美国可以在不建造新水坝的情况下创造更多清洁水电能源 - 彭博社
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在不建造新水坝的情况下,水电设施还有扩展的空间;上图为2013年在爱荷华州佩拉附近的红岩湖水坝。美联社照片/查理·奈伯加尔近年来,风能和太阳能因其迅猛增长而备受瞩目,但水电仍然提供比任何其他可再生能源更多的能源,占美国总生产的7%。但可供筑坝的河流有限,而美国在整个20世纪对此做得相当不错。 因此,听到水电被描述为“开发完毕”并不罕见,实际上,自1990年代初以来,水电容量的增长基本上已经停滞不前。
彭博社城市实验室房地产开发商纳夫塔利在迈阿密海滩寻找交易,推动佛罗里达州的发展美国的驾驶和拥堵率创历史新高海牙成为全球首个禁止石油和航空旅行广告的城市一种经济实惠的游牧家居设计在适应城市生活方面面临挑战国家水电协会副执行董事杰夫·利希表示,这种情况正在开始改变。“政策领域发生了变化,越来越多地关注清洁能源投资,这促使人们关注水电,”他告诉城市实验室。“现在我们看到增长曲线再次上升,而在过去20年里,这一曲线相当平坦。”
随着世界领导人前往巴黎参加近年来最重要的气候谈判,以下是美国应考虑水电作为减少国家能源生产碳排放的一些原因。
稳定的零碳能源
水电对能源规划者具有吸引力,因为它提供了所谓的基载电力:稳定且可预测的发电,作为多样化能源组合的支柱。河流昼夜不断流动,这使得涡轮机持续运转(除非发生灾难性的干旱,而这种情况随着气候变化的加剧而变得越来越严重)。这种稳定性使水电成为风能和太阳能波动性的一个重要对比;它们的生产会根据天气的变化而上下波动,这使得在大部分发电中依赖它们变得困难。
水电是我们最佳的能源储存形式
随着风能和太阳能的持续增长,对大规模能源储存的需求变得愈加迫切。这是因为我们需要能够储存来自强风和阳光充足时期的多余能源,以便在微风消失和太阳落下时使用。
工程师们已经开发出一系列潜在的技术来完成这一任务(特斯拉的Powerwall就是一个例子,当它上市时引发了大量预订)。但目前唯一能够大规模储存能源的技术与阿基米德一样古老:抽水蓄能。根据2014年能源部的一份报告,美国大约有22吉瓦的抽水蓄能水电,占公用事业规模电力储存的惊人97%。
这个工作的方式是你有两个水体,一个高于另一个,中间有一个大坝。当电网产生的电力超过消耗时,抽水蓄能设施可以利用这些电力将水从下游水池抽到上游水池。当设施需要回收这些能量时,它释放水,水流向下游水池,带动涡轮机发电。
所有这些都是在说,随着可变能源在国家电力供应中所占比例的增加,高产和低产之间的差距将会扩大,能源供应商需要更多的储存来弥补这一差距。抽水蓄能设施已经证明了它们能够做到这一点。
在不建新坝的情况下还有扩展空间
建设新大坝非常困难,既因为实际建设的资本成本,也因为它们对河流生态系统造成巨大的变化。但美国现有的大多数大坝——超过90%,或80,000座大坝——并不发电。它们只是蓄水,这对洪水控制、灌溉和航运等方面是有用的。
“大坝已经建成,影响已经显现,”Leahey说。“这些大坝将长期存在,但现在它们并没有发电。……我们认为这是水电行业短期增长的绝佳机会。”
2012年能源部的一份报告指出,总共可以通过改造非发电水坝建设 12吉瓦的新水电。这是当前水电容量的15%,大约是所有 美国太阳能的一半。而且,这种容量更有可能被致力于保护河流生态系统的团体接受,因为新水坝会对其造成很大干扰。
凯特·米勒,某个团体的政府事务主任, 特劳特无限,强调水电坝在其益处和影响上是独特的地点特定性。但她一般表示,“改造和利用现有基础设施绝对是寻找新水电能源的最佳方式,而无需建设新水坝或对水道造成额外的干扰和转移。”
所有可再生能源项目都需要在能源利益和生态干扰之间进行权衡,但在抽水蓄能的情况下,这是一项日益清洁的美国能源部门应该愿意做出的交易。