Новое исследование, опубликованное сегодня в журнале Nature Sustainability, показало, что использование плотин гидроэлектростанций для выработки энергии с низким уровнем выбросов может вызвать проблемы для других секторов экономики, таких как производство продуктов питания, если не будут применены умные конструкции.

Доступ к устойчивому электричеству необходим для достижения Целей ООН в области устойчивого развития, но более 700 миллионов человек во всем мире по-прежнему не имеют надежного доступа к электричеству. Возобновляемые источники энергии, такие как гидроэнергия, ветер и солнечная энергия, все чаще используются для удовлетворения растущего глобального спроса на электроэнергию и целей в области климата, а специалисты по планированию энергетики и инвесторы спешат сократить выбросы углекислого газа при производстве электроэнергии.

Наиболее распространенной крупномасштабной возобновляемой энергетикой сегодня является гидроэнергетика — на ее долю приходится 40%, из которых 55% приходится на солнечную и ветровую энергию. Большим преимуществом гидроэнергетики является ее гибкость: возможность быстро включать и выключать ее означает, что она может действовать как огромная батарея, балансируя энергосистему, когда энергии ветра и солнца недостаточно. При стратегическом управлении это может позволить системам больше реагировать на эти прерывистые источники энергии.

Однако исследование, проведенное экспертами из Манчестерского университета, показало, что эксплуатация гидроэнергетики исключительно с этой целью может оказать негативное влияние на другие сектора, такие как производство продуктов питания, которое зависит от нынешнего способа использования большинства плотин гидроэлектростанций — производства стабильного питания. энергии «базовой нагрузки».

В нем подчеркивается, как системы производства электроэнергии встроены в сложные антропогенно-природные системы, в которых изменения в разной степени влияют на воду, продукты питания и окружающую среду. Исследование показывает, как грамотная диверсификация возобновляемых источников энергии и их стратегическое объединение могут позволить создать системы ресурсов с низким уровнем выбросов, которые помогут в глобальной борьбе за смягчение последствий изменения климата.

В Гане исследователи использовали инструмент проектирования с искусственным интеллектом , чтобы показать, как сбалансированные стратегии управления и инвестиций могут помочь откалибровать хорошие роли и места для гидроэнергетики, биоэнергетики, солнечной и ветровой энергии. Они обнаружили, что решение — это лучший дизайн, созданный на основе стратегического мышления в национальном масштабе и тщательного многоотраслевого анализа.

Если целью с самого начала является предотвращение многосекторального конфликта при повторном вводе в эксплуатацию гидроэлектростанций и его смягчение с помощью передовых системных методов проектирования, могут быть найдены отличные решения, которые сокращают выбросы, а также гарантируют, что другие секторы экономики получат воду, когда и где они в ней нуждаются.

Нахождение компромиссов для сокращения выбросов парниковых газов требует значительной политической и оперативной интеграции в правительствах, как правило, между несколькими министерствами, но лишь немногие страны, если таковые имеются, имеют возможность выявлять и обсуждать такие вопросы. Этот инструмент проектирования поможет планировщикам учитывать потенциально негативное воздействие на воду, продукты питания и экосистемы ненадлежащего повторного использования энергетических систем исключительно для увеличения прерывистых возобновляемых источников энергии. Вместо этого он помогает инвестировать в энергетические системы таким образом, чтобы сбалансировать многоотраслевую производительность и сократить выбросы CO 2 .

«У Ганы есть много приоритетов в области развития наряду с сокращением выбросов парниковых газов для выполнения наших обязательств по Парижскому соглашению», — сказал д-р Эммануэль Обуоби, старший научный сотрудник Совета по научным и промышленным исследованиям Ганы (CSIR). «Это исследование показывает, как можно сбалансировать различные экологические, экономические и социальные цели в системном масштабе при выборе инвестиций в инфраструктуру».