Хидроенергијата е убедливо најголемата обновлива енергија во светот, произведувајќи над двојно повеќе енергија од ветерот и над четири пати повеќе од сончевата енергија. А пумпањето вода нагоре по рид, познато и како „пумпна хидроенергија за складирање“, сочинува над 90% од вкупниот капацитет за складирање на енергија во светот.
Но, и покрај огромното влијание на хидроенергијата, не слушаме многу за неа во САД. Иако во последните неколку децении цените на ветерната и сончевата енергија драстично се намалија, а достапноста на енергијата на домашните хидроенергии порасна, домашното производство на хидроенергија остана релативно стабилно, бидејќи нацијата веќе изгради хидроцентрали на географски најидеалните локации.
На меѓународно ниво, приказната е поинаква. Кина ја поттикна својата економска експанзија со изградба на илјадници нови, честопати масивни, хидроелектрични брани во последните неколку децении. Африка, Индија и други земји во Азија и Пацификот се подготвени да го сторат истото.
Но, проширувањето без строг надзор врз животната средина може да доведе до проблеми, бидејќи браните и акумулациите ги нарушуваат речните екосистеми и околните живеалишта, а неодамнешните студии покажуваат дека акумулациите можат да испуштаат повеќе јаглерод диоксид и метан отколку што претходно се сметаше. Плус, сушата предизвикана од климата ги прави хидроенергијата помалку сигурен извор на енергија, бидејќи браните на американскиот Запад изгубија значителен дел од нивниот капацитет за производство на електрична енергија.
„Во една типична година, браната Хувер ќе генерира околу 4,5 милијарди киловат часови енергија“, рече Марк Кук, менаџер на иконската брана Хувер. „Со оглед на тоа што езерото е какво што е сега, тоа е повеќе како 3,5 милијарди киловат часови.“
Сепак, експертите велат дека хидроенергијата има голема улога во 100% обновливата иднина, па затоа е неопходно да се научи како да се ублажат овие предизвици.
Домашна хидроенергија
Во 2021 година, хидроенергијата учествуваше со околу 6% во производството на електрична енергија на комунално ниво во САД и 32% во производството на електрична енергија од обновливи извори. На домашно ниво, таа беше најголемата обновлива енергија до 2019 година, кога беше надмината од ветерот.
Не се очекува САД да видат голем раст на хидроенергијата во следната деценија, делумно поради макотрпниот процес на лиценцирање и издавање дозволи.
„Чини се десетици милиони долари и години труд за да се помине низ процесот на лиценцирање. А за некои од овие објекти, особено за некои од помалите објекти, тие едноставно немаат ниту пари ниту време“, вели Малколм Вулф, претседател и извршен директор на Националната асоцијација за хидроенергија. Тој проценува дека има десетици различни агенции вклучени во лиценцирањето или повторното лиценцирање на еден хидроенергетски објект. Процесот, рече тој, трае подолго од лиценцирањето на нуклеарна централа.
Бидејќи просечната хидроелектрана во САД е стара над 60 години, многу од нив наскоро ќе треба да добијат нова лиценца.
„Значи, би можеле да се соочиме со низа откажувања од лиценци, што е иронично токму кога се обидуваме да го зголемиме количеството флексибилно, безјаглеродно производство што го имаме во оваа земја“, рече Вулф.
Но, Министерството за енергетика вели дека постои потенцијал за домашен раст, преку надградби на старите електрани и додавање енергија на постојните брани.
„Имаме 90.000 брани во оваа земја, од кои повеќето се изградени за контрола на поплави, за наводнување, за складирање вода, за рекреација. Само 3% од тие брани всушност се користат за производство на енергија“, рече Вулф.
Растот во секторот, исто така, се потпира на проширувањето на хидроенергијата со пумпано складирање, која добива на популарност како начин за „зацврстување“ на обновливите извори на енергија, складирајќи вишок енергија за употреба кога не свети сонце и не дува ветер.
Кога пумпаниот резервоар генерира енергија, тој работи исто како обична хидроцентрала: Водата тече од горниот резервоар кон долниот, вртејќи турбина што генерира електрична енергија по патот. Разликата е во тоа што пумпаниот резервоар може да се полни, користејќи ја енергијата од мрежата за да пумпа вода од долу до повисокиот резервоар, со што складира потенцијална енергија што може да се ослободи кога е потребно.
Иако пумпаното складирање денес има капацитет за производство на електрична енергија од околу 22 гигавати, во развој се предложени проекти со капацитет од над 60 гигавати. Тоа е второ место веднаш зад Кина.
Во последниве години, барањата за дозволи и лиценци за системи за пумпање значително се зголемија, а се разгледуваат и нови технологии. Тие вклучуваат објекти со „затворена јамка“, во кои ниту еден резервоар не е поврзан со надворешен извор на вода, или помали објекти што користат резервоари наместо резервоари. И двата методи веројатно би биле помалку нарушувачки за околната средина.
Емисии и суша
Преградувањето на реките или создавањето нови акумулации може да ја попречи миграцијата на рибите и да ги уништи околните екосистеми и живеалишта. Браните и акумулациите дури и раселиле десетици милиони луѓе низ историјата, обично домородни или рурални заедници.
Овие штети се широко признати. Но, еден нов предизвик - емисиите од акумулациите - сега привлекува сè поголемо внимание.
„Она што луѓето не го сфаќаат е дека овие резервоари всушност испуштаат многу јаглерод диоксид и метан во атмосферата, кои се силни стакленички гасови“, вели Илиса Око, виш климатски научник во Фондот за заштита на животната средина.
Емисиите доаѓаат од распаѓање на вегетацијата и друга органска материја, која се разградува и ослободува метан кога некое подрачје е поплавено за да се создаде резервоар. „Обично тој метан потоа се претвора во јаглерод диоксид, но за да се направи тоа е потребен кислород. И ако водата е навистина, навистина топла, тогаш долните слоеви се исцрпени од кислород“, рече Око, што значи дека метанот потоа се ослободува во атмосферата.
Кога станува збор за затоплување на светот, метанот е над 80 пати посилен од CO2 во првите 20 години по неговото ослободување. Досега, истражувањата покажуваат дека потоплите делови од светот, како Индија и Африка, имаат тенденција да имаат повеќе загадувачки постројки, додека Око вели дека акумулациите во Кина и САД не се од особена важност. Но, Око вели дека треба да постои поробусен начин за мерење на емисиите.
„И потоа би можеле да имате секакви стимулации за да го намалите или регулативи од различни органи за да бидете сигурни дека не испуштате премногу“, рече Око.
Друг голем проблем за хидроенергијата е сушата предизвикана од климата. Плитките резервоари произведуваат помалку енергија, а тоа е особено загрижувачко во американскиот Запад, кој го доживеа најсушниот 22-годишен период во последните 1.200 години.
Бидејќи акумулациите како езерото Пауел, кое ја напојува браната Глен Кањон, и езерото Мид, кое ја напојува браната Хувер, произведуваат помалку електрична енергија, фосилните горива го надоместуваат недостатокот. Една студија покажа дека од 2001 до 2015 година, дополнителни 100 милиони тони јаглерод диоксид биле ослободени во 11 држави на запад поради префрлањето на хидроенергијата предизвикано од сушата. За време на особено тежок период за Калифорнија помеѓу 2012 и 2016 година, друга студија процени дека изгубеното производство на хидроенергија ја чинела државата 2,45 милијарди долари.
За прв пат во историјата, на езерото Мид е прогласен недостиг на вода, што предизвика намалување на распределбата на вода во Аризона, Невада и Мексико. Се очекува нивото на водата, кое моментално е на 342 метри, дополнително да се намали, бидејќи Бирото за рекултивација презеде невиден чекор за задржување на водата во езерото Пауел, кое се наоѓа низводно од езерото Мид, за да може браната Глен Кањон да продолжи да произведува енергија. Ако езерото Мид падне под 950 метри, тоа повеќе нема да произведува енергија.
Иднината на хидроенергијата
Модернизацијата на постојната хидроенергетска инфраструктура би можела да ја зголеми ефикасноста и да надомести дел од загубите поврзани со сушата, како и да обезбеди електраните да можат да работат во наредните децении.
Помеѓу сега и 2030 година, 127 милијарди долари ќе бидат потрошени за модернизација на стари електрани на глобално ниво. Тоа претставува речиси една четвртина од вкупните глобални инвестиции во хидроенергија и речиси 90% од инвестициите во Европа и Северна Америка.
Кај браната Хувер, тоа значеше реновирање на некои од нивните турбини за да работат поефикасно на пониски надморски височини, инсталирање на потенки висечки порти кои го контролираат протокот на вода во турбините и вбризгување компримиран воздух во турбините за да се зголеми ефикасноста.
Но, во другите делови од светот, поголемиот дел од инвестициите се насочени кон нови електрани. Се очекува големите, државни проекти во Азија и Африка да сочинуваат над 75% од новиот хидроенергетски капацитет до 2030 година. Но, некои се загрижени за влијанието што ваквите проекти ќе го имаат врз животната средина.
„Според мое скромно мислење, тие се премногу изградени. Изградени се со огромен капацитет што не е потребен“, рече Шенон Ејмс, извршен директор на Институтот за хидроенергија со ниско влијание. „Тие би можеле да се изведат како водотеци по река и би можеле едноставно да се дизајнираат поинаку“.
Течните речни постројки не вклучуваат резервоар и затоа имаат помало влијание врз животната средина, но не можат да генерираат енергија по потреба, бидејќи производството зависи од сезонските текови. Се очекува хидроенергијата од течен речен построј да учествува со околу 13% во вкупните зголемувања на капацитетот оваа деценија, додека традиционалната хидроенергија ќе сочинува 56%, а пумпаната хидроенергија 29%.
Но, генерално, растот на хидроенергијата се забавува и се очекува да се намали за околу 23% до 2030 година. Превртувањето на овој тренд во голема мера ќе зависи од поедноставување на регулаторните процеси и процесите на издавање дозволи, како и од поставување високи стандарди за одржливост и програми за мерење на емисиите за да се обезбеди прифаќање од страна на заедницата. Пократок временски рок за развој би им помогнал на инвеститорите да добијат договори за купување енергија, со што би се стимулирале инвестициите бидејќи приносите би биле загарантирани.
„Делумно, причината зошто понекогаш не изгледа толку привлечно како сончевата и ветерната енергија е тоа што хоризонтот за објектите е различен. На пример, ветерната и сончевата електрана обично се гледа како 20-годишен проект“, рече Ејмс. „Од друга страна, хидроенергијата е лиценцирана и работи 50 години. А многу од нив работат 100 години... Но, нашите пазари на капитал не мора нужно да ценат таков подолг принос.“
Пронаоѓањето на вистинските стимулации за развој на хидроенергија и пумпање на акумулатори, и обезбедувањето дека тоа се прави на одржлив начин, ќе биде од клучно значење за одвикнување на светот од фосилните горива, вели Вулф.
„Не ги добиваме насловите како некои други технологии. Но, мислам дека луѓето сè повеќе сфаќаат дека не можете да имате сигурна мрежа без хидроенергија.“
Време на објавување: 14 јули 2022 година
