人造水道中隐藏的水电潜力 - 《华尔街日报》

在已有水流动的人造管道中加装涡轮机发电。图片来源：凯文·汉德水力发电为数百万家庭提供低碳电力，但在河流上筑坝会影响野生动植物及周边环境。

如今一项新研究表明，在管道和灌溉渠等人工水道中可能存在大量未开发的水电潜力，这些地方的环境问题并不严重。

美国能源部橡树岭国家实验室发布的报告调研了全美可能成为水电来源的输水设施，包括农业沟渠、市政与工业供水管道以及废水排放系统——所有有水流经的地方。报告得出结论，可额外开发1.41吉瓦水电（足以供超过100万户家庭使用），而美国现有管道项目的水电容量为530兆瓦（1吉瓦等于1000兆瓦）。

报告指出，加利福尼亚、科罗拉多和华盛顿等西部州由于拥有丰富水源和地势落差（称为“水头”），最具备开发潜力，这些条件能产生并可能捕获电能。

在农业地区，可通过在沟渠和灌溉渠现有落差处安装涡轮机和发电机来产生管道水电。对于市政和工业供水系统，可在原本安装减压阀的位置加装涡轮机。涡轮机不仅能将水压转化为水电，还能同步调节压力，而非单纯减压造成能量浪费。收集的能源可供使用方自用，也可输送至电网出售。

报告指出，美国目前约有350个管道水力发电项目已投入运营或正在建设中。该报告的主要作者之一Shih-Chieh Kao估计，还有数千个具备水力发电潜力的场所尚未开发。

Kao博士表示，认知不足是阻碍发展的因素之一，成本问题同样关键。虽然技术上可行，但增加水力发电量未必具有经济合理性——至少目前如此。涡轮机的价格并不低廉。

科罗拉多州柯林斯堡市水处理厂安装的Canyon Hydro系统图片来源：Canyon Hydro位于华盛顿州德明市（毗邻美加边境）的水电涡轮系统制造商Canyon Hydro总经理Brett Bauer透露，用于替代管道减压阀的发电单元价格在9万至75万美元之间。该公司正在推进的两个农业管道项目造价约200万至300万美元。

Kao博士强调，其团队的研究目的并非评估具体项目的经济可行性，而是为能源部制定政策规划提供潜在机会的全局视野。

Kao博士指出，实际开发潜力可能超出报告预估，尤其在工业领域——当前该领域的管道项目寥寥无几。相较于市政供水和农业灌溉渠道，工业管道的相关数据公开程度较低。

“我们认为可能还有更多，”他表示，“但从行业角度出发，我们还需要了解更多信息。”

科内利斯先生是华盛顿州布雷默顿的一名作家，联系方式为[email protected]。