美國可以在不建造新水壩的情況下創造更多清潔水電能源 - 彭博社
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在不建造新水壩的情況下,水電設施還有擴展的空間;上圖為2013年在愛荷華州佩拉附近的紅巖湖水壩。美聯社照片/查理·奈伯加爾近年來,風能和太陽能因其迅猛增長而備受矚目,但水電仍然提供比任何其他可再生能源更多的能源,佔美國總生產的7%。但可供築壩的河流有限,而美國在整個20世紀對此做得相當不錯。 因此,聽到水電被描述為“開發完畢”並不罕見,實際上,自1990年代初以來,水電容量的增長基本上已經停滯不前。
彭博社城市實驗室房地產開發商納夫塔利在邁阿密海灘尋找交易,推動佛羅里達州的發展美國的駕駛和擁堵率創歷史新高海牙成為全球首個禁止石油和航空旅行廣告的城市一種經濟實惠的遊牧家居設計在適應城市生活方面面臨挑戰國家水電協會副執行董事傑夫·利希表示,這種情況正在開始改變。“政策領域發生了變化,越來越多地關注清潔能源投資,這促使人們關注水電,”他告訴城市實驗室。“現在我們看到增長曲線再次上升,而在過去20年裏,這一曲線相當平坦。”
隨着世界領導人前往巴黎參加近年來最重要的氣候談判,以下是美國應考慮水電作為減少國家能源生產碳排放的一些原因。
穩定的零碳能源
水電對能源規劃者具有吸引力,因為它提供了所謂的基載電力:穩定且可預測的發電,作為多樣化能源組合的支柱。河流晝夜不斷流動,這使得渦輪機持續運轉(除非發生災難性的乾旱,而這種情況隨着氣候變化的加劇而變得越來越嚴重)。這種穩定性使水電成為風能和太陽能波動性的一個重要對比;它們的生產會根據天氣的變化而上下波動,這使得在大部分發電中依賴它們變得困難。
水電是我們最佳的能源儲存形式
隨着風能和太陽能的持續增長,對大規模能源儲存的需求變得愈加迫切。這是因為我們需要能夠儲存來自強風和陽光充足時期的多餘能源,以便在微風消失和太陽落下時使用。
工程師們已經開發出一系列潛在的技術來完成這一任務(特斯拉的Powerwall就是一個例子,當它上市時引發了大量預訂)。但目前唯一能夠大規模儲存能源的技術與阿基米德一樣古老:抽水蓄能。根據2014年能源部的一份報告,美國大約有22吉瓦的抽水蓄能水電,佔公用事業規模電力儲存的驚人97%。
這個工作的方式是你有兩個水體,一個高於另一個,中間有一個大壩。當電網產生的電力超過消耗時,抽水蓄能設施可以利用這些電力將水從下游水池抽到上游水池。當設施需要回收這些能量時,它釋放水,水流向下游水池,帶動渦輪機發電。
所有這些都是在説,隨着可變能源在國家電力供應中所佔比例的增加,高產和低產之間的差距將會擴大,能源供應商需要更多的儲存來彌補這一差距。抽水蓄能設施已經證明了它們能夠做到這一點。
在不建新壩的情況下還有擴展空間
建設新大壩非常困難,既因為實際建設的資本成本,也因為它們對河流生態系統造成巨大的變化。但美國現有的大多數大壩——超過90%,或80,000座大壩——並不發電。它們只是蓄水,這對洪水控制、灌溉和航運等方面是有用的。
“大壩已經建成,影響已經顯現,”Leahey説。“這些大壩將長期存在,但現在它們並沒有發電。……我們認為這是水電行業短期增長的絕佳機會。”
2012年能源部的一份報告指出,總共可以通過改造非發電水壩建設 12吉瓦的新水電。這是當前水電容量的15%,大約是所有 美國太陽能的一半。而且,這種容量更有可能被致力於保護河流生態系統的團體接受,因為新水壩會對其造成很大幹擾。
凱特·米勒,某個團體的政府事務主任, 特勞特無限,強調水電壩在其益處和影響上是獨特的地點特定性。但她一般表示,“改造和利用現有基礎設施絕對是尋找新水電能源的最佳方式,而無需建設新水壩或對水道造成額外的干擾和轉移。”
所有可再生能源項目都需要在能源利益和生態干擾之間進行權衡,但在抽水蓄能的情況下,這是一項日益清潔的美國能源部門應該願意做出的交易。