Hidroenergijos plėtra ir geresnis valdymas reaguojant į padidėjusį ledynų tirpimą Islandijoje

Manoma, kad dėl klimato kaitos kylanti pasaulinė temperatūra Islandijoje sukels ledynų tirpimą ir taip padidins vandens srautą hidroelektrinėse. Nuo dešimtojo dešimtmečio pradžios beveik visi Islandijos ledynai praranda masę; Tikimasi, kad ši tendencija tęsis ir atšilus klimatui. Prognozuojama, kad 2200 m. neliks beveik nė vieno Islandijos ledyno. Ledynų upių tėkmė didės kartu su ledynų tirpimu. Prognozuojama, kad didžiausias nuotėkis bus per ateinančius 50 metų, o po to ledynų tirpsmo nuotėkis 2200 m. turėtų sumažėti iki nulio.

2015 m. pagal 2015 m. klimato kaitos duomenis gaunamų pinigų srauto scenarijai yra maždaug 10 proc. didesni, nei prognozuota pagal istorinius klimato duomenis. Gaunamų pinigų srautų scenarijai atspindi istorinius pinigų srautus nuo praėjusio amžiaus šeštojo dešimtmečio iki šių dienų, kurie, kaip prognozuojama, tam tikrais metais ateityje, naudojant tiek apskaičiuotas istorines temperatūros ir kritulių tendencijas, tiek prognozuojamas būsimas klimato kaitos tendencijas. Iki šiol dabartinė elektros energijos sistema daugiausia galėjo panaudoti šį srauto padidėjimą be investicijų. Prognozuojama, kad, palyginti su 2015 m., iki 2050 m. įplaukos padidės dar 15 proc. Esama elektros energijos sistema gali panaudoti tik 30 proc. šio padidėjimo. Tikimasi, kad, nemodifikavus esamų hidroelektrinių, likusi padidėjusio srauto dalis išsilies per išsiliejimo kanalus. Siekiant visiškai išnaudoti padidėjusius srautus, reikės padidinti esamose hidroelektrinėse įrengtus turbinų pajėgumus ir rezervuarų saugyklas.

Atmosferos atšilimas dėl klimato kaitos sukelia spartesnį ledynų tirpimą, dėl kurio padidėja vandens srautas hidroelektrinėse. Pirmasis „Landsvirkjun“ (Nacionalinės elektros energijos bendrovės) tikslas – pagerinti vandens srautų prognozes klimato kaitos sąlygomis. Geresnės projekcijos palengvina prisitaikymo priemones, kurios sumažina nereikalingą vandens išsiliejimą per išsiliejimo kanalus. Šios priemonės apima rezervuarų valdymo planų keitimą, papildomos infrastruktūros įrengimą ir (arba) esamos infrastruktūros pertvarkymą siekiant valdyti padidėjusį nuotėkį. Papildoma nauda yra didesnė apsauga nuo potvynių, nes rezervuarai gali veikti kaip papildomi buferiniai pajėgumai ekstremalių potvynių atveju.

Bendradarbiaudami su kitomis Šiaurės šalių vyriausybėmis ir mokslinių tyrimų agentūromis, priklausančiomis "Norden" grupei, "Landsvirkjun" naudoja hidrologinį modeliavimą, kad suplanuotų būsimą vandens srautą, atsižvelgiant į klimato kaitos poveikį. Naudojant stebėtos temperatūros ir kritulių duomenis buvo pagerintos būsimos upių tėkmės prognozės, o ledynų ploto ir tūrio didėjimo kreivės buvo pakoreguotos atsižvelgiant į klimato modeliavimo tendencijas. Vėliau ši informacija buvo įtraukta į hidrologinį modelį, kad būtų gauti pakoreguoti srautai, kuriais atsižvelgiama į klimato kaitą. Landsvirkjun įtraukė patikslintus srautus į savo rezervuarų valdymo strategijas. Organizacija atnaujina srautų eilutes ir po to kas penkerius metus valdo rezervuarus, kad būtų atsižvelgta į kintančias klimato sąlygas. Naujam projektavimui ir senesnių įrenginių atnaujinimui „Landsvirkjun“ naudoja kaip projekto specifikaciją, kurioje atsižvelgiama į būsimus srautus per 15 metų ir vėliau.

Pakoreguotos „Landsvirkjun“ duomenų srauto eilutės iš IPPC, taip pat konkretūs Islandijos rezultatai, pvz., tikėtinas sezoninis temperatūros ir kritulių pokyčių pasiskirstymas. Srauto eilutės toliau kasmet kalibruojamos remiantis stebėsenos rezultatais. Šios išvados naudojamos siekiant pritaikyti rezervuarų valdymą ir įvertinti galimus esamų elektrinių pertvarkymus ir atnaujinimus, taip pat pasiūlymus dėl būsimų projektų. Iš esmės esamo ir planuojamo turto valdymas ir projektavimas koreguojamas siekiant pasinaudoti padidėjusiais ledynų srautais, remiantis geresniais duomenimis apie dabartinius ir būsimus srautus. Dėl šių priemonių Islandijoje padidėja atsinaujinančiųjų išteklių energijos gamyba, nes dėl nuotėkio prarandama mažiau vandens išteklių.

Búrfell hidroelektrinė yra pavyzdys, kai dėl geresnių vandens srauto duomenų plėtra tapo ekonomiškai įmanoma: elektrinės pajėgumas padidintas nuo 70 MW iki 100 MW. "Landsvirkjun" nusprendė pastatyti naują hidroelektrinę, kuri išplečia pradinę elektrinę ir sumažina jos apkrovą. Naujasis Búrfell pratęsimas buvo pastatytas po žeme dėl ekonominių ir tvarumo priežasčių; ji veikia nuo 2018 m. birželio mėn. Búðarháls hidroelektrinė yra naujas projektas, pradėtas eksploatuoti 2014 m. Reaguojant į klimato kaitą šios elektrinės pajėgumai buvo padidinti nuo iš pradžių planuotų 80 MW iki 95 MW. „Hvammur Hydropower Project“ yra būsimas projektas, kurio pajėgumai taip pat buvo padidinti remiantis pakoreguotais srautais nuo 82 MW iki 95 MW. „Hvammur“ projektą patvirtino Islandijos parlamentas pagal „Pagrindinį gamtos apsaugos ir energijos naudojimo planą“ (žr. skirsnį apie teisinius aspektus), tačiau sprendimas pradėti statybą nebuvo priimtas.

Bendrovė bendradarbiavo su "Norden", siekdama nustatyti ir išanalizuoti klimato kaitos poveikį atsinaujinančios energijos sistemoms. Norden yra regioninė bendradarbiavimo iniciatyva, kurioje dalyvauja Danijos, Suomijos, Islandijos, Norvegijos, Švedijos, Farerų salų, Grenlandijos ir Alandų vyriausybės ir mokslinių tyrimų agentūros. Projektą finansuoja Šiaurės ministrų taryba.

Atliekant šį bendrą tyrimą, stebimi temperatūros ir kritulių duomenys, taip pat ledynų ploto ir tūrio didėjimo kreivės buvo koreguojamos atsižvelgiant į klimato modelio tendencijas. Buvo gauti istoriniai duomenys apie ledynų tirpimą ir prognozuojamą nuotėkio padidėjimą bei su tuo susijusį vandens kiekį. Šis Skandinavijos šalių keitimasis žiniomis ir moksliniais tyrimais užtikrino gerai išplėtotą įrodymų bazę, kurią peržiūri mokslinių tyrimų konsorciumas ir kuri platinama platesnėje bendruomenėje.

Viešos konsultacijos buvo įtrauktos į dabartinių hidroelektrinių plėtros projektą atliekant poveikio aplinkai vertinimo procedūrą, kaip tai garantuoja įstatymas. Pritarimo taip pat buvo siekiama taikant Hidroenergijos tvarumo vertinimo protokolą (HSAP) Hvammur hidroelektrinės projektui ir Blanda hidroelektrinės eksploatavimui. Pastaroji 2017 m. gavo IHA Mėlynosios planetos premiją.

Sėkmės veiksniai:

• Bendradarbiavimas su kitomis energetikos bendrovėmis, universitetais ir institucijomis palengvino ir padidino prisitaikymo prie klimato kaitos pastangų patikimumą; tai daugiausia buvo daroma per Norden konsorciumą.
• „Landsvirkjun“ vykdomoji valdyba dalyvauja prisitaikymo procese.
• Laipsniškas prisitaikymas prie klimato kaitos. kas penkerius metus peržiūrimos ankstesnės kritulių ir temperatūros tendencijos ir prognozės, o modeliai kasmet kalibruojami remiantis stebėsenos rezultatais, siekiant pakoreguoti dabartinį įmonės „Landvirkjun“ valdymą ir investicijas.
• Atsižvelgdama į klimato prognozių neapibrėžtumą, įmonė „Landsvirkjun“ laikosi alternatyvių planų, kuriuos galima įgyvendinti, jei paaiškėtų, kad pasirinktas scenarijus yra netikslus. Tokie alternatyvūs planai apima ribojimo susitarimus su pagrindiniais vartotojais, pagal kuriuos gali būti apribota dalis sutartyse numatyto metinio energijos pardavimo, taip pat planus, parengtus naujų atsinaujinančiųjų išteklių hidroenergijos, geoterminės ir vėjo energijos projektų statybai.

Ribojantis veiksnys:

• Tikimasi, kad padidėjęs vandens srautas bus laikinas. Prognozuojama, kad ledo lydymosi srautai iki 2030 m. pasieks plynaukštę, o vėliau išliks pastovūs iki 2080 m. Iki 2080 m. ledynų tūris sumažės tiek, kad srautai pradės mažėti. Šis ilgalaikis reiškinys turi mažai įtakos dabartiniams sprendimams, kurių priėmimo laikotarpis yra 50 metų. Srautams sugrįžus į praėjusio amžiaus dešimtojo dešimtmečio lygį, t. y. prieš Islandijos ledynams pradedant prarasti masę, esamų hidroelektrinių pajėgumai gali būti šiek tiek didesni, nei reikia.

Išlaidos:

• Investicijų į mokslinių tyrimų projektus pagal Skandinavijos bendradarbiavimo iniciatyvą (Norden) išlaidos buvo nedidelės – apie 1 mln. EUR.
• Rezervuaro valdymo planų keitimo išlaidos yra nedidelės ir atspindimos kaip vidaus išlaidos, pvz., pridedant 2–3 darbuotojus.
• Planuojamo turto projekto keitimo išlaidos (dažniausiai padidėja hidroenergetikos projektų pajėgumai) yra didelės, apie dešimtis milijonų eurų.

Pagrindiniai privalumai:

• Patobulintas hidrologinis modeliavimas suteikė vertingos informacijos priimant sprendimus dėl būsimų investicijų į hidroelektrines.
• Iki šiol padidinus gamybos pajėgumus 10 proc., reaguojant į dėl dabartinės ir projektų klimato kaitos padidėjusius vandens srautus, didėja metinės pajamos.

Didesni rezervuarų pajėgumai gali užtikrinti apsaugos nuo ekstremalių potvynių pajėgumus ir taip padidinti apsaugą nuo potvynių. Labiausiai ekstremalūs potvyniai Islandijoje yra ledynų potvyniai dėl ugnikalnių išsiveržimų. Ledynų potvyniai yra labiau paplitę Islandijoje nei kitur pasaulyje dėl ugnikalnių sąveikos su ledynais.

„Pagrindinisgamtos apsaugos ir energijos naudojimo planas“yra priemonė suderinti konkuruojančius gamtos apsaugos ir energijos gamybos interesus nacionaliniu mastu ir ankstyviausiais planavimo etapais. Tačiau šiuose planavimo etapuose neatsižvelgiama į prisitaikymo prie klimato kaitos aspektą ir jis taip pat neįtrauktas į poveikio aplinkai vertinimo procedūrą. Svarbus aspektas, į kurį reikia atsižvelgti, yra tai, kad Islandijoje hidroenergija sudaro 73 proc. jos atsinaujinančiųjų išteklių energijos dalies, todėl tai yra svarbus indėlis į Islandijos energijos rūšių derinį.

Prireikė ketverių metų (2006–2010 m.), kad įmonė „Landsvirkjun“, priimdama sprendimus dėl rezervuarų valdymo ir investavimo į būsimą turtą, naudotų pakoreguotas srautų eilutes. Papildomų pajėgumų įrengimas Búrfell elektrinėje užtruko šiek tiek daugiau nei dvejus metus nuo statybos pradžios (2016 m.).

Kas penkerius metus atliekamas numatomo tirpstančio ledyno, taigi ir vandens kiekio hidroenergijos gamybai vertinimas, kuris kasmet kalibruojamas pagal stebėsenos rezultatus. Todėl sprendimai dėl investicijų ir valdymo priimami remiantis atnaujintu vertinimu, atsižvelgiant į istorinius vertinimus ir ateities prognozes. Ši strategija apima 50 metų laikotarpį, nes investicijų į hidroenergetikos projektus grąža apskaičiuojama per 50 metų laikotarpį, o ledynų nuotėkio projekcijos per tokį laikotarpį gali būti pakankamai patikimos.

Óli Grétar Blöndal Sveinsson,
Landsvirkjun
Executive VP of Research and Development
E-mail: Oli.Gretar.Sveinsson@landsvirkjun.is 

Úlfar Linnet,
Landsvirkjun
Manager of Resources Department
E-mail: Ulfar.Linnet@landsvirkjun.is 

Halldór Björnsson
Icelandic Met Office
Head of Atmospheric research group
E-mail: halldor@vedur.is 

Landsvirkjun ir Islandija Met Office