Tenaga hidro minangka paling gedhe sing bisa dianyari ing saindenging jagad, ngasilake energi kaping pindho luwih akeh tinimbang angin, lan luwih saka kaping papat tinimbang solar. Lan pumping banyu munggah gunung, alias "pumped storage hydropower", kalebu luwih saka 90% saka total kapasitas panyimpenan energi ing donya.
Nanging ing éwadéné impact outsize PLTA, kita ora krungu akeh bab iku ing AS Nalika sawetara dekade kepungkur wis katon angin lan solar plummet ing rega lan skyrocket kasedhiyan, pembangkit listrik tenaga air domestik tetep relatif anteng, amarga bangsa wis dibangun pembangkit listrik tenaga air ing lokasi paling geografis becik.
Ing internasional, iki crita sing beda. China wis nggedhekake ekspansi ekonomi kanthi mbangun ewonan bendungan hidroelektrik anyar, asring gedhe, sajrone sawetara dekade kepungkur. Afrika, India, lan negara-negara liyane ing Asia lan Pasifik bakal nindakake perkara sing padha.
Nanging ekspansi tanpa pengawasan lingkungan sing ketat bisa nyebabake masalah, amarga bendungan lan wadhuk ngganggu ekosistem kali lan habitat ing saubengé, lan studi anyar nuduhake manawa wadhuk bisa ngetokake karbon dioksida lan metana luwih akeh tinimbang sing dimangerteni sadurunge. Kajaba iku, kekeringan sing disebabake iklim nggawe hidro dadi sumber energi sing kurang dipercaya, amarga bendungan ing Amerika Kulon wis ilang akeh kapasitas ngasilake listrik.
"Ing taun khas, Bendungan Hoover bakal ngasilake energi kira-kira 4,5 milyar kilowatt jam," ujare Mark Cook, Manajer Bendungan Hoover sing apik. "Kanthi tlaga kaya saiki, luwih saka 3,5 milyar kilowatt jam."
Nanging para ahli ujar manawa hidro duwe peran gedhe ing masa depan sing bisa dianyari 100%, mula kudu sinau babagan ngatasi tantangan kasebut.
PLTA domestik
Ing taun 2021, tenaga hidro nyumbang udakara 6% pembangkit listrik skala utilitas ing AS lan 32% pembangkit listrik sing bisa dianyari. Domestik, iki minangka sing bisa dianyari paling gedhe nganti 2019, nalika dikalahake angin.
AS ora samesthine bakal tuwuh akeh tenaga hidro ing dekade sing bakal teka, sebagian amarga proses lisensi lan ijin sing abot.
"Iku biaya puluhan yuta dolar lan taun gaweyan kanggo liwat proses lisènsi. Lan kanggo sawetara fasilitas iki, utamané sawetara saka fasilitas cilik, padha mung ora duwe dhuwit utawa wektu sing,"Sa Malcolm Woolf, Presiden lan CEO saka Asosiasi Tenaga Air Nasional. Dheweke ngira manawa ana puluhan agensi sing melu menehi lisensi utawa menehi lisensi maneh kanggo fasilitas PLTA tunggal. Proses kasebut, ujare, luwih suwe tinimbang menehi lisensi pabrik nuklir.
Amarga rata-rata pabrik hidroelektrik ing AS umure luwih saka 60 taun, akeh sing kudu dilisensi maneh.
"Dadi kita bisa ngadhepi rakit nyerahake lisensi, sing pancen ironis nalika kita nyoba nambah jumlah generasi bebas karbon sing fleksibel ing negara iki," ujare Woolf.
Nanging Departemen Energi ngandika ana potensial kanggo wutah domestik, liwat upgrade kanggo tanduran lawas lan nambah daya kanggo bendungan ana.
"Kita duwe 90.000 bendungan ing negara iki, sing paling akeh dibangun kanggo ngontrol banjir, kanggo irigasi, kanggo panyimpenan banyu, kanggo rekreasi. Mung 3% saka bendungan kasebut digunakake kanggo ngasilake daya, "ujare Woolf.
Wutah ing sektor kasebut uga gumantung marang ngembangake PLTA panyimpenan sing dipompa, sing entuk daya tarik minangka cara kanggo "tenaga" sing bisa dianyari, nyimpen keluwihan energi kanggo digunakake nalika srengenge ora sumunar lan angin ora ndamu.
Nalika fasilitas panyimpenan sing dipompa ngasilake daya, operasine kaya pabrik hidro biasa: Banyu mili saka reservoir ndhuwur menyang ngisor, muter turbin sing ngasilake listrik ing dalan. Bedane yaiku fasilitas panyimpenan sing dipompa bisa diisi ulang, nggunakake daya saka kothak kanggo ngompa banyu saka ngisor nganti reservoir sing luwih dhuwur, saéngga nyimpen energi potensial sing bisa dibebasake nalika dibutuhake.
Nalika panyimpenan pompa duwe udakara 22 gigawatt kapasitas ngasilake listrik saiki, ana luwih saka 60 gigawatt proyek sing diusulake ing pipa pangembangan. Sing nomer loro mung ing China.
Ing taun-taun pungkasan, ijin lan aplikasi lisensi kanggo sistem panyimpenan pompa saya tambah akeh, lan teknologi anyar dianggep. Iki kalebu fasilitas "closed-loop", kang ora reservoir disambungake menyang sumber banyu njaba, utawa fasilitas cilik sing nggunakake tank tinimbang reservoir. Kaloro cara kasebut bisa uga kurang ngganggu lingkungan sekitar.
Emisi lan kekeringan
Bendungan kali utawa nggawe wadhuk anyar bisa ngalangi migrasi iwak lan ngrusak ekosistem lan habitat ing saubengé. Bendungan lan wadhuk malah wis ngungsi puluhan yuta wong ing sajarah, biasane masyarakat pribumi utawa deso.
Cilaka iki diakoni sacara wiyar. Nanging tantangan anyar - emisi saka reservoir - saiki saya tambah akeh perhatian.
″Apa sing ora dingerteni wong-wong yaiku manawa wadhuk iki pancen ngetokake akeh karbon dioksida lan metana menyang atmosfer, loro-lorone minangka gas omah kaca sing kuwat, "ujare Ilissa Ocko, Ilmuwan Iklim Senior ing Dana Pertahanan Lingkungan.
Emisi kasebut asalé saka vegetasi sing rusak lan bahan organik liyane, sing ngrusak lan ngeculake metana nalika sawijining wilayah kebanjiran kanggo nggawe reservoir. "Biasane metana banjur dadi karbon dioksida, nanging sampeyan butuh oksigen kanggo nglakoni. Lan yen banyu pancen anget, mula lapisan ngisor kurang oksigen," ujare Ocko, tegese metana banjur dibebasake menyang atmosfer.
Nalika nerangake pemanasan donya, metana luwih saka 80 kaping luwih kuat tinimbang CO2 sajrone 20 taun pisanan sawise dirilis. Nganti saiki, riset nuduhake manawa wilayah sing luwih panas, kayata India lan Afrika, cenderung duwe tanduran sing luwih akeh polusi, dene Ocko ujar manawa waduk ing China lan AS ora dadi perhatian khusus. Nanging Ocko ujar manawa kudu ana cara sing luwih kuat kanggo ngukur emisi.
"Lan sampeyan bisa duwe macem-macem insentif kanggo nyuda, utawa peraturan dening panguwasa sing beda kanggo mesthekake yen sampeyan ora ngetokake akeh banget," ujare Ocko.
Masalah utama liyane kanggo tenaga hidro yaiku kekeringan sing disebabake dening iklim. Reservoir cethek ngasilake daya sing luwih sithik, lan sing dadi perhatian khusus ing Amerika Kulon, sing wis ngalami periode 22 taun paling garing sajrone 1.200 taun kepungkur.
Minangka reservoir kaya Lake Powell, kang feed Glen Canyon Dam, lan Lake Mead, kang feed Hoover Dam, mrodhuksi kurang listrik, bahan bakar fosil njupuk munggah slack. Siji panaliten nemokake yen saka 2001-2015, tambahan 100 yuta ton karbon dioksida dibebasake ing 11 negara ing sisih kulon amarga owah-owahan sing disebabake kekeringan saka tenaga hidro. Sajrone tembelan khusus kanggo California antarane 2012-2016, panaliten liyane ngira yen pembangkit listrik tenaga air sing ilang biaya negara $ 2,45 milyar.
Kanggo pisanan ing sajarah, kekurangan banyu wis diumumake ing Lake Mead, sing nyebabake potongan alokasi banyu ing Arizona, Nevada lan Meksiko. Tingkat banyu, saiki ing 1.047 kaki, samesthine bakal mudhun maneh, amarga Biro Reklamasi wis njupuk langkah unprecedented nahan banyu ing Lake Powell, dumunung ing upriver Lake Mead, supaya Glen Canyon Dam bisa terus kanggo gawé daya. Yen Lake Mead mudhun ing ngisor 950 kaki, ora bakal ngasilake daya maneh.
Masa depan tenaga hidro
Modernisasi prasarana PLTA sing ana bisa nambah efisiensi lan mbalekake sawetara kerugian sing ana gandhengane karo kahanan garing lan kurang banyu, uga mesthekake yen tanduran bisa beroperasi nganti pirang-pirang dekade sing bakal teka.
Antarane saiki lan 2030, $ 127 milyar bakal digunakake kanggo modernisasi tanduran lawas ing saindenging jagad. Sing nyatakake meh seperempat saka total investasi tenaga air global, lan meh 90% investasi ing Eropa lan Amerika Utara.
Ing Bendungan Hoover, tegese ngowahi sawetara turbine supaya bisa digunakake kanthi luwih efisien ing elevasi ngisor, nginstal gerbang wicket sing luwih tipis, sing ngontrol aliran banyu menyang turbin lan nyuntikake hawa sing dikompresi menyang turbin kanggo nambah efisiensi.
Nanging ing wilayah liyane ing donya, mayoritas investasi arep menyang tanduran anyar. Proyek-proyek gedhe sing diduweni negara ing Asia lan Afrika dijangkepi luwih saka 75% saka kapasitas tenaga air anyar nganti 2030. Nanging sawetara kuwatir babagan pengaruh proyek kasebut ing lingkungan.
"Ing mratelakake panemume asor, lagi overbuilt. Padha dibangun kanggo kapasitas massive sing ora perlu, "Shannon Ames, Direktur Eksekutif saka Low Impact Hydropower Institute ngandika, "Dheweke bisa rampung minangka run-of-kali lan padha mung bisa dirancang beda.
Fasilitas run-of-kali ora kalebu reservoir, lan kanthi mangkono duwe impact kurang ing lingkungan, nanging padha ora bisa generate energi ing dikarepake, amarga output gumantung ing aliran mangsan. Pembangkit listrik tenaga air run-of-kali dijangkepi kira-kira 13% saka total penambahan kapasitas dasawarsa iki, dene PLTA tradisional bakal nggawe 56% lan hidro pompa 29%.
Nanging sakabèhé, wutah PLTA saya kalem, lan disetel kanggo kontrak dening bab 23% liwat 2030. Garis wektu pangembangan sing luwih cendhek bakal mbantu para pangembang entuk perjanjian tuku daya, saengga bisa menehi insentif investasi amarga bali bakal dijamin.
"Babagan saka alesan iku ora katon minangka atraktif kadhangkala solar lan angin amarga cakrawala kanggo fasilitas beda. Contone, angin lan solar tanduran biasane bakal katon minangka proyek 20 taun, "ujare Ames, "Ing sisih liyane, hydropower dilisensi lan beroperasi kanggo 50 taun. Lan akeh sing wis operasi kanggo 100 taun ...
Nemokake insentif sing tepat kanggo tenaga hidro lan pangembangan panyimpenan sing dipompa, lan mesthekake yen ditindakake kanthi cara sing lestari, bakal dadi kritis kanggo ngilangi bahan bakar fosil, ujare Woolf.
"Kita ora entuk berita utama sing ditindakake dening sawetara teknologi liyane. Nanging aku mikir wong-wong saya tambah ngerti yen sampeyan ora bisa duwe jaringan sing bisa dipercaya tanpa tenaga hidro."
Wektu kirim: Jul-14-2022
