俄羅斯持續攻擊烏克蘭的主要目標之一是能源基礎設施。破壞的程度是巨大的。

「2022 年 2 月，戰爭爆發一年後，76% 的熱力發電發電廠已被摧毀；現在這個數字是 95%，”烏克蘭科學家伊琳娜·多羅尼娜 (Iryna Doronina) 說。“所有大型水力發電廠也都失敗了。

事實證明，卡霍夫卡大壩的潰決造成的破壞尤其嚴重。巨大的洩水——水庫面積比蘇黎世州大1.5倍——摧毀了數以千計的房屋，使水庫變成了沙漠。

戰前，多羅尼娜是基輔國立貿易經濟大學的講師；2022 年，她作為 SNSF 風險學者來到蘇黎世聯邦理工學院。這個瑞士國家科學基金會計畫為瑞士大學提供了財政支持這樣他們就可以為面臨風險的研究人員提供臨時就業機會。就這樣，Doronina 最終成為 ETH 科學、技術與政策研究所 (ISPT) 的高級研究員，直至 2024 年。

如今，她在慕尼黑工業大學 (TUM) 繼續她的研究。在蘇黎世，她與規劃景觀和城市系統 (PLUS) 教授 Adrienne Grät-Regamey 以及能源和技術政策教授兼 ISTP 負責人 Tobias Schmidt 領導的小組密切合作。

他們一起研究了為什麼再生能源應該成為烏克蘭電力系統重建的中心舞台。慕尼黑工業大學和拜羅伊特大學的研究人員也做出了寶貴貢獻，相關研究結果現已發表發表在焦耳。

施密特表示：“我們已經確定，自 2022 年 2 月以來，烏克蘭幾乎所有大型集中式發電廠都遭到了攻擊。這使總發電量減少至戰前水平的三分之一左右。”“輸電線路和變電站遭受的襲擊也大大削弱了電網，特別是在該國東部。”

產能儲備是生存的關鍵

在他們的研究中，研究人員結合了地理空間和公共政策分析。Grât-Regamey 表示：“我們的研究首次繪製了 2022 年 2 月烏克蘭電力系統及其隨後在戰爭中遭到破壞的全面地理空間地圖。”“我們還展示了烏克蘭的可再生能源潛力，並確定了促進投資所需的政策和監管條件。”

首先，研究人員繪製了烏克蘭的詳細地圖能源基礎設施2022 年之前。“有關工廠及其位置、產量、生產和消費的信息可作為進一步分析的基礎。”

烏克蘭的裝置容量為 59 吉瓦，在 2022 年之前是歐洲最大的電力生產國之一。「這意味著烏克蘭擁有相當大的產能儲備，這有助於它在戰爭期間生存，」多羅尼娜說。

核電發揮重要作用。歐洲最大的烏克蘭西南部札波羅熱工廠核電該核電廠被俄羅斯軍隊佔領，自 2022 年 9 月以來一直沒有供電。然而，俄羅斯對配電網的多次攻擊導致長達數小時的停電，包括首都基輔的停電。

「這就是為什麼烏克蘭應該開發分散式供電系統，」多羅尼娜說。集中的系統更容易受到攻擊，而獨立的系統更能抵抗戰爭和危機。

轉向分散式能源系統

利用太陽能或風能特別適合分散式基礎設施，安裝速度比集中式傳統工廠快得多。「然而，市政當局必須能夠在當地生產足夠的可再生能源，以滿足他們的電力需求，」多羅尼娜說。

研究人員繪製了烏克蘭各個地區的高解析度地圖，顯示了最有利於太陽能和風能發電的地區。該團隊考慮了多項標準，例如海拔和地形、人口密度以及與定居點和電網的距離。

「我們仔細考慮了保護區和國有農業用地，確保完全符合烏克蘭立法的要求和限制，」多羅尼娜說。

太陽能和風能潛力大

接下來，研究人員按地區估算了能源產出。這種技術潛力是巨大的。研究人員估計，風能的潛力約為 180 吉瓦，而太陽能的潛力約為 39 吉瓦。219吉瓦的總容量將大大超過烏克蘭在戰爭開始時的59吉瓦的發電量。最後，研究人員發現，在所有區域電網中，再生能源的潛力遠遠超過了戰爭期間破壞的發電能力。

研究人員利用地區層面的技術潛力以及社會政治、經濟、環境和技術因素來確定哪些地區最適合烏克蘭向再生能源系統過渡。從區域角度來看，太陽能和風能的最大潛力位於該國的南部和東部。

支持治理良好的新能源體系

到目前為止，烏克蘭的能源基礎設施一直被一到兩個寡頭壟斷。「他們控制了國家能源市場，並與俄羅斯合作。這也是腐敗的滋生地，」非政府組織烏克蘭氫協會負責人、該研究的合著者瓦西里·多羅寧解釋。

多羅尼娜說：“我們結果的透明度降低了腐敗風險，因為優先考慮具有更大潛力的領域和迫切需要重新開發的領域的建議方法在科學上是合理且平衡的。”“我們開發的地圖和資料庫支援政策制定，是滿足人們基本能源需求的最快方式。”

此外，一旦明確了投資要求，這項工作就可以提高專案準備的品質並降低投資者的風險。Vasyl Doronin 表示：“這項研究是該領域的開拓者，是最早考慮歐盟可再生能源指令 III (RED III) 要求的研究之一，確定了可再生能源加速領域。”研究結果已提交給位於荷蘭的歐盟委員會聯合研究中心。

「我們想再次回到烏克蘭生活，我們希望我們的成果將有助於該國的進一步發展，」多羅尼娜說。她希望她的研究能成為一本手冊的基礎，幫助烏克蘭社區改變能源供應。她的目標是創建「能源產業轉型潛力圖集」。

給瑞士當局的訊息

烏克蘭正在經歷的事情也可能為瑞士公民保護提供寶貴的見解。例如，多羅尼娜向聯邦民防辦公室（FOCP）提供了有關烏克蘭能源基礎設施及其破壞的詳細信息，還提供了戰爭對農業和教育部門（包括學校和幼兒園）造成的破壞的詳細信息。

「我們展示了戰爭如何影響烏克蘭的民用基礎設施，以便瑞士人能夠看到那裡的實際情況以及其他地方可能發生的情況，」多羅尼娜說。

此外，Doronina 和她的同事還在蘇黎世聯邦理工學院於去年1 月在達沃斯世界經濟論壇瑞士之家共同舉辦的「重新思考能源基礎設施：賦能脫碳——從策略轉向實施」活動中展示了他們的研究成果。