В 1918 году в селе Ярополец, что находится в 160 км от Москвы по Волоколамскому шоссе, сельская молодежь ставила пьесу Островского «Лес». Короткие октябрьские вечера не позволяли актерам драмкружка репетировать долго. Тогда руководитель драмкружка Александр Макарцев предложил использовать нефтяной движок льнообрабатывающего пункта и приспособить к движку в 5 лошадиных сил динамомашину в 3 квт, а по деревьям провести телефонный провод. Однако из-за большой протяженности и большого сопротивления не было нужного напряжения, и ничего не получилось.
Тогда к идее провести освещение в здание сельского клуба подключились учитель труда местной школы, врач, агроном, страховой агент и несколько кооператоров. Школьный учитель Петр Кириллин предложил использовать бывшую мельницу графа Чернышева и установить посредством ременной передачи к мельничному наливному колесу динамомашину. Год работ потребовался, чтобы в октябре 1919 года в селе зажглась первая лампочка и электричество пришло в сельсовет, две школы, больницу, ветеринарный пункт, на водокачку, а также в 120 домов села Ярополец и трех ближайших деревень…
Сегодня гидроэнергетика является крупнейшим источником возобновляемой энергии, с помощью водохранилищ и рек гидроэлектростанции вырабатывают около 70% всей возобновляемой энергии в мире.
Также гидроэнергетические водохранилища зачастую служат еще нескольким целям, обеспечивая людей питьевой водой, а хозяйства водой для орошения, предоставляя возможность бороться с наводнениями и засухами, обеспечивая навигационные услуги и энергоснабжение.
Также к основным достоинствам гидроэлектростанций можно отнести низкую себестоимость вырабатываемой электроэнергии, быструю окупаемость, высокую маневренность, а также, что очень важно в периоды пиковых нагрузок — возможность аккумуляции энергии.
Около 150 стран используют некоторое количество гидроэнергетики, но ведущий производитель гидроэнергии в мире — КНР. По данным Международной ассоциации гидроэнергетики (IHA) в ТОП стран-лидеров по выработке гидроэлектроэнергии входят:
Китай — более 390 ГВт;
Бразилия — 109 ГВт;
США — 102 ГВт;
Канада — 82 ГВт;
Россия, Индия и Япония имеют около 50 ГВт или более.
Однако инфраструктура, необходимая для получения гидроэнергии, может оказывать неблагоприятное воздействие на экосистемы. Гидротехническое строительство, связанное с перераспределением стока, созданием водохранилищ с огромными запасами воды и значительными глубинами, затоплением пахотных угодий и лесов, оказывает влияние на природную среду непосредственно или косвенно. Отчуждение значительных площадей плодородных (пойменных) земель под водохранилища является одним из важнейших воздействий гидроэнергетики.
В России, где за счет использования гидроресурсов производится не более 20% электрической энергии, при строительстве ГЭС было затоплено не менее 6 млн га земель. Так, в результате строительства Рыбинского водохранилища в Тверской области в 1940-е годы под воды реки Мологи ушли 94% старинного города Весьегонска и более 650 соседних деревень.
«…лишь весной 43 г. большая вода накрыла город. Ушли под воду улицы с некогда красивыми купеческими домами и храмами, выгодно отличающими город (Богоявленский собор (1758), церковь Кирика и Иулиты (1854), часовня Спаса Нерукотворного Образа, в память избавления от холеры, (1852), часовня Благоверного Александра Невского (1867), площади, городской сад… От прежнего города остались лишь имя да фрагменты окраинных улиц», — писал в III выпуске краеведческого альманаха «Весьегонск» краевед С.В. Зелов.
Автор фото: «Гриниум»
Не только здания при затоплении уходят под воду. Значительные площади земель вблизи водохранилищ испытывают подтопление в результате повышения уровня грунтовых вод. Эти земли, как правило, переходят в категорию заболоченных. В равнинных условиях подтопленные земли могут составлять 10% и более от затопленных. Уничтожение земель и свойственных им экосистем происходит также в результате их разрушения водой (абразии) при формировании береговой линии. Абразионные процессы обычно продолжаются десятилетиями, имеют следствием переработку больших масс почвогрунтов, загрязнение вод, заиление водохранилищ. Таким образом, со строительством водохранилищ связано резкое нарушение гидрологического режима рек, свойственных им экосистем и видового состава гидробионтов.
Ухудшение качества воды в водохранилищах происходит по различным причинам. В них резко увеличивается количество органических веществ как за счет ушедших под воду экосистем (древесина, другие растительные остатки, гумус почв и т. п.), так и вследствие их накопления в результате замедленного водообмена. Это своего рода отстойники и аккумуляторы веществ, поступающих с водосборов.
В водохранилищах резко усиливается прогревание вод, что интенсифицирует потерю ими кислорода и другие процессы, обусловливаемые тепловым загрязнением. Последнее, совместно с накоплением биогенных веществ, создает условия для зарастания водоемов и интенсивного развития водорослей, в том числе и ядовитых синезеленых (цианей). По этим причинам, а также вследствие медленной обновляемости вод резко снижается их способность к самоочищению. Ухудшение качества воды ведет к гибели многих ее обитателей. Возрастает заболеваемость рыбного стада, особенно поражение гельминтами. Снижаются вкусовые качества обитателей водной среды. Нарушаются пути миграции рыб, идет разрушение кормовых угодий, нерестилищ и т. п.
В настоящее время более перспективным эксперты считают сооружение ГЭС на горных реках, что обусловлено их более высоким гидроэнергетическим потенциалом по сравнению с равнинными реками. К тому же при сооружении водохранилищ в горных районах нет необходимости изымать из землепользования большие площади плодородных земель. Также многие считают малые гидроэлектростанции, основанные на гидроэнергетических установках мощностью от 1 до 3000 кВт, более экологичными и подходящими для обеспечения электроэнергией отдаленных районов. У них нет ряда недостатков, характерных для больших ГЭС, а именно: дорогостоящих трансмиссий, проблем, связанных с негативным воздействием на окружающую среду. Кроме того, использование малой гидроэнергетики способствует региональному развитию, основанному на использовании местных ресурсов.
В 1950-1960-е годы в нашей стране работало несколько тысяч малых ГЭС, сегодня в России успешно действуют более 130.
Использование энергии небольших водотоков с помощью малых ГЭС представляет собой одно из наиболее эффективных направлений альтернативной энергетики. Так, в странах Северной Америки потенциал малых ГЭС (МГЭС) реализован более чем на 86% (7,84 ГВт из 9 прогнозных ГВт), в Северной Европе — примерно на 95% (3,64 ГВт из 3,84 прогнозных ГВт), Западной Европе — примерно на 85% (5,8 ГВт из прогнозных 6,64 ГВт). Например, в Испании МГЭС вырабатывают 2,8% от общего баланса, в Швеции — 3%, в Швейцарии — 8,3%, в Австрии — 10%. Причем плотность установки гидроэлектростанций не мешает ни экологии регионов, ни водному туризму.
В частности, в итальянском Южном Тироле действуют более одной тысячи МГЭС. Среди наиболее ярких примеров использования силы рек можно назвать Китай, в котором более 80 тысяч МГЭС. На гидроэнергетику приходится 17% энергоснабжения Китая и 85% возобновляемой электроэнергии страны. Примеры использования эффективных и экологичных технологий мировых лидеров убеждают развивать это перспективное направление и страны Восточной Европы, Азии и Африки.
Москва
