Усан цахилгаан станц нь дэлхий даяарх хамгийн том сэргээгдэх эрчим хүч бөгөөд салхины эрчим хүчнээс хоёр дахин, нарны эрчим хүчнээс дөрөв дахин их эрчим хүч үйлдвэрлэдэг. Мөн "шахах усан цахилгаан станц" буюу "шахах усан цахилгаан станц" нь дэлхийн нийт эрчим хүч хадгалах хүчин чадлын 90 гаруй хувийг эзэлдэг.
Гэвч усан цахилгаан станцын асар том нөлөөллөөс үл хамааран бид АНУ-д үүний талаар тийм ч их сонсдоггүй. Сүүлийн хэдэн арван жилд салхи, нарны эрчим хүчний үнэ огцом унаж, ашиглалтын хэмжээ тэнгэрт хадсан ч дотоодын усан цахилгаан станцын үйлдвэрлэл харьцангуй тогтвортой хэвээр байгаа бөгөөд тус улс газарзүйн хувьд хамгийн тохиромжтой байршилд усан цахилгаан станцуудыг аль хэдийн барьсан байна.
Олон улсын хэмжээнд бол өөр түүх. Хятад улс сүүлийн хэдэн арван жилд мянга мянган шинэ, ихэвчлэн аварга том усан цахилгаан станцын далан барьснаар эдийн засгийн тэлэлтээ эрчимжүүлсэн. Африк, Энэтхэг болон Ази, Номхон далайн бусад орнууд ч мөн адил хийхээр төлөвлөж байна.
Гэвч байгаль орчны хатуу хяналтгүйгээр тэлэлт нь асуудал үүсгэж болзошгүй, учир нь далан, усан сангууд нь голын экосистем болон түүний эргэн тойрон дахь амьдрах орчныг алдагдуулж болзошгүй бөгөөд саяхны судалгаагаар усан сангууд өмнө нь ойлгож байснаас илүү их нүүрстөрөгчийн давхар исэл, метан ялгаруулж болохыг харуулж байна. Түүнчлэн, Америкийн баруун хэсэгт байрлах далангууд цахилгаан үйлдвэрлэх хүчин чадлаа ихээхэн алдсан тул уур амьсгалын нөлөөгөөр ган гачиг нь усан цахилгаан станцыг эрчим хүчний найдвартай эх үүсвэр болгож байна.
"Хүүверийн далан ердийн жилд 4.5 тэрбум киловатт цаг эрчим хүч үйлдвэрлэдэг" гэж алдарт Хүүверийн далангийн менежер Марк Күүк хэлэв. "Нуур одоогийнх шигээ 3.5 тэрбум киловатт цаг орчим эрчим хүч үйлдвэрлэдэг."
Гэсэн хэдий ч мэргэжилтнүүд усан цахилгаан станц 100% сэргээгдэх эрчим хүчний ирээдүйд томоохон үүрэг гүйцэтгэдэг тул эдгээр бэрхшээлийг хэрхэн бууруулах талаар суралцах нь зайлшгүй шаардлагатай гэж үзэж байна.
Дотоодын усан цахилгаан станц
2021 онд АНУ-д усан цахилгаан станц нь нийтийн цахилгаан эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн 6 орчим хувийг, сэргээгдэх цахилгаан эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн 32 хувийг эзэлж байжээ. Дотоодын хэмжээнд энэ нь 2019 он хүртэл хамгийн том сэргээгдэх эрчим хүч байсан бөгөөд тухайн үед салхины эрчим хүч үүнийг давж гарсан.
АНУ ирэх арван жилд усан цахилгаан станцын өсөлт тийм ч их гарахгүй гэж таамаглаж байгаа бөгөөд энэ нь хүнд хэцүү лиценз, зөвшөөрөл олгох үйл явцтай холбоотой юм.
"Зөвшөөрлийн үйл явцыг давахад хэдэн арван сая доллар, олон жилийн хүчин чармайлт шаардагдана. Эдгээр байгууламжуудын зарим нь, ялангуяа жижиг байгууламжуудын хувьд тэдэнд тийм мөнгө эсвэл тийм цаг хугацаа байдаггүй" гэж Үндэсний Усан Цахилгаан Цахилгаан Холбооны ерөнхийлөгч бөгөөд гүйцэтгэх захирал Малкольм Вулф хэлэв. Тэрээр ганц усан цахилгаан станцын лиценз олгох эсвэл дахин лиценз олгоход олон арван өөр агентлаг оролцдог гэж тооцоолжээ. Энэ үйл явц нь цөмийн цахилгаан станцын лиценз олгохоос илүү удаан хугацаа шаардагддаг гэж тэр хэлэв.
АНУ-ын дундаж усан цахилгаан станцууд 60 гаруй жилийн настай тул олонх нь удахгүй тусгай зөвшөөрлийг дахин авах шаардлагатай болно.
"Тиймээс бид олон тооны лицензийн татгалзалтай тулгарч магадгүй бөгөөд энэ нь бид энэ улсад уян хатан, нүүрстөрөгчгүй үйлдвэрлэлийн хэмжээг нэмэгдүүлэхийг хичээж байгаатай адил инээдтэй юм" гэж Вүүлф хэлэв.
Гэхдээ Эрчим хүчний яам хуучин цахилгаан станцуудыг шинэчлэх, одоо байгаа далангуудад эрчим хүч нэмэх замаар дотоодын өсөлтийн боломж байгааг хэлж байна.
"Энэ улсад 90,000 далан байдаг бөгөөд тэдгээрийн ихэнх нь үерийн хяналт, усжуулалт, ус хадгалах, амралт зугаалгын зориулалтаар баригдсан. Эдгээр далангийн ердөө 3% нь л цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг" гэж Вулф хэлэв.
Салбарын өсөлт нь мөн шахуургын усан цахилгаан станцыг өргөжүүлэхээс хамаардаг бөгөөд энэ нь сэргээгдэх эрчим хүчийг "батлах", нар гэрэлтээгүй, салхи үлээгээгүй үед ашиглахын тулд илүүдэл эрчим хүчийг хадгалах арга зам болгон улам бүр түгээмэл болж байна.
Ус шахах байгууламж нь эрчим хүч үйлдвэрлэх үед ердийн усан цахилгаан станц шиг ажилладаг: Ус нь дээд усан сангаас доод усан сан руу урсаж, цахилгаан үүсгэдэг турбиныг эргүүлдэг. Ялгаа нь ус шахах байгууламж нь сүлжээнээс авсан эрчим хүчийг ашиглан усыг доороос дээш дээд усан сан руу шахаж, улмаар шаардлагатай үед ялгарч болох потенциал энергийг хадгалах боломжтой юм.
Өнөөдөр шахуургын агуулах нь 22 гигаватт орчим цахилгаан үйлдвэрлэх хүчин чадалтай боловч 60 гаруй гигаваттын төслүүдийг хөгжүүлэхээр төлөвлөж байгаа бөгөөд энэ нь зөвхөн Хятадын дараа хоёрдугаарт ордог.
Сүүлийн жилүүдэд шахуургын агуулахын системд зориулсан зөвшөөрөл, лицензийн өргөдөл мэдэгдэхүйц нэмэгдэж, шинэ технологиудыг авч үзэж байна. Үүнд усан сангийн аль нь ч гадаад усны эх үүсвэртэй холбогдоогүй "хаалттай гогцоотой" байгууламжууд эсвэл усан сангийн оронд сав ашигладаг жижиг байгууламжууд багтана. Хоёр арга хоёулаа хүрээлэн буй орчинд бага хор хөнөөл учруулах магадлалтай.
Хийн ялгаруулалт ба ган гачиг
Гол мөрөнд далан барих эсвэл шинэ усан сан байгуулах нь загасны нүүдлийг саатуулж, хүрээлэн буй экосистем болон амьдрах орчныг сүйтгэж болзошгүй. Далан, усан сангууд түүхийн туршид ихэвчлэн уугуул иргэд эсвэл хөдөөгийн иргэдийг нүүлгэн шилжүүлсэн.
Эдгээр хор хөнөөлийг өргөнөөр хүлээн зөвшөөрч байна. Гэвч усан сангаас ялгарах шинэ сорилт одоо улам бүр анхаарал татаж байна.
"Хүмүүсийн анзаардаггүй зүйл бол эдгээр усан сангууд агаар мандалд их хэмжээний нүүрстөрөгчийн давхар исэл, метан ялгаруулдаг бөгөөд хоёулаа хүчтэй хүлэмжийн хий юм" гэж Байгаль орчныг хамгаалах сангийн ахлах цаг уурын эрдэмтэн Илисса Окко хэлэв.
Ялгаралт нь ургамал болон бусад органик бодисын задралаас үүсдэг бөгөөд тухайн газар үерт автах үед метан задарч, ялгардаг бөгөөд усан сан үүсгэдэг. "Ихэвчлэн энэ метан нүүрстөрөгчийн давхар исэл болж хувирдаг ч үүний тулд танд хүчилтөрөгч хэрэгтэй. Хэрэв ус үнэхээр, үнэхээр дулаахан байвал доод давхаргууд хүчилтөрөгчөөр дутагддаг" гэж Окко хэлэв. Энэ нь метаныг агаар мандалд ялгаруулдаг гэсэн үг юм.
Дэлхийг дулаацуулах тухайд метан нь ялгарснаас хойшхи эхний 20 жилд нүүрстөрөгчийн давхар ислээс 80 дахин илүү хүчтэй байдаг. Одоогоор Энэтхэг, Африк зэрэг дэлхийн халуун хэсэгт бохирдуулагч ургамал илүү их байдаг болохыг судалгаа харуулж байгаа бол Окко Хятад, АНУ-ын усан сангууд тийм ч их санаа зовоосон асуудал биш гэж хэлэв. Гэхдээ Окко ялгарлыг хэмжих илүү найдвартай арга байх шаардлагатай гэж хэлэв.
"Тэгээд та үүнийг бууруулах бүх төрлийн урамшуулал авах эсвэл хэт их ялгаруулахгүй байхын тулд янз бүрийн эрх бүхий байгууллагуудын зохицуулалтыг авах боломжтой" гэж Окко хэлэв.
Усан цахилгаан станцын бас нэгэн томоохон асуудал бол уур амьсгалын нөлөөгөөр үүссэн ган гачиг юм. Гүехэн усан сангууд бага эрчим хүч үйлдвэрлэдэг бөгөөд энэ нь сүүлийн 1200 жилийн хугацаанд хамгийн хуурай 22 жилийн хугацаанд тохиолдсон Америкийн баруун хэсэгт онцгой анхаарал татаж байна.
Глен Каньоны даланг тэжээдэг Пауэлл нуур, Гуверын даланг тэжээдэг Мийд нуур зэрэг усан сангууд цахилгаан эрчим хүч бага үйлдвэрлэж байгаа тул чулуужсан түлшний нөөц нэмэгдэж байна. Нэгэн судалгаагаар 2001-2015 оны хооронд ган гачгийн улмаас усан цахилгаан станцаас татгалзсаны улмаас баруун зүгийн 11 мужид 100 сая тонн нүүрстөрөгчийн давхар исэл нэмж ялгарсан болохыг тогтоожээ. 2012-2016 оны хооронд Калифорни мужид тохиолдсон хүнд үе тохиолдсон үед өөр нэг судалгаагаар усан цахилгаан станцын алдагдал нь тус мужид 2.45 тэрбум долларын хохирол учруулсан гэж тооцоолжээ.
Түүхэнд анх удаа Мийд нуурт усны хомсдол зарлагдаж, Аризона, Невада, Мексикт усны хуваарилалтыг бууруулсан. Глен Каньоны далан эрчим хүч үйлдвэрлэсээр байхын тулд Мийд нуурын дээд хэсэгт орших Пауэлл нуурын усыг Нөхөн сэргээх товчооноос урьд өмнө байгаагүй алхам хийснээр усны түвшин 1047 фут байгаа нь цаашид буурах төлөвтэй байна. Хэрэв Мийд нуурын түвшин 950 футаас доош унавал цаашид эрчим хүч үйлдвэрлэхээ болино.
Усан цахилгаан станцын ирээдүй
Одоо байгаа усан цахилгаан станцын дэд бүтцийг шинэчлэх нь үр ашгийг нэмэгдүүлж, ган гачигтай холбоотой зарим алдагдлыг нөхөхөөс гадна цахилгаан станцууд ирэх олон арван жилийн турш ажиллах боломжтой байх боломжийг хангах боломжтой.
Одоогоос 2030 он хүртэл дэлхий даяар хуучин цахилгаан станцуудыг шинэчлэхэд 127 тэрбум ам.доллар зарцуулах болно. Энэ нь дэлхийн нийт усан цахилгаан станцын хөрөнгө оруулалтын бараг дөрөвний нэг, Европ болон Хойд Америкт хөрөнгө оруулалтын бараг 90%-ийг эзэлж байна.
Хуверын далан дээр энэ нь зарим турбинуудаа нам дор газарт илүү үр ашигтай ажиллуулахын тулд шинэчлэх, турбин руу орж буй усны урсгалыг хянадаг нимгэн хаалга суурилуулах, үр ашгийг нэмэгдүүлэхийн тулд турбин руу шахсан агаар шахах гэсэн үг юм.
Гэхдээ дэлхийн бусад хэсэгт хөрөнгө оруулалтын дийлэнх хэсэг нь шинэ цахилгаан станцуудад чиглэгдэж байна. Ази, Африкийн томоохон, төрийн өмчит төслүүд 2030 он гэхэд шинэ усан цахилгаан станцын хүчин чадлын 75 гаруй хувийг эзлэх төлөвтэй байна. Гэхдээ зарим хүмүүс ийм төслүүд байгаль орчинд хэрхэн нөлөөлөх талаар санаа зовж байна.
"Миний даруухан бодлоор бол тэдгээр нь хэт их баригдсан. Тэдгээрийг шаардлагагүй асар их хүчин чадлаар барьсан" гэж Бага нөлөөллийн усан цахилгаан станцын хүрээлэнгийн гүйцэтгэх захирал Шеннон Эймс хэлэв. "Тэдгээрийг голын урсгал хэлбэрээр хийж болох бөгөөд тэдгээрийг өөрөөр зохион бүтээж болно."
Голын урсгалын байгууламжууд нь усан сан агуулаагүй тул байгаль орчинд бага нөлөө үзүүлдэг боловч үйлдвэрлэл нь улирлын чанартай урсгалаас хамаардаг тул эрэлт хэрэгцээнд үндэслэн эрчим хүч үйлдвэрлэж чадахгүй. Энэ арван жилд голын урсгалын усан цахилгаан станц нийт хүчин чадлын нэмэгдлийн 13 орчим хувийг эзлэх төлөвтэй байгаа бол уламжлалт усан цахилгаан станц 56 хувийг, шахуургын усан цахилгаан станц 29 хувийг эзлэх болно.
Гэхдээ ерөнхийдөө усан цахилгаан станцын өсөлт удааширч байгаа бөгөөд 2030 он гэхэд 23 орчим хувиар буурах төлөвтэй байна. Энэ чиг хандлагыг эргүүлэх нь зохицуулалт, зөвшөөрлийн үйл явцыг оновчтой болгох, олон нийтийн хүлээн зөвшөөрлийг хангахын тулд өндөр тогтвортой байдлын стандарт, ялгаралтыг хэмжих хөтөлбөрүүдийг тогтоохоос ихээхэн хамаарна. Хөгжлийн хугацааг богиносгосноор хөгжүүлэгчид эрчим хүч худалдан авах гэрээ байгуулахад тусалж, улмаар өгөөж баталгаатай байх тул хөрөнгө оруулалтыг урамшуулах болно.
"Нар, салхины эрчим хүч шиг заримдаа тийм ч сонирхол татахуйц харагддаггүйн нэг шалтгаан нь байгууламжийн хүрээ өөр байдагтай холбоотой юм. Жишээлбэл, салхи, нарны эрчим хүчний станцыг ихэвчлэн 20 жилийн төсөл гэж үздэг" гэж Эймс хэлэв. "Нөгөөтэйгүүр, усан цахилгаан станцууд лицензтэй бөгөөд 50 жил үйл ажиллагаа явуулдаг. Тэдний олонх нь 100 жил үйл ажиллагаа явуулж байна... Гэхдээ манай хөрөнгийн зах зээлүүд ийм урт хугацааны өгөөжийг заавал үнэлдэггүй."
Усан цахилгаан станц болон шахуургын агуулахын хөгжлийн зөв хөшүүргийг олох, үүнийг тогтвортой байдлаар хийх нь дэлхийг чулуужсан түлшнээс салгахад чухал ач холбогдолтой гэж Вулф хэлэв.
"Бид бусад зарим технологи шиг мэдээний гарчгийг авдаггүй. Гэхдээ хүмүүс усан цахилгаан станцгүйгээр найдвартай сүлжээтэй байж чадахгүй гэдгийг улам бүр ойлгож байгаа гэж би бодож байна."
Нийтэлсэн цаг: 2022 оны 7-р сарын 14
