800 миллионов человек, живущих в прибрежных городах, столкнутся с перебоями в энергоснабжении из-за наводнения

Энергоснабжение является неотъемлемой частью глобального экономического и социального прогресса и является важнейшим компонентом безопасности и устойчивости городов. В частности, на города приходится более 75 процентов мировой первичной энергии использовать и больше всего потерять в результате перебоев в энергоснабжении, связанных с изменением климата. Такие сбои в городах могут повлиять на обеспечение электроэнергией, транспортом, водоснабжением, здравоохранением и другими критически важными услугами и вызвать каскадные сбои во всей экономике города или страны.

Но насколько надежны поставки энергии в крупные города по всему миру? Исследование «Будущее, которого мы не хотим» показывает, что более 800 миллионов человек, живущих в городах, пострадают от 270 растений, которым грозит повышенный риск затопления из-за затопления прибрежных районов из-за повышения уровня моря к середине века. Эти электростанции производят более 180,000 90 мегаватт энергии в год, что достаточно для питания почти XNUMX процентов домов в Соединенных Штатах. По мере роста спроса на энергию в городских районах приоритетом для лиц, принимающих решения, будет энергетическая безопасность и надежность, но выбор энергосистемы также должен учитывать уязвимость климата и сокращение выбросов в соответствии с Парижское соглашение для предотвращения наихудших последствий изменения климата.


Энергетическая инфраструктура прибрежных городов особенно уязвима
к изменению климата

Ожидается, что более частые климатические явления, такие как ураганы, штормовые нагоны и прибрежные затопления, приведут к повторяющимся перебоям в энергоснабжении в сети, снижению надежности производства и передачи, повышению затрат для городов и потребителей и, в долгосрочной перспективе, к остановке энергетических активов, которые усеивают берега наших все более открытых побережий.

Теплоэлектростанции во многих частях мира были расположены вдоль побережья, на низких высотах, чтобы получить доступ к морской воде для целей охлаждения. Во всем мире более 6,700 0 электростанций находятся в прибрежной зоне низкогорья (LECZ). В Европе прибрежные энергетические системы находятся преимущественно на высоте от 5 до XNUMX метров, что делает их особенно уязвимыми к повышению уровня моря.

Рисунок 1 – Повышение уровня моря и уязвимость электроснабжения

Города, чьи близлежащие электростанции уязвимы для прибрежных затоплений в результате повышения уровня моря на 0.5 метра в 2050-х годах.

Одной из стран, которая в значительной степени зависит от прибрежной энергетической инфраструктуры, является Соединенное Королевство. Его столица, Лондон, находится в прибрежной зоне низкой высоты, а город сталкивается с риском приливно-отливных паводков из Северного моря, речных паводков из Темзы и ее притоков, а также затопления поверхностными водами из-за сильных дождей. Все эти воздействия на климат подвергают риску активы на сумму 277 миллиардов долларов, а также 1.25 миллиона человек, живущих вдоль реки Темзы, в Лондоне и прилегающих районах. Кэсси Сазерленд, менеджер по политике и программам (окружающая среда) Управления Большого Лондона, отмечает, что, хотя Лондон защищен от штормовых нагонов барьером Темзы и рядом других барьеров от наводнений, затопление поверхностными водами является наиболее уязвимым местом Лондона. «От этого трудно защититься, это происходит очень быстро и локализовано». Более того, большая часть энергии для Лондона вырабатывается за пределами города, где она может подвергаться воздействию экстремальных климатических условий.

«Мы полагаемся на лицензионные соглашения для энергетических компаний для проведения необходимых оценок рисков… но они [все чаще] проявляют озабоченность по поводу частоты экстремальных явлений». – Питер Норт, старший менеджер по реализации программ, устойчивая энергетика, Администрация Большого Лондона

Лондон получает энергию (как электричество, так и тепло) из комбинации источников через централизованные электрические и газовые сети, однако все атомные электростанции страны и многие ее угольные, нефтяные и газовые электростанции расположены вдоль побережья. Эти станции уязвимы для приливных наводнений, которые, в свою очередь, могут повлиять на энергоснабжение Лондона. Кроме того, в Лондоне и его окрестностях находится ряд критически важные электрические подстанции подвержены локальным затоплениям.

В 2016 году гайд, опираясь на основанные на моделях сценарии, разработанные Комитетом по изменению климата Великобритании, предсказал, что произойдет, если великий прилив 1953 года — наводнение, которое случается раз в 100 лет, — снова обрушится на Великобританию. В статье рисуется леденящая душу картина пятиметрового прилива, наносящего ущерб нефтегазовым объектам в Шотландии и затрагивающего нефтехимический комплекс в Грейнджмуте, на долю которого приходится 40 процентов поставок нефти в Соединенное Королевство. Такое приливное явление, вероятно, прорвет барьер Темзы, затопит основные здания и памятники в Лондоне, затопит не менее 50 станций метро и затопит более полумиллиона домов. В то же время основные электрические сети перестанут работать, что повлияет на основные государственные услуги, включая транспорт, водоснабжение и критическое здравоохранение.

«В культуре страны произошли изменения, что энергия может быть вопросом местного управления… У нас действительно нет возможности справиться с растущим потреблением, и если мы добавим климатические риски, у нас возникнут действительно серьезные проблемы». – Флавия Карлони, Флавия Карлони, ассистент отдела планирования мэрии Рио-де-Жанейро

Рио-де-Жанейро — еще один культовый мегаполис, который уязвим для прибрежных наводнений и связанных с ними перебоев в подаче электроэнергии. 70 процентов энергии в Бразилии поступает из гидроэлектростанции, а Рио-де-Жанейро — густонаселенный приморский город — вырабатывает очень мало собственной энергии. Большая часть энергии города поступает от гидроэлектростанций через центральную сеть и комплекс сеть линий электропередач, что означает, что городская передающая и распределительная сеть подвержена волнениям берегов и штормовым нагонам, а гидроснабжение чувствительно к перебоям с водой. В ноябре 2009 года треть Бразилии, включая всех жителей Рио-де-Жанейро и Сан-Паулу, пострадала от отключения электроэнергии, когда проливные дожди и сильный ветер привели к короткому замыканию трех трансформаторов на высоковольтной линии электропередачи. Согласно новостям ALD-XNUMX, Рио-де-Жанейро погрузился во тьму, и сеть городских подземных железных дорог была парализована. Из-за отключения электроэнергии сотни людей оказались запертыми в лифтах по всему городу, а аэропорт остановился.

Береговые волны и обильные осадки могут привести к аналогичным, более интенсивным нарушениям в будущем с каскадным воздействием в других критических секторах. Флавия Карлони, эксперт отдела планирования мэрии Рио-де-Жанейро, добавляет, что «зимой у нас в городе много штормовых нагонов, и прогнозируется, что (в будущем) они будут с меньшей частота, но более высокая интенсивность». По данным Рио-де-Жанейро за 2017 г. Стратегия устойчивости, повышение уровня моря на полметра, вероятно, может затопить 30 квадратных километров города, что повлияет на энергетическую инфраструктуру Рио, водную и дренажную сеть, а также на его туристические услуги. Кроме того, единственная в Бразилии атомная станция расположена вдоль побережья, недалеко от Рио-де-Жанейро, и приливные наводнения могут привести к отключению электроэнергии на ядерных объектах, а в крайних случаях - к повреждению объекта».вплоть до выброса радиоактивного материала.

Как и Рио-де-Жанейро, Сиэтл является портовым городом, который подвержен как повышению уровня моря, так и перебоям в гидроэнергетике, которая обеспечивает 90 процентов его электроэнергии. Более изменчивый и уменьшенный снежный покров в горах, более раннее и быстрое таяние весеннего снежного покрова и уменьшенный летний речной сток в последние годы снизили выработку электроэнергии в Сиэтле в весенние и летние месяцы. Джессика Финн Ковен, директор Управления устойчивого развития и окружающей среды города Сиэтл, добавляет, что эти климатические изменения изменили спрос на энергию в городе; «Зимой потребность в отоплении меньше, а летом больше — в охлаждении. Это может усугубить проблему, которая уже есть у (энергетической) коммунальной службы (с изменением подачи)».

Сиэтл Сити Лайт, коммунальное предприятие, которое обеспечивает город электроэнергией, имеет оценка уязвимости к изменению климата и план адаптации который прогнозирует повышенный риск повышения уровня моря и затопления прибрежных районов, что может привести к повреждению оборудования и «финансовым последствиям» для предприятия. Эти местные данные отражают уязвимость энергетического сектора страны в целом к ​​изменению климата. Согласно Международное энергетическое агентство, связанные с погодой нарушения в энергетическом секторе США привели к большему количеству перерывов в работе клиентов, чем «сбои компонентов, физические атаки и киберинциденты вместе взятые». Общая стоимость этих сбоев оценивалась от 25 до 70 миллиардов долларов в год.

Инфографика городов и энергетики
© C40

Держать свет включенным

Энергетическая безопасность остается важнейшей прерогативой городов по всему миру, и это сектор, тесно связанный со смягчением последствий изменения климата и адаптацией к нему. Децентрализованная возобновляемая энергия была связана с сопутствующими преимуществами, такими как улучшение качества воздуха, снижение зависимости от внешних ресурсов и создание местных рабочих мест. Признавая, что изменение климата представляет угрозу для энергетических систем, Сиэтл, Лондон и Рио-де-Жанейро, а также многие другие города, планируют заранее.

«В рамках Лондонского партнерства по изменению климата мы собираем экспертов по адаптации. Они будут принимать отраслевые планы и уделять особое внимание взаимозависимости между ними». – Кэсси Сазерленд, менеджер по политике и программам (окружающая среда), Администрация Большого Лондона

Плавающая солнечная ферма Thames Water (крупнейшая в Великобритании компания по водоснабжению и очистке сточных вод) является одной из таких разработок. Компания стремится к 2020 году вырабатывать треть собственной энергии. Получение энергии из возобновляемых источников не только снижает выбросы парниковых газов, но и снижает зависимость от централизованных энергосистем, подверженных сбоям в результате экстремальных погодных явлений, таких как приливные волны. Город также разработал свой План действий по устойчивому дренажу улучшить общегородскую дренажную инфраструктуру, чтобы противостоять сильным наводнениям. Более того, два недавних плана города, проект Лондонская экологическая стратегия и проект Лондонский план сосредоточиться, среди прочего, на борьбе с экстремальными погодными явлениями и взаимозависимостями во многих секторах. Наконец, Агентство по охране окружающей среды Великобритании План 2100 устья Темзы (TE2100) был разработан в 2012 году для управления рисками приливных наводнений. В то время как нынешний барьер Темзы рассчитан на то, чтобы выдерживать повышение уровня моря до 0.9 метра к 2100 году, согласно TE2100, в будущем планируется учесть повышение до 4 метров.

Сиэтл является ведущим игроком в области адаптации к городскому климату в Соединенных Штатах и ​​предпринял ряд действий по снижению спроса на энергию и повышению энергоэффективности, чтобы предотвратить чувствительность к энергопотреблению. В 2005 году Seattle City Light стала первой крупной электроэнергетической компанией в США, стать углеродно-нейтральным. В настоящее время компания реализует ряд стратегий адаптации, чтобы подготовиться к климатическим воздействиям и уменьшить свой углеродный след. Эти стратегии включают в себя разработку плана адаптации для всей коммунальной сети, оценку риска пожаров и оползней, модернизацию оборудования, чтобы противостоять оползням и пожарам, а также планирование гидроклиматических изменчивостей и сильных ветров. Недавно представленный программы повышения эффективности зданий в Сиэтле, нацелены на сокращение выбросов парниковых газов в строительном секторе на 81,000 44 метрических тонн с помощью стратегий, правил, технической и финансовой помощи и данных об эффективности зданий. Помимо того, что энергетическая система станет чище и надежнее, в результате этой программы экономия энергии на счетах за коммунальные услуги к 2050 году составит XNUMX миллиона долларов в год.

«В настоящее время мы подаем заявку на получение гранта, который позволит нам изменить то, как некоторые опоры электропередач реагируют на экстремальные явления. Прямо сейчас, если опора ЛЭП выйдет из строя, она может разрушить несколько соседних опор». – Джессика Финн Ковен, директор Управления устойчивого развития и окружающей среды, город Сиэтл

Рио-де-Жанейро также работает над созданием низкоуглеродной энергетической матрицы. Город стремится получать больше энергии из децентрализованных возобновляемых источников, чтобы сократить выбросы парниковых газов, уменьшить свою зависимость от водоемких источников энергии и снизить свою уязвимость к повышению уровня моря. Одной из ключевых целей плана обеспечения устойчивости города является разработка и реализация стратегии использования солнечной энергии. С точки зрения отопления, солнечные тепловые системы были обязательно для новых и реконструируемых зданий в Рио-де-Жанейро с 2008 года, и ожидается, что солнечная энергия покроет 40 процентов потребности города в горячей воде в ближайшие годы.

Что объединяет эти три города, так это растущее признание того, что перебои в подаче электроэнергии, вызванные экстремальными погодными явлениями, сопряжены с риском и дорого обходятся. Чтобы предотвратить дестабилизирующие перебои в подаче электроэнергии, которые могут иметь каскадные последствия для общественного транспорта, водоснабжения и систем здравоохранения, города должны оценивать свои местные риски и планировать устойчивые к изменению климата энергетические системы. Ведь от этого зависит их экономическое выживание.

Это контент 2018 года. Посмотреть полный отчет «Будущее, которого мы не хотим».