В Измаильском районе Придунайские озера от пересыхания может спасти солнечное поколение

На Измаильщине в этом году проблема водного баланса Придунайских озер стала одним из главных вопросов по причине катастрофической ситуации по обеспечению орошения для местного агропроизводства. Отсутствие весеннего паводка на Дунае, затуленность проливов к озерам, устаревшие и поврежденные гидротехнические сооружения на фоне отсутствия средств на принудительную закачку воды в дунайские озера привело летом к их существенному пересыханию вследствие интенсивного испарения. Технические и энергетические решения по обеспечению устойчивого водного баланса водоемов в Измаильском районе предложил директор Научно-исследовательского института биотехнологий, экологии, молекулярной и функциональной медицины Юрий Старчевский, передает "Бессарабия INFORM".

Для исправления катастрофической ситуации 30 июня были запущены в работу два агрегата насосной станции Измаильского управления водного хозяйства для закачки воды в озеро из Дуная, которое осуществлялось практически до сентября. Фактический обзор Котлабуха в сентябре показал, что реально водный баланс в озере не восстановлен, что при неблагоприятных погодных условиях зимой и весной может еще больше усугубить ситуацию.

Для решения проблемы необходимо изобрести дополнительные решения, кроме принудительного наполнения, которое, кстати, не обеспечивает стопроцентную эффективность, так как объемы испарения воды из озер в жаркие летние дни могут конкурировать с объемами закачки.

Вопросы водного баланса водных объектов и вопросы устойчивого водопользования на сегодняшний день являются одними из главных вопросов Европейского Союза и ведущих стран мира. Климатические изменения и связанное с ними увеличение засушливых явлений требует формирования новой политики устойчивого водопользования, которая обеспечивается, в том числе, интеграцией технических и экологических решений.

Одним из таких решений, которое обеспечивает уменьшение испарения воды из водных объектов и, в свою очередь, имеет значительное экономическое значение, является перенос солнечного поколения на водородную поверхность путем создания плавучих солнечных электростанций. В настоящее время в ЕС, северной Америке и США, в ряде других стран реализован ряд проектов создания плавучих солнечных станций.

Более того, независимая экспертная организация по энергетике и поставщик услуг по обеспечению качества (DNV) разработала и опубликовала первую в мире рекомендованную практику для проектов плавучих солнечных электростанций после совместного отраслевого проекта, в котором приняли участие 24 участника отрасли.

Рекомендованная практика (DNVGL-RP-0584) предоставляет общепризнанные рекомендации на базовый перечень технических требований для ускорения безопасного, устойчивого и обоснованного проектирования, разработки, эксплуатации и ввода в эксплуатацию плавучих солнечных электростанций.

Технологии и оборудование для перевода солнечного поколения на водородную поверхность разделяются на два направления – технологии для внутренних водных объектов и технологии для морской среды. В настоящее время существуют проверенные технические решения для обоих направлений, но наиболее готовыми для использования технологиями являются решения для внутренних водных объектов, которые в перспективе можно задействовать как решения для придунайских озер Украины.

Среди наиболее известных проектов можно перечислить следующие.

Проект компании Sembcorp в Сингапуре, которая в 2021 году ввела в эксплуатацию плавучую солнечную электростанцию ​​на водохранилище Тенге мощностью 60 МВт.

Активно занимаются этим вопросом французские исследователи и компании. Так, производитель солнечной энергии Generale du Solaire и французская компания по производству плавучих солнечных электростанций Ciel & Terre EMEA ввели в эксплуатацию плавучую солнечную электростанцию ​​мощностью 20 МВт в Лойтенгайме.

Другим показательным французским проектом является решение от компании Akuo, которая ввела в эксплуатацию плавучую солнечную электростанцию ​​O'MEGA1 в городе Пиоланк (юго-восточная Франция). Электростанция установлена ​​на затопленном карьере. Начальная мощность станции составляла 17 МВт, но в 2022 году она была расширена до 22 МВт.

Китайская нефтегазовая и химическая корпорация (Sinopec) вместе с администрацией провинции Шаньдун и муниципалитетом Циндао приступила к эксплуатации первого в Китае коммерческого плавучего проекта солнечной электрогенерации. Мощность объекта составляет 7,5 МВт, он занимает площадь примерно 60 000 квадратных метров и, как ожидается, будет производить 16,7 миллиона кВтч электроэнергии ежегодно, сократив выбросы CO2 на 14 тысяч тонн.

Экологический эффект плавучих солнечных станций заключается, во-первых, в уменьшении доли солнечной радиации, попадающей в водный объект, и в уменьшении прогрева воды, и, как следствие, уменьшается испарение.

Исследования по указанному направлению показывают, что при занятии 30-50% поверхности воды плавучими солнечными электростанциями испарение может уменьшаться на 30-60%. С учетом того, что в условиях юга Украины испарение составляет примерно 800 мм в год или 8000 м3/га в год, можно предварительно рассчитать потенциальную экономию воды в озере Катлабух при установке плавучих солнечных электростанций на 10% поверхности озера.

При установке плавучих солнечных станций на площади только 10% от площади поверхности озера экономия воды от испарения будет составлять примерно 2-3 млн м3 в год. При этом, с учетом климатических показателей юга Украины, плавучая солнечная электростанция сможет произвести 0,9 – 1,0 Твт-ч в год.

С учетом предварительных исследований по производству альтернативных топлив и выводов о приоритете производства в условиях юга Украины е-топлив, указанные технические решения для уменьшения испарения воды можно направить на развитие средних производств альтернативных топлив типа электронного метанола или зеленого аммиака.

Узким местом для производства электронного метанола является необходимость использования углекислого газа (СО2), который в условиях Украинского Подунавья может быть получен только при производстве биометана. Учитывая, что базовым биологическим сырьем в указанном регионе есть пожнивные остатки, необходимо провести дополнительные исследования и практические эксперименты по экономической эффективности функционирования биогазовых установок, которые используют в качестве сырья пожнивные остатки.