人造水道中隱藏的水電潛力 - 《華爾街日報》

在已有水流動的人造管道中加裝渦輪機發電。圖片來源：凱文·漢德水力發電為數百萬家庭提供低碳電力，但在河流上築壩會影響野生動植物及周邊環境。

如今一項新研究表明，在管道和灌溉渠等人工水道中可能存在大量未開發的水電潛力，這些地方的環境問題並不嚴重。

美國能源部橡樹嶺國家實驗室發佈的報告調研了全美可能成為水電來源的輸水設施，包括農業溝渠、市政與工業供水管道以及廢水排放系統——所有有水流經的地方。報告得出結論，可額外開發1.41吉瓦水電（足以供超過100萬户家庭使用），而美國現有管道項目的水電容量為530兆瓦（1吉瓦等於1000兆瓦）。

報告指出，加利福尼亞、科羅拉多和華盛頓等西部州由於擁有豐富水源和地勢落差（稱為“水頭”），最具備開發潛力，這些條件能產生並可能捕獲電能。

在農業地區，可通過在溝渠和灌溉渠現有落差處安裝渦輪機和發電機來產生管道水電。對於市政和工業供水系統，可在原本安裝減壓閥的位置加裝渦輪機。渦輪機不僅能將水壓轉化為水電，還能同步調節壓力，而非單純減壓造成能量浪費。收集的能源可供使用方自用，也可輸送至電網出售。

報告指出，美國目前約有350個管道水力發電項目已投入運營或正在建設中。該報告的主要作者之一Shih-Chieh Kao估計，還有數千個具備水力發電潛力的場所尚未開發。

Kao博士表示，認知不足是阻礙發展的因素之一，成本問題同樣關鍵。雖然技術上可行，但增加水力發電量未必具有經濟合理性——至少目前如此。渦輪機的價格並不低廉。

科羅拉多州柯林斯堡市水處理廠安裝的Canyon Hydro系統圖片來源：Canyon Hydro位於華盛頓州德明市（毗鄰美加邊境）的水電渦輪系統制造商Canyon Hydro總經理Brett Bauer透露，用於替代管道減壓閥的發電單元價格在9萬至75萬美元之間。該公司正在推進的兩個農業管道項目造價約200萬至300萬美元。

Kao博士強調，其團隊的研究目的並非評估具體項目的經濟可行性，而是為能源部制定政策規劃提供潛在機會的全局視野。

Kao博士指出，實際開發潛力可能超出報告預估，尤其在工業領域——當前該領域的管道項目寥寥無幾。相較於市政供水和農業灌溉渠道，工業管道的相關數據公開程度較低。

“我們認為可能還有更多，”他表示，“但從行業角度出發，我們還需要了解更多信息。”

科內利斯先生是華盛頓州布雷默頓的一名作家，聯繫方式為[email protected]。