Tenaga cai mangrupikeun énergi terbarukan panggedéna di dunya, ngahasilkeun énergi dua kali langkung seueur tibatan angin, sareng opat kali langkung seueur tibatan surya. Sareng ngompa cai ka luhur pasir, alias "tenaga cai panyimpenan anu dipompa", ngawengku langkung ti 90% tina total kapasitas panyimpenan énergi dunya.
Tapi sanajan dampak PLTA kacida gedéna, urang teu loba ngadéngé ngeunaan éta di AS. Sanaos sababaraha dekade ka tukang ningali harga angin sareng surya anjlok pisan sareng kasadiaanana ningkat pisan, pembangkit listrik tenaga cai domestik tetep relatif ajeg, sabab nagara éta parantos ngawangun pembangkit listrik tenaga cai di lokasi anu paling idéal sacara geografis.
Sacara internasional, caritana béda. Cina parantos ngadorong ékspansi ékonomina ku cara ngawangun rébuan bendungan hidroelektrik énggal, anu sering ageung, salami sababaraha dekade ka pengker. Afrika, India, sareng nagara-nagara sanés di Asia sareng Pasifik ogé bakal ngalakukeun hal anu sami.
Tapi ékspansi tanpa pangawasan lingkungan anu ketat tiasa nyababkeun masalah, sabab bendungan sareng waduk ngaganggu ékosistem walungan sareng habitat sakurilingna, sareng panilitian anyar nunjukkeun yén waduk tiasa ngaluarkeun karbon dioksida sareng metana langkung seueur tibatan anu kahartos sateuacanna. Salian ti éta, halodo anu didorong ku iklim ngajantenkeun hidro janten sumber énergi anu kirang tiasa diandelkeun, sabab bendungan di Amérika Kulon parantos kaleungitan kapasitas pembangkit listrik anu signifikan.
"Dina sataun biasana, Bendungan Hoover bakal ngahasilkeun énergi sakitar 4,5 milyar kilowatt jam," saur Mark Cook, Manajer Bendungan Hoover anu ikonik. "Kalayan kaayaan situ ayeuna, éta langkung sapertos 3,5 milyar kilowatt jam."
Tapi para ahli nyarios yén hidro gaduh peran anu ageung dina masa depan anu 100% énergi terbarukan, janten diajar kumaha ngirangan tantangan ieu mangrupikeun hiji kawajiban.
Pembangkit listrik tenaga air domestik
Dina taun 2021, PLTA nyumbang sakitar 6% tina pembangkit listrik skala utilitas di AS sareng 32% tina pembangkit listrik terbarukan. Di domestik, éta mangrupikeun energi terbarukan panggedéna dugi ka taun 2019, nalika dileuwihan ku angin.
AS diperkirakeun moal ningali seueur kamekaran PLTA dina dasawarsa anu bakal datang, sabagian kusabab prosés perizinan sareng perizinan anu beurat.
"Ngabutuhkeun puluhan juta dolar sareng usaha mangtaun-taun pikeun ngalangkungan prosés perizinan. Sareng pikeun sababaraha fasilitas ieu, khususna sababaraha fasilitas anu langkung alit, aranjeunna teu gaduh artos atanapi waktos éta," saur Malcolm Woolf, Présidén sareng CEO Asosiasi Tenaga Air Nasional. Anjeunna ngira-ngira yén aya puluhan lembaga anu béda-béda anu kalibet dina perizinan atanapi ngalisensikeun deui hiji fasilitas tenaga air. Prosésna, saurna, langkung lami tibatan ngalisensikeun pembangkit listrik tenaga nuklir.
Kusabab rata-rata pembangkit listrik tenaga cai di AS umurna langkung ti 60 taun, seueur anu kedah dilisensikeun deui pas mungkin.
"Janten urang tiasa nyanghareupan seueur panyerahan lisénsi, anu ironis nalika urang nyobian ningkatkeun jumlah pembangkit listrik anu fleksibel sareng bébas karbon anu urang gaduh di nagara ieu," saur Woolf.
Tapi Departemen Energi nyatakeun aya poténsi pikeun kamekaran domestik, ngaliwatan pamutahiran pembangkit listrik anu lami sareng nambihan kakuatan kana bendungan anu tos aya.
"Urang gaduh 90.000 bendungan di nagara ieu, anu kalolobana diwangun pikeun ngendalikeun banjir, pikeun irigasi, pikeun panyimpenan cai, pikeun rékréasi. Ngan 3% tina éta bendungan anu sabenerna dianggo pikeun ngahasilkeun listrik," saur Woolf.
Kamekaran dina séktor ieu ogé ngandelkeun kana perluasan PLTA panyimpenan anu dipompa, anu beuki narik perhatian salaku cara pikeun "ngamankeun" énergi terbarukan, nyimpen énergi anu kaleuleuwihi pikeun dianggo nalika panonpoé henteu caang sareng angin henteu niup.
Nalika fasilitas panyimpenan anu dipompa ngahasilkeun listrik, éta beroperasi sapertos pembangkit listrik tenaga air biasa: Cai ngalir ti waduk luhur ka handap, muterkeun turbin pembangkit listrik sapanjang jalan. Bédana nyaéta fasilitas panyimpenan anu dipompa tiasa ngecas deui, nganggo listrik tina jaringan pikeun ngompa cai ti handap ka waduk anu langkung luhur, sahingga nyimpen énergi poténsial anu tiasa dileupaskeun nalika diperyogikeun.
Sanaos gudang anu dipompa gaduh kapasitas pembangkit listrik sakitar 22 gigawatt ayeuna, aya langkung ti 60 gigawatt proyék anu diusulkeun dina jalur pamekaran. Éta kadua saatos Cina.
Dina sababaraha taun ka pengker, aplikasi perizinan sareng lisénsi pikeun sistem panyimpenan anu dipompa parantos ningkat sacara signifikan, sareng téknologi énggal nuju dipertimbangkeun. Ieu kalebet fasilitas "loop katutup", dimana teu aya waduk anu nyambung ka sumber cai luar, atanapi fasilitas anu langkung alit anu nganggo tanki tinimbang waduk. Duanana metode sigana bakal kirang ngaganggu lingkungan sakurilingna.
Émisi sareng halodo
Ngabendung walungan atanapi nyieun waduk anyar tiasa ngahalangan migrasi lauk sareng ngaruksak ékosistem sareng habitat di sakurilingna. Bendungan sareng waduk bahkan parantos ngungsikeun puluhan juta jalmi sapanjang sajarah, biasana komunitas pribumi atanapi padésaan.
Karugian ieu geus diakui sacara lega. Tapi tantangan anyar — émisi ti waduk — ayeuna beuki narik perhatian.
"Anu teu disadari ku jalma-jalma nyaéta yén waduk-waduk ieu sabenerna ngaluarkeun seueur karbon dioksida sareng metana ka atmosfir, duanana mangrupikeun gas rumah kaca anu kuat," saur Ilissa Ocko, Élmuwan Iklim Senior di Environmental Defense Fund.
Émisi asalna tina tutuwuhan anu buruk sareng bahan organik sanésna, anu ngarecah sareng ngaleupaskeun métana nalika hiji daérah kakeueum pikeun nyiptakeun waduk. "Biasana métana éta teras robah janten karbon dioksida, tapi anjeun peryogi oksigén pikeun ngalakukeun éta. Sareng upami cai leres-leres haneut, maka lapisan handapna béak oksigénna," saur Ocko, anu hartosna métana teras dileupaskeun ka atmosfir.
Lamun ngeunaan pemanasan dunya, metana leuwih ti 80 kali leuwih kuat tibatan CO2 salami 20 taun mimiti saatos dileupaskeun. Nepi ka ayeuna, panalungtikan nunjukkeun yén daérah dunya anu langkung panas, sapertos India sareng Afrika, condong gaduh langkung seueur pabrik anu ngotoran, sedengkeun Ocko nyarios yén waduk di Cina sareng AS henteu janten perhatian khusus. Tapi Ocko nyarios kedah aya cara anu langkung kuat pikeun ngukur émisi.
"Teras anjeun tiasa ngagaduhan sagala rupa insentif pikeun ngirangan éta, atanapi peraturan ku otoritas anu béda pikeun mastikeun yén anjeun henteu ngaluarkeun teuing," saur Ocko.
Masalah utama anu sanés pikeun PLTA nyaéta halodo anu didorong ku iklim. Waduk anu déét ngahasilkeun listrik anu langkung sakedik, sareng éta janten perhatian khusus di Amérika Kulon, anu parantos ngalaman periode 22 taun paling garing dina 1.200 taun ka pengker.
Kusabab waduk sapertos Danau Powell, anu ngalirkeun Bendungan Glen Canyon, sareng Danau Mead, anu ngalirkeun Bendungan Hoover, ngahasilkeun listrik anu langkung sakedik, bahan bakar fosil ngeusian kakurangan éta. Hiji panilitian mendakan yén ti taun 2001-2015, tambahan 100 juta ton karbon dioksida dileupaskeun di 11 nagara bagian di kulon kusabab pergeseran anu disababkeun ku halodo tina PLTA. Salila période anu hésé pikeun California antara taun 2012-2016, panilitian anu sanés ngira-ngira yén kaleungitan pembangkit listrik tenaga cai ngarugikeun nagara bagian éta $2,45 milyar.
Pikeun kahiji kalina dina sajarah, kakurangan cai diumumkeun di Danau Mead, anu micu pangurangan alokasi cai di Arizona, Nevada sareng Méksiko. Tingkat cai, ayeuna dina 1.047 kaki, diperkirakeun bakal turun deui, sabab Biro Reklamasi parantos ngalakukeun léngkah anu teu acan pernah aya sateuacanna pikeun nahan cai di Danau Powell, anu aya di hulu Danau Mead, supados Bendungan Glen Canyon tiasa teras ngahasilkeun listrik. Upami Danau Mead turun di handap 950 kaki, éta moal ngahasilkeun listrik deui.
Masa depan PLTA
Modernisasi infrastruktur PLTA anu tos aya tiasa ningkatkeun efisiensi sareng ngungkulan sababaraha karugian anu aya hubunganana sareng halodo, ogé mastikeun yén pembangkit listrik tiasa beroperasi salami sababaraha dasawarsa ka payun.
Antara ayeuna sareng taun 2030, $127 milyar bakal dikaluarkeun pikeun modernisasi pembangkit listrik lami sacara global. Éta nyumbang ampir saparapat tina total investasi PLTA global, sareng ampir 90% investasi di Éropa sareng Amérika Kalér.
Di Bendungan Hoover, éta hartina ngarobih sababaraha turbinna supados tiasa beroperasi langkung efisien dina dataran anu langkung handap, masang gerbang wicket anu langkung ipis, anu ngontrol aliran cai kana turbin sareng nyuntikkeun hawa anu dikomprés kana turbin pikeun ningkatkeun efisiensi.
Tapi di daérah sanés di dunya, seuseueurna investasi nuju ka pabrik énggal. Proyék-proyék ageung milik nagara di Asia sareng Afrika diperkirakeun bakal ngawakilan langkung ti 75% kapasitas PLTA énggal dugi ka taun 2030. Tapi sababaraha hariwang ngeunaan dampak proyék sapertos kitu kana lingkungan.
"Numutkeun pamanggih kuring anu sederhana, éta diwangun kaleuleuwihi. Éta diwangun kalayan kapasitas anu ageung anu henteu diperyogikeun," saur Shannon Ames, Diréktur Eksekutif Low Impact Hydropower Institute, "Éta tiasa dilakukeun salaku saluran cai sareng éta tiasa didesain béda."
Fasilitas aliran walungan teu ngawengku waduk, sahingga dampakna ka lingkunganana kirang, tapi teu tiasa ngahasilkeun énergi dumasar paménta, sabab kaluaran gumantung kana aliran musiman. PLTA aliran walungan diperkirakeun bakal nyumbang sakitar 13% tina total tambahan kapasitas dasawarsa ieu, sedengkeun PLTA tradisional bakal ngawangun 56% sareng ngompa PLTA 29%.
Tapi sacara umum, kamekaran PLTA nuju ngalambat, sareng diperkirakeun bakal turun sakitar 23% dugi ka taun 2030. Ngabalikeun tren ieu bakal gumantung pisan kana panyederhanaan prosés pangaturan sareng perizinan, sareng netepkeun standar keberlanjutan anu luhur sareng program pangukuran émisi pikeun mastikeun panampi masarakat. Garis waktu pamekaran anu langkung pondok bakal ngabantosan pamekar kéngingkeun perjanjian pameseran listrik, ku kituna ngadorong investasi sabab pangasilan bakal dijamin.
"Sababaraha alesan kunaon éta katingalina henteu pikaresepeun sapertos surya sareng angin nyaéta kusabab cakrawala pikeun fasilitasna béda. Salaku conto, pabrik angin sareng surya biasana dianggap salaku proyék 20 taun," saur Ames, "Di sisi anu sanés, PLTA dilisensikeun sareng beroperasi salami 50 taun. Sareng seueur di antarana parantos beroperasi salami 100 taun ... Tapi pasar modal urang henteu kedah ngahargaan pengembalian anu langkung lami sapertos kitu."
Néangan insentif anu pas pikeun pamekaran PLTA sareng panyimpenan anu dipompa, sareng mastikeun yén éta dilakukeun sacara lestari, bakal penting pisan pikeun ngeureunkeun panggunaan bahan bakar fosil di dunya, saur Woolf.
"Urang teu meunang berita utama kawas sababaraha téknologi lianna. Tapi kuring pikir jalma-jalma beuki sadar yén anjeun moal bisa boga jaringan listrik anu bisa diandelkeun tanpa PLTA."
Waktos posting: 14-Jul-2022
