Waasserkraaft ass déi wäit gréisst erneierbar Energie weltwäit a produzéiert iwwer duebel sou vill Energie wéi Wandenergie a méi wéi véiermol sou vill wéi Solarenergie. An d'Waasser op en Hiwwel erop ze pompelen, och bekannt als "Pump-Späicher-Waasserkraaft", mécht gutt iwwer 90% vun der gesamter Energiespäicherkapazitéit weltwäit aus.
Trotz dem iwwerdimensionéierten Impakt vun der Waasserkraaft héiere mir an den USA net vill doriwwer. Wärend de Präis vu Wand- a Solarenergie an de leschte Joerzéngten staark gefall an d'Disponibilitéit an d'Luucht gaangen ass, ass d'inlännesch Waasserkraaftproduktioun relativ stabil bliwwen, well d'Natioun scho Waasserkraaftwierker op de geografesch idealsten Plazen gebaut huet.
International ass et eng aner Geschicht. China huet seng wirtschaftlech Expansioun ugedriwwen andeems et an de leschte Joerzéngten Dausende vun neien, dacks massiven, hydroelektreschen Dämm gebaut huet. Afrika, Indien an aner Länner an Asien a Pazifik wäerten datselwecht maachen.
Mä eng Expansioun ouni strikt Ëmweltiwwerwaachung kéint zu Problemer féieren, well Dämm a Stauséien d'Ökosystemer vu Flëss an d'Ëmgéigend Liewensraim stéieren, a rezent Studien weisen datt Stauséien méi Kuelendioxid a Methan ausstoe kënnen, wéi virdru scho bekannt war. Zousätzlech mécht déi duerch de Klima verursaacht Dréchent d'Waasserkraaft zu enger manner zouverléisseger Energiequell, well Dämm am amerikanesche Westen e wesentleche Betrag vun hirer Stroumproduktiounskapazitéit verluer hunn.
„An engem typesche Joer generéiert den Hoover Dam ongeféier 4,5 Milliarden Kilowattstonnen Energie“, sot de Mark Cook, Manager vum ikoneschen Hoover Dam. „Wéi de Séi elo ass, sinn et éischter 3,5 Milliarden Kilowattstonnen.“
Experten soen awer, datt Waasserkraaft eng grouss Roll an enger 100% erneierbarer Zukunft spillt, dofir ass et e Muss ze léieren, wéi een dës Erausfuerderunge bekämpfe kann.
Inlandswasserkraaft
Am Joer 2021 huet Waasserkraaft ongeféier 6% vun der Stroumproduktioun a Groussbritannien an den USA an 32% vun der erneierbarer Stroumproduktioun ausgemaach. Am Inland war et déi gréisst erneierbar Energie bis 2019, wéi se vum Wand iwwerholl gouf.
Et gëtt erwaart, datt an den USA an den nächste Joren net vill Wuesstem vun der Waasserkraaftwierker gesi wäert, deelweis wéinst dem ustrengenden Lizenz- a Genehmegungsprozess.
„Et kascht Zéngmilliounen Dollar a Jore vun Ustrengung, fir de Lizenzprozess ze duerchlafen. A fir e puer vun dësen Anlagen, besonnesch e puer vun de méi klengen Anlagen, hunn se einfach net dat Geld oder déi Zäit“, seet de Malcolm Woolf, President a CEO vun der National Hydropower Association. Hie schätzt, datt et Dosende vu verschiddenen Agenturen gëtt, déi un der Lizenzéierung oder der Neilizenzéierung vun enger eenzeger Waasserkraaftanlag bedeelegt sinn. De Prozess, sot hien, dauert méi laang wéi d'Lizenzéierung vun engem Atomkraaftwierk.
Well déi duerchschnëttlech Waasserkraaftwierker an den USA iwwer 60 Joer al sinn, musse vill geschwënn nei lizenzéiert ginn.
„Mir kéinte also mat enger Rëtsch vu Lizenzofgaben konfrontéiert sinn, wat ironesch ass, just zu engem Zäitpunkt wou mir probéieren, d'Quantitéit un flexibler, CO2-fräier Energieversuergung an dësem Land ze erhéijen“, sot de Woolf.
Mä den Energieministère seet, et géif Potenzial fir inlännescht Wuesstem ginn, duerch Moderniséierung vun ale Kraaftwierker an d'Ergänzung vun der Stroumversuergung vun existente Staudämm.
„Mir hunn 90.000 Dämme an dësem Land, déi meescht dovun goufen fir Iwwerschwemmungskontroll, fir Bewässerung, fir Waasserspäicherung a fir Fräizäitaktivitéiten gebaut. Nëmmen 3% vun dësen Dämme gi tatsächlech fir d'Produktioun vun Energie benotzt“, sot de Woolf.
D'Wuesstum am Secteur hänkt och vun der Ausweitung vun der Pompelspäicherwaasserkraaft of, déi ëmmer méi u Popularitéit gewënnt als Wee fir erneierbar Energien ze "festern", andeems se iwwerschësseg Energie fir d'Benotzung späichert, wann d'Sonn net schéngt an de Wand net bléist.
Wann eng Pompelspäicheranlag Stroum produzéiert, funktionéiert se genee wéi eng normal Waasserkraaftwierk: Waasser fléisst vum ieweschte Reservoir an deen ënneschten a dréint dobäi eng Stroumproduzéierend Turbin. Den Ënnerscheed ass, datt eng Pompelspäicheranlag sech nei opluede kann, andeems se Stroum aus dem Netz benotzt fir Waasser vun ënnen an deen ieweschte Reservoir ze pompelen, wouduerch potenziell Energie gespäichert gëtt, déi fräigesat ka ginn, wann néideg.
Wärend Pompelspäicherung haut ongeféier 22 Gigawatt u Stroumproduktiounskapazitéit huet, gëtt et iwwer 60 Gigawatt u proposéierte Projeten an der Entwécklungspipeline. Dat ass nëmmen no China déi zweetgréisst.
An de leschte Joren ass d'Zuel vun den Ufroen fir Genehmegungen a Lizenzen fir Pompelspäicheranlagen däitlech eropgaang, an et gi nei Technologien a Betruecht gezunn. Dozou gehéieren "zougemaachte" Anlagen, bei deenen kee Reservoir un eng extern Waasserquell ugeschloss ass, oder méi kleng Anlagen, déi Panzer amplaz vu Reservoiren benotzen. Béid Methode wieren wahrscheinlech manner stéierend fir d'Ëmwelt.
Emissiounen an Dréchent
D'Staudamm vu Flëss oder d'Schafe vun neie Stauséien kënnen d'Fëschmigratioun behënneren an d'Ëmgéigend Ökosystemer a Liewensraim ruinéieren. Stauséien a Stauséien hunn am Laf vun der Geschicht souguer Zéngmillioune Mënschen verdriwwen, meeschtens indigen oder ländlech Gemeinschaften.
Dës Schied sinn allgemeng unerkannt. Awer eng nei Erausfuerderung - Emissioune vu Waasserreservoiren - kritt elo ëmmer méi Opmierksamkeet.
„Wat d'Leit net realiséieren, ass datt dës Reservoiren tatsächlech vill Kuelendioxid a Methan an d'Atmosphär ausstoussen, déi allebéid staark Treibhausgase sinn“, sot d'Ilissa Ocko, Senior Klimawëssenschaftlerin beim Environmental Defense Fund.
D'Emissioune stamen vun zersetzender Vegetatioun an aner organescher Matière, déi sech ofbauen a Methan fräisetzen, wann eng Fläch iwwerschwemmt gëtt, fir e Reservoir ze bilden. „Normalerweis gëtt dëse Methan dann a Kuelendioxid ëmgewandelt, awer dofir brauch een Sauerstoff. A wann d'Waasser wierklech, wierklech waarm ass, da sinn déi ënnescht Schichten ouni Sauerstoff“, sot den Ocko, wat domat mengt, datt Methan dann an d'Atmosphär fräigesat gëtt.
Wat d'Erwiermung vun der Welt ugeet, ass Methan an den éischten 20 Joer no senger Emissioun iwwer 80 Mol méi staark wéi CO2. Bis elo weist d'Fuerschung, datt méi waarm Deeler vun der Welt, wéi Indien an Afrika, méi verschmotzend Anlagen hunn, während den Ocko seet, datt Reservoiren a China an den USA keng besonnesch Suerg sinn. Mä den Ocko seet, et misst eng méi robust Method ginn, fir d'Emissiounen ze moossen.
„An dann kéint een all méiglech Ureizer hunn, fir et ze reduzéieren, oder Reglementer vun ënnerschiddlechen Autoritéiten, fir sécherzestellen, datt een net ze vill ausstéisst“, sot den Ocko.
En anert grousst Problem fir d'Waasserkraaft ass déi duerch de Klima verursaacht Dréchent. Flaach Reservoiren produzéiere manner Stroum, an dat ass besonnesch besuergnësserregend am amerikanesche Westen, wou déi dréchenst 22-Joer-Period an de leschten 1.200 Joer ze gesi war.
Well Waasserreservoiren ewéi de Lake Powell, deen den Glen Canyon Damm fiddert, an de Lake Mead, deen den Hoover Damm fiddert, manner Stroum produzéieren, iwwerhuelen d'fossil Brennstoffer d'Lück. Eng Studie huet festgestallt, datt tëscht 2001 an 2015 zousätzlech 100 Milliounen Tonnen Kuelendioxid an 11 Staaten am Westen fräigesat goufen, well d'Waasserkraaft duerch d'Dréchent ewechgeet. Wärend enger besonnesch schwiereger Period fir Kalifornien tëscht 2012 an 2016 huet eng aner Studie geschat, datt de Verloscht vun der Waasserkraaft de Staat 2,45 Milliarden Dollar kascht huet.
Fir d'éischt Kéier an der Geschicht gouf e Waassermangel um Lake Mead deklaréiert, wat zu Waasserzouweisungsofbaukürzungen an Arizona, Nevada a Mexiko gefouert huet. De Waasserstand, deen de Moment bei 1.047 Fouss läit, gëtt erwaart weider ze falen, well de Bureau of Reclamation deen ongehéierte Schrëtt gemaach huet, d'Waasser um Lake Powell, deen uewen um Lake Mead läit, zréckzehalen, sou datt den Glen Canyon Dam weider Stroum produzéiere kann. Wann de Lake Mead ënner 950 Fouss fällt, wäert en kee Stroum méi produzéieren.
Zukunft vun der Waasserkraaft
D'Moderniséierung vun der existéierender Waasserkraaftinfrastruktur kéint d'Effizienz erhéijen an e puer duerch d'Dréchent verursaachte Verloschter erëm kompenséieren, souwéi garantéieren, datt d'Anlagen nach vill Joerzéngte laang funktionéiere kënnen.
Bis 2030 ginn weltwäit 127 Milliarden Dollar fir d'Moderniséierung vun ale Kraaftwierker ausginn. Dat mécht bal e Véirel vun de gesamten Investitiounen an d'Waasserkraaft weltwäit aus, a bal 90% vun den Investitiounen an Europa an Nordamerika.
Um Hoover Dam bedeit dat, datt e puer vun hiren Turbinnen ëmgebaut musse ginn, fir datt se op méi niddrege Héichten méi effizient funktionéieren, dënn Schleisen installéiert musse ginn, déi de Waasserfloss an d'Turbinnen kontrolléieren, an datt kompriméiert Loft an d'Turbinnen injizéiert musse ginn, fir d'Effizienz ze erhéijen.
Mee an aneren Deeler vun der Welt gëtt de Groussdeel vun den Investitiounen an nei Kraaftwierker gefloss. Grouss, staatlech Projeten an Asien an Afrika sollen bis 2030 iwwer 75% vun der neier Waasserkraaftkapazitéit ausmaachen. Mee e puer maache sech Suergen iwwer den Impakt, deen esou Projeten op d'Ëmwelt hunn.
„Meiner Meenung no si se iwwerdriwwe gebaut. Si gi mat enger massiver Kapazitéit gebaut, déi net néideg ass“, sot d'Shannon Ames, Exekutivdirektesch vum Low Impact Hydropower Institute. „Si kéinte souwuel als Flosslaf wéi och anescht entworf ginn.“
Waasserkraaftwierker hunn kee Stauséi a si dofir manner Ëmweltimpakt, awer si kënnen net Energie op Nofro produzéieren, well d'Produktioun vun de saisonalen Duerchfloss ofhänkt. Et gëtt erwaart, datt Waasserkraaftwierker an dësem Joerzéngt ongeféier 13% vun der gesamter Kapazitéitserhéijung ausmaachen, während traditionell Waasserkraaft 56% an Pompelkraaft 29% ausmaachen wäert.
Mee am Allgemengen verlangsamt sech d'Wuesstum vun der Waasserkraaft a soll bis 2030 ëm ongeféier 23% zréckgoen. D'Ëmkéier vun dësem Trend hänkt haaptsächlech vun der Rationaliséierung vun de Reguléierungs- a Genehmegungsprozesser of, an der Festleeung vun héijen Nohaltegkeetsstandarden a Programmer fir d'Emissiounsmiessung, fir d'Akzeptanz vun der Gemeinschaft ze garantéieren. Eng méi kuerz Zäitlinn fir d'Entwécklung géif den Entwéckler hëllefen, Stroumkaafverträg ze kréien, an doduerch Investitiounen ze stimuléieren, well d'Rendementer garantéiert wieren.
„Ee vun de Grënn, firwat et heiansdo net sou attraktiv ausgesäit wéi Solar- a Wandenergie, ass well den Horizont fir d'Anlagen anescht ass. Zum Beispill gëtt e Wand- a Solaranlag typescherweis als e Projet mat enger Dauer vun 20 Joer ugesinn“, sot den Ames. „Op der anerer Säit ass Waasserkraaft lizenzéiert a bedreift et 50 Joer. A vill vun hinnen sinn zënter 100 Joer am Betrib... Mee eis Kapitalmäert schätzen net onbedéngt sou eng méi laang Rendement.“
Déi richteg Ureizer fir d'Entwécklung vu Waasserkraaft a Pompelspäicherung ze fannen, an dofir ze suergen, datt dëst op eng nohalteg Manéier geschitt, wäert entscheedend sinn, fir d'Welt vu fossile Brennstoffer ofzebauen, seet de Woolf.
„Mir kréien net déi Schlagzeilen, déi et bei verschiddenen aneren Technologien gëtt. Mee ech mengen, d'Leit realiséieren ëmmer méi, datt een ouni Waasserkraaft kee verlässlecht Stroumnetz ka hunn.“
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 14. Juli 2022
