俄罗斯持续攻击乌克兰的主要目标之一是能源基础设施。破坏的程度是巨大的。

“2022 年 2 月，战争爆发一年后，76% 的热力发电发电厂已被摧毁；现在这个数字是 95%，”乌克兰科学家伊琳娜·多罗尼娜 (Iryna Doronina) 说。“所有大型水力发电厂也都失败了。”

事实证明，卡霍夫卡大坝的溃决造成的破坏尤其严重。巨大的泄水——水库面积比苏黎世州大1.5倍——摧毁了数以千计的房屋，使水库变成了沙漠。

战前，多罗尼娜是基辅国立贸易经济大学的讲师；2022 年，她作为 SNSF 风险学者来到苏黎世联邦理工学院。该瑞士国家科学基金会项目为瑞士大学提供了财政支持这样他们就可以为面临风险的研究人员提供临时就业机会。就这样，Doronina 最终成为 ETH 科学、技术与政策研究所 (ISPT) 的高级研究员，直至 2024 年。

如今，她在慕尼黑工业大学 (TUM) 继续她的研究。在苏黎世，她与规划景观和城市系统 (PLUS) 教授 Adrienne Grät-Regamey 以及能源和技术政策教授兼 ISTP 负责人 Tobias Schmidt 领导的小组密切合作。

他们一起研究了为什么可再生能源应该成为乌克兰电力系统重建的中心舞台。慕尼黑工业大学和拜罗伊特大学的研究人员也做出了宝贵贡献，相关研究结果现已发表发表在焦耳。

施密特表示：“我们已经确定，自 2022 年 2 月以来，乌克兰几乎所有大型集中式发电厂都遭到了攻击。这使总发电量减少至战前水平的三分之一左右。”“输电线路和变电站遭受的袭击也大大削弱了电网，特别是在该国东部。”

产能储备是生存的关键

在他们的研究中，研究人员结合了地理空间和公共政策分析。Grât-Regamey 表示：“我们的研究首次绘制了 2022 年 2 月乌克兰电力系统及其随后在战争中遭到破坏的全面地理空间地图。”“我们还展示了乌克兰的可再生能源潜力，并确定了促进投资所需的政策和监管条件。”

首先，研究人员绘制了乌克兰的详细地图能源基础设施2022 年之前。“我们想要了解发电装机容量的范围，因此我们绘制了 1,626 个站点的地图，”Doronina 说。“有关工厂及其位置、产量、生产和消费的信息可作为进一步分析的基础。”

乌克兰的装机容量为 59 吉瓦，在 2022 年之前是欧洲最大的电力生产国之一。该国本身需要 22 吉瓦。“这意味着乌克兰拥有相当大的产能储备，这有助于它在战争期间生存，”多罗尼娜表示。

核电发挥着重要作用。欧洲最大的乌克兰西南部扎波罗热工厂核电该核电站被俄罗斯军队占领，自 2022 年 9 月以来一直没有供电。不过，东部和南部的另外三座核电站（其中有七个反应堆）仍在运行，并继续向乌克兰供电。然而，俄罗斯对配电网的多次攻击导致长达数小时的停电，包括首都基辅的停电。

“这就是为什么乌克兰应该开发分布式供电系统，”多罗尼娜说。集中的系统更容易受到攻击，而独立的系统更能抵抗战争和危机。

转向分散式能源系统

利用太阳能或风能特别适合分布式基础设施，并且安装速度比集中式传统工厂快得多。“然而，市政当局必须能够在当地生产足够的可再生能源，以满足他们的电力需求，”多罗尼娜说。

研究人员绘制了乌克兰各个地区的高分辨率地图，显示了最有利于太阳能和风能发电的地区。该团队考虑了多项标准，例如海拔和地形、人口密度以及距定居点和电网的距离。

“我们仔细考虑了保护区和国有农业用地，确保完全符合乌克兰立法的要求和限制，”多罗尼娜说。

太阳能和风能潜力巨大

接下来，研究人员按地区估算了能源产出。这种技术潜力是巨大的。研究人员估计，风能的潜力约为 180 吉瓦，而太阳能的潜力约为 39 吉瓦。219吉瓦的总容量将大大超过乌克兰在战争开始时的59吉瓦的发电能力。最后，研究人员发现，在所有区域电网中，可再生能源的潜力远远超过了战争期间破坏的发电能力。

研究人员利用地区层面的技术潜力以及社会政治、经济、环境和技术因素来确定哪些地区最适合乌克兰向可再生能源系统过渡。从区域角度来看，太阳能和风能的最大潜力位于该国的南部和东部。

支持治理良好的新能源体系

到目前为止，乌克兰的能源基础设施一直被一两个寡头垄断。“他们控制了国家能源市场，并与俄罗斯合作。这也是腐败的滋生地，”非政府组织乌克兰氢协会负责人、该研究的合著者瓦西里·多罗宁解释道。

多罗尼娜说：“我们结果的透明度降低了腐败风险，因为优先考虑具有更大潜力的领域和迫切需要重新开发的领域的拟议方法在科学上是合理且平衡的。”“我们开发的地图和数据库支持政策制定，是满足人们基本能源需求的最快方式。”

此外，一旦明确了投资要求，这项工作就可以提高项目准备的质量并降低投资者的风险。Vasyl Doronin 表示：“这项研究是该领域的开拓者，是最早考虑欧盟可再生能源指令 III (RED III) 要求的研究之一，确定了可再生能源加速领域。”研究结果已提交给位于荷兰的欧盟委员会联合研究中心。

“我们想再次回到乌克兰生活，我们希望我们的成果将有助于该国的进一步发展，”多罗尼娜说。她希望她的研究能够成为一本手册的基础，帮助乌克兰社区改变能源供应。她的目标是创建“能源行业转型潜力图集”。

给瑞士当局的信息

乌克兰正在经历的事情也可能为瑞士公民保护提供宝贵的见解。例如，多罗尼娜向联邦民防办公室（FOCP）提供了有关乌克兰能源基础设施及其破坏的详细信息，还提供了战争对农业和教育部门（包括学校和幼儿园）造成的破坏的详细信息。

“我们展示了战争如何影响乌克兰的民用基础设施，以便瑞士人能够看到那里的实际情况以及其他地方可能发生的情况，”多罗尼娜说。

此外，Doronina 和她的同事还在苏黎世联邦理工学院于去年 1 月在达沃斯世界经济论坛瑞士之家共同举办的“重新思考能源基础设施：赋能脱碳——从战略转向实施”活动中展示了他们的研究成果。