Nam Theun 2 Reservoir four years after commissioning: significance of drawdown methane emissions and other pathways

Le réservoir de Nam Theun 2 quatre ans après la mise en service : émissions de méthane par la zone de marnage et autres voies d'émission

⁽¹⁾ Laboratoire d'Aérologie, Université de Toulouse, CNRS, UPS, 14 Avenue E. Belin, 31400 Toulouse, France
serd@aero.obs-mip.fr
⁽²⁾ Nam Theun 2 Power Company Limited (NTPC), Environment & Social Division – Water Quality and Biodiversity Dept.– Gnommalath Office, PO Box 5862, Vientiane, Lao PDR
⁽³⁾ Électricité de France, Hydro Engineering Centre, Sustainable Development Dpt, Savoie Technolac, 73373 Le Bourget du Lac, France
⁽⁴⁾ IRD; UR 234, GET ; 14 Avenue E. Belin, 31400, Toulouse, France

Abstract

Hydro-reservoirs are recognized as potentially significant emitters of methane at the global scale. However, there are still large uncertainties in estimating such emissions at this scale due to the lack of comprehensive measurements of methane emissions in a wide range of climatic zones, for hydro-reservoirs with variable characteristics, and including all emissions pathways. This study presents an assessment of methane emissions for the 2013 year, that is four years after commissioning, for the Nam Theun 2 hydro-system, a 489 km² subtropical reservoir with a large drawdown area. All of the major pathways have been computed here, i.e., ebullition, diffusion, degassing, emissions from the drawdown area, and diffusion from downstream, and included in an emission budget. Emissions from the upstream area strongly dominate when compared to the downstream ones, a feature quite specific to the Nam Theun 2 reservoir. The drawdown area and the emissions by diffusion downstream represented a small contribution to the total emissions. About half of the methane is emitted during the four months of the warm dry season (from mid-February to Mid-June). Total methane emissions in NT2 have decreased from 35.6±2.6 Gg(CH₄) year^-1 in 2010 to 24.5±1.5 Gg(CH₄) year^-1 in 2013 though this difference was not found to be quite statistically significant.

Résumé

Les réservoirs hydroélectriques sont reconnus comme pouvant être des sources significatives de méthane à l'échelle mondiale. Il existe cependant de fortes incertitudes sur ces émissions. Cela est dû notamment au manque de mesures des émissions de méthane sur l’ensemble des zones climatiques, pour des réservoirs hydroélectriques de caractéristiques variables, et pour l’ensemble des voies d’émission. Cette étude présente une évaluation des émissions de méthane pour l'année 2013, soit quatre ans après la mise en service du barrage de Nam Theun 2, un réservoir subtropical de 489 km² caractérisé par une grande zone de marnage. Les principales voies d’émission ont été ici prises en compte, à savoir l’ébullition, la diffusion, le dégazage, les émissions par la zone de marnage, et la diffusion à l’aval, pour évaluer le bilan des émissions à l'échelle du réservoir. Les émissions de la zone amont dominent fortement par comparaison avec celles de la zone aval, une caractéristique assez spécifique au réservoir de Nam Theun 2. Les émissions par la zone de marnage et la diffusion à l’aval représentent au final une contribution mineure aux émissions totales. Environ la moitié du méthane est émis pendant les quatre mois de la saison sèche et chaude (de mi-février à mi-juin). Les émissions totales de méthane à NT2 sont passées de 35,6±2,6 Gg(CH₄) an^-1 en 2010 à 24,5±1,5 Gg(CH₄) an^-1 en 2013 bien que cette différence ne soit pas statistiquement significative.