертельного или серьезного несчастного случая», — с удовлетворением говорит А. Сотье. 

Машинное отделение электростанции Нант-де-Дранс. Nant de Drance / Sébastien Moret

Обладая мощностью 900 мегаватт, ГЭС Нант-де-Дранс наряду с Линтальской ГЭС в кантоне Гларус (1 000 МВт) является одной из самых мощных электростанций в Европе. «Она необходима для обеспечения электроснабжения страны и обеспечения общей стабильности энергосистем Швейцарии, но она слишком велика для одной этой страны», — говорит А. Сотье. 

«Поэтому она вполне может сыграть решающую роль в стабилизации всей энергосистемы Европы. Мы ведь находимся в самом центре континента, Швейцария является важнейшим узлом перераспределения электричества. Если в Германии, скажем, возникает перепроизводство энергии, полученной за счет ветра, мы можем использовать возникший избыток здесь для перекачки и хранения воды в верхнем резервуаре».

По всему миру: 616 000 потенциальных локаций

С помощью насосно-аккумулирующих электростанций в будущем можно было бы накапливать все больше и больше «зелёной» электроэнергии, используя ее потом в периоды дефицита или повышенных нагрузок. К такому выводу приходит влиятельная «Ассоциация швейцарских электроэнергетических компаний» (Verband Schweizerischer Elektrizitätsunternehmen). 

«Благодаря таким своим электростанциям Швейцария может внести свой заметный вклад в стабилизацию потенциально нестабильного графика генерирования чистой электроэнергии в Европе. Однако их роль не следует переоценивать, поскольку она зависит в первую очередь от пропускной способности существующих линий электропередач», — подчеркивают эксперты Ассоциации. «Насосная турбина — это уже довольно зрелая технология», — согласен Бенуа Реваз (Benoît Revaz). 

Он представляет Швейцарское федеральное Ведомство по делам энергетики (Bundesamt für Energie). Однако, по его словам, сейчас необходимо прежде всего добиться прогресса в плане повышения степени гибкости швейцарских энергосистем с учетом текущих условий их эксплуатации. Вместе с одиннадцатью другими странами Западной Европы Швейцария уже принимает участие в работе международной платформы, цель которой: придание нового импульса развитию рынка современных насосно-аккумулирующих и турбинных накопителей.

По данным Мэтью Стоукса (Matthew Stocks), эксперта Австралийского Национального Университета (Australian National University), в мире сейчас существует примерно 616 000 локаций, пригодных для строительства насосных ГЭС с двумя резервуарами по швейцарскому образцу. Даже одного процента этих локаций уже было бы достаточно для решения проблемы компенсации колебаний в графиках подачи чистой энергии в общие сети. Свою оценку он основывает, правда, на чисто географических соображениях, не учитывая социально-экономические и политические факторы. 

Быстрое реагирование 

Помимо своего общего потенциала, электростанция Нант-де-Дранс, которая принадлежит дочерней компании швейцарского энергетического концерна Alpiq и концерна «Швейцарские федеральные железные дороги» (SBB / CFF), очевидно, должна сама в экономическом смысле как-то сводить концы с концами. А это очень непростая задача, которая характерна для отрасли экономики, столкнувшейся в последние годы со значительными финансовыми трудностями и с общей непредсказуемостью рынка электроэнергии.

«Мы работаем, лавируя вместе с разницей ценовых тарифов: мы должны быстро реагировать и закачивать воду вверх в периоды низких цен и спускать воду через турбины в период высоких цен. Мы раньше использовали турбину днем и насос ночью, но теперь ситуация изменилась, поскольку пиковое потребление в настоящее время порой продолжается до позднего вечера», — объясняет А. Сотье. ГЭС Nant de Drance будет полностью введена в эксплуатацию уже летом 2022 года. Но прибыльной она в теории станет только тогда, когда атомные электростанции в Швейцарии будут окончательно закрыты, а возобновляемые источники энергии в заметной степени заменят минеральное топливо.

Швейцарский симпозиум по «зеленой» экономике 

Симпозиум по «зеленой» экономике (Schweizer Symposium zur grünen WirtschaftВнешняя ссылка) проходит в городе Винтертур, кантон Цюрих, 2 и 3 сентября 2021 года. На него собрались представители как бизнеса, так и государственного сектора с целью обсуждения перспектив, проблем и решений, связанных с «Целями ООН в области устойчивого развития». Возобновляемые источники энергии и поставки сырья — таковы некоторые из главных тем нынешнего симпозиума.

В качестве его информационного партнера портал SWI swissinfo.ch будет участвовать в организации и модерировании форума на тему эффективной и устойчивой коммуникации, включая презентацию потенциала так называемой «журналистики конкретных решений» (lösungsorientierter Journalismus / solutions journalism).

Sibilla Bondolfi