Wetterkrêft is fierwei de grutste duorsume enerzjy wrâldwiid, en produseart mear as twa kear safolle enerzjy as wyn, en mear as fjouwer kear safolle as sinne-enerzjy. En it oppompen fan wetter in heuvel, ek wol bekend as "pompt opslach wetterkrêft", makket mear as 90% út fan 'e totale enerzjyopslachkapasiteit fan 'e wrâld.
Mar nettsjinsteande de ûnbidige ynfloed fan wetterkrêft, hearre wy der net folle oer yn 'e FS. Wylst de ôfrûne desennia wyn- en sinne-enerzjy yn priis sakke is en yn beskikberens omheech sketten is, is de binnenlânske wetterkrêftopwekking relatyf stabyl bleaun, om't it lân al wetterkrêftsintrales boud hat op 'e geografysk meast ideale lokaasjes.
Ynternasjonaal is it in oar ferhaal. Sina hat syn ekonomyske útwreiding oandreaun troch de lêste desennia tûzenen nije, faak massive, wetterkrêftdammen te bouwen. Afrika, Yndia en oare lannen yn Aazje en de Stille Oseaan sille itselde dwaan.
Mar útwreiding sûnder strang miljeutafersjoch kin ta problemen liede, om't dammen en reservoirs rivierekosystemen en omlizzende habitats fersteure, en resinte stúdzjes litte sjen dat reservoirs mear koalstofdiokside en metaan útstjitte kinne as earder begrepen. Derneist makket klimaat-oandreaune droechte wetterkrêft in minder betroubere boarne fan enerzjy, om't dammen yn it Amerikaanske Westen in flinke hoemannichte fan har elektrisiteitsproduksjekapasiteit ferlern hawwe.
"Yn in typysk jier sil de Hoover Dam sawat 4,5 miljard kilowattoeren oan enerzjy generearje," sei Mark Cook, manager fan 'e ikonyske Hoover Dam. "Mei it mar sa't it no is, is it mear as 3,5 miljard kilowattoeren."
Dochs sizze saakkundigen dat wetterkrêft in grutte rol te spyljen hat yn in 100% duorsume takomst, dus it learen hoe't jo dizze útdagings kinne ferminderje is in must.
Ynlânske wetterkrêft
Yn 2021 wie wetterkrêft ferantwurdlik foar sawat 6% fan 'e elektrisiteitsopwekking op nutsbedriuwenskaal yn 'e FS en 32% fan 'e duorsume elektrisiteitsopwekking. Yn eigen lân wie it de grutste duorsume enerzjy oant 2019, doe't it troch wyn oertroffen waard.
De FS sil nei alle gedachten net folle groei fan wetterkrêft sjen yn 'e kommende desennia, foar in part fanwegen it lestige lisinsje- en fergunningsproses.
"It kostet tsientallen miljoenen dollars en jierren fan muoite om it fergunningsproses te trochrinnen. En foar guon fan dizze foarsjennings, benammen guon fan 'e lytsere foarsjennings, hawwe se gewoan net dat jild of dy tiid," seit Malcolm Woolf, presidint en CEO fan 'e National Hydropower Association. Hy skat dat der tsientallen ferskillende ynstânsjes belutsen binne by it fergunningjaan of opnij fergunningjaan fan in inkele wetterkrêftsintrale. It proses, sei er, duorret langer as it fergunningjaan fan in kearnsintrale.
Omdat de gemiddelde wetterkrêftsintrale yn 'e FS mear as 60 jier âld is, sille in protte gau opnij fergunning krije moatte.
"Dus wy koenen te krijen hawwe mei in rige fan lisinsje-opjeften, wat ironysk is, krekt as wy besykje de hoemannichte fleksibele, koalstoffrije opwekking dy't wy yn dit lân hawwe te fergrutsjen," sei Woolf.
Mar it Ministearje fan Enerzjy seit dat der potinsjeel is foar binnenlânske groei, troch upgrades oan âlde planten en it tafoegjen fan stroom oan besteande dammen.
"Wy hawwe 90.000 dammen yn dit lân, wêrfan de measten boud binne foar oerstreamingskontrôle, foar yrrigaasje, foar wetteropslach, foar rekreaasje. Mar 3% fan dy dammen wurde eins brûkt foar it opwekken fan enerzjy," sei Woolf.
Groei yn 'e sektor is ek ôfhinklik fan útwreiding fan pompopslachwetterkrêft, dy't hieltyd mear oan populariteit wint as in manier om duorsume enerzjy te "fersterkjen", wêrby't oerstallige enerzjy opslein wurdt foar gebrûk as de sinne net skynt en de wyn net waait.
As in pompopslachfoarsjenning enerzjy opwekt, wurket it krekt as in gewoane wetterkrêftsintrale: wetter streamt fan it boppeste reservoir nei it legere, en draait ûnderweis in elektrisiteitsprodusearjende turbine. It ferskil is dat in pompopslachfoarsjenning opladen wurde kin, mei help fan enerzjy út it net om wetter fan ûnderen nei it hegere reservoir te pompen, wêrtroch potinsjele enerzjy opslein wurdt dy't frijkomt as it nedich is.
Wylst pompopslach hjoed de dei sawat 22 gigawatt oan elektrisiteitsproduksjekapasiteit hat, binne der mear as 60 gigawatt oan foarstelde projekten yn 'e ûntwikkelingspipeline. Dat is allinich Sina it twadde grutste projekt.
Yn 'e lêste jierren binne fergunnings- en lisinsjeoanfragen foar pompopslachsystemen flink tanommen, en nije technologyen wurde beskôge. Dizze omfetsje "sletten-loop" foarsjennings, wêrby't gjin fan beide reservoirs ferbûn is mei in eksterne wetterboarne, of lytsere foarsjennings dy't tanks brûke ynstee fan reservoirs. Beide metoaden soene wierskynlik minder fersteurend wêze foar de omjouwing.
Útstjit en droechte
It ôfdammen fan rivieren of it oanlizzen fan nije reservoirs kin fiskmigraasje hinderje en omlizzende ekosystemen en habitats ferneatigje. Dammen en reservoirs hawwe sels tsientallen miljoenen minsken yn 'e rin fan 'e skiednis ferpleatst, meastentiids ynheemse of plattelânsmienskippen.
Dizze skea wurdt breed erkend. Mar in nije útdaging - útstjit fan reservoirs - krijt no mear omtinken.
"Wat minsken net beseffe is dat dizze reservoirs eins in protte koalstofdiokside en metaan yn 'e atmosfear útstjitte, dy't beide sterke broeikasgassen binne," sei Ilissa Ocko, Senior Klimaatwittenskipper by it Environmental Defense Fund.
De útstjit komt fan ûntbinende fegetaasje en oare organyske matearje, dy't ôfbrekke en metaan frijlitte as in gebiet oerstreamd wurdt om in reservoir te meitsjen. "Meastentiids feroaret dat metaan dan yn koalstofdiokside, mar jo hawwe soerstof nedich om dat te dwaan. En as it wetter echt, echt waarm is, dan binne de ûnderste lagen leech fan soerstof," sei Ocko, wat betsjutte dat metaan dan yn 'e atmosfear frijkomt.
As it giet om it opwaarmjen fan 'e wrâld, is metaan mear as 80 kear krêftiger as CO2 yn 'e earste 20 jier nei syn frijlitting. Oant no ta lit ûndersyk sjen dat waarmere dielen fan 'e wrâld, lykas Yndia en Afrika, mear fersmoargjende planten hawwe, wylst Ocko seit dat reservoirs yn Sina en de FS gjin bysûndere soarch binne. Mar Ocko seit dat der in robústere manier nedich is om útstjit te mjitten.
"En dan koene jo allerlei stimulâns hawwe om it te ferminderjen, of regeljouwing fan ferskate autoriteiten om derfoar te soargjen dat jo net tefolle útstjitte," sei Ocko.
In oar grut probleem foar wetterkrêft is klimaat-oandreaune droechte. Ûndjippe reservoirs produsearje minder enerzjy, en dat is benammen in soarch yn it Amerikaanske Westen, dat de droechste perioade fan 22 jier yn 'e lêste 1200 jier meimakke hat.
Omdat reservoirs lykas Lake Powell, dat de Glen Canyon Dam fiedet, en Lake Mead, dat de Hoover Dam fiedet, minder elektrisiteit produsearje, nimme fossile brânstoffen de efterstân oer. Ien stúdzje fûn dat fan 2001-2015 in ekstra 100 miljoen ton koalstofdiokside frijkaam yn 11 steaten yn it westen fanwegen de troch droechte feroarsake ferskowing fan wetterkrêft. Tidens in bysûnder rûge perioade foar Kalifornje tusken 2012-2016, skatte in oare stúdzje dat ferlern wetterkrêftopwekking de steat $ 2,45 miljard koste.
Foar it earst yn 'e skiednis is in wettertekoart oankundige by Lake Mead, wat late ta besunigings op wettertafoegings yn Arizona, Nevada en Meksiko. It wetterpeil, op it stuit op 1.047 foet, sil nei ferwachting fierder sakje, om't it Bureau of Reclamation de noch nea earder fertoande stap nommen hat om wetter by Lake Powell, stroomop fan Lake Mead, tsjin te hâlden, sadat de Glen Canyon Dam trochgean kin mei it produsearjen fan stroom. As Lake Mead ûnder de 950 foet sakket, sil it gjin stroom mear opwekke.
De takomst fan wetterkrêft
It modernisearjen fan besteande wetterkrêftynfrastruktuer koe de effisjinsje ferheegje en guon ferliezen troch droechte weromhelje, en ek derfoar soargje dat planten noch in protte desennia kinne operearje.
Tusken no en 2030 sil wrâldwiid $127 miljard bestege wurde oan it modernisearjen fan âlde sintrales. Dat is goed foar hast in kwart fan 'e totale wrâldwide ynvestearring yn wetterkrêft, en hast 90% fan 'e ynvestearring yn Jeropa en Noard-Amearika.
By de Hoover Dam betsjutte dat it oanpassen fan guon fan har turbines om effisjinter te operearjen op legere hichten, it ynstallearjen fan tinner wicket-poarten, dy't de stream fan wetter yn 'e turbines kontrolearje en it ynjeksjearjen fan perslucht yn 'e turbines om de effisjinsje te fergrutsjen.
Mar yn oare dielen fan 'e wrâld giet it meastepart fan 'e ynvestearring nei nije planten. Grutte, steatseigene projekten yn Aazje en Afrika sille nei ferwachting goed wêze foar mear as 75% fan 'e nije wetterkrêftkapasiteit oant 2030. Mar guon meitsje har soargen oer de ynfloed dy't sokke projekten op it miljeu hawwe sille.
"Yn myn beskieden miening binne se oerboud. Se binne boud foar in massive kapasiteit dy't net nedich is," sei Shannon Ames, útfierend direkteur fan it Low Impact Hydropower Institute, "Se koenen dien wurde as run-of-rivier en se koenen gewoan oars ûntwurpen wurde."
Rivierwetterfoarsjennings hawwe gjin reservoir en hawwe dêrom minder ynfloed op it miljeu, mar se kinne gjin enerzjy op oanfraach opwekke, om't de produksje ôfhinklik is fan seizoensstreamen. Wetterkrêft út 'e rivier sil nei ferwachting sawat 13% fan 'e totale kapasiteitsútwreidings dit desennium útmeitsje, wylst tradisjonele wetterkrêft 56% sil útmeitsje en pompte wetterkrêft 29%.
Mar oer it algemien fertraget de groei fan wetterkrêft, en sil nei alle gedachten mei sawat 23% krimpje oant 2030. It omkeare fan dizze trend sil foar in grut part ôfhingje fan it streamlynjen fan 'e regeljouwings- en fergunningsprosessen, en it ynstellen fan hege duorsumensnormen en programma's foar it mjitten fan útstjit om de akseptaasje troch de mienskip te garandearjen. In koartere ûntwikkelingstiidline soe ûntwikkelders helpe om stroomôfnameoerienkomsten te krijen, wêrtroch ynvestearrings stimulearre wurde, om't rendemint garandearre wurde soe.
"In part fan 'e reden dat it soms net sa oantreklik liket as sinne- en wynenerzjy is om't de horizon foar de foarsjennings oars is. Bygelyks, in wyn- en sinne-enerzjy-sintrale wurdt typysk sjoen as in projekt fan 20 jier," sei Ames, "Oan 'e oare kant is wetterkrêft fergunning en wurket it 50 jier. En in protte fan harren binne al 100 jier yn wurking... Mar ús kapitaalmerken wurdearje net needsaaklik sa'n langer rendemint."
It finen fan 'e juste stimulâns foar de ûntwikkeling fan wetterkrêft en pompopslach, en derfoar soargje dat it op in duorsume manier dien wurdt, sil krúsjaal wêze om de wrâld fan fossile brânstoffen ôf te spenen, seit Woolf.
"Wy krije net de krantekoppen dy't guon fan 'e oare technologyen krije. Mar ik tink dat minsken hieltyd mear beseffe dat jo gjin betrouber net kinne hawwe sûnder wetterkrêft."
Pleatsingstiid: 14 july 2022
