เทคโนโลยีและแนวโน้มของพลังงานน้ำขนาดเล็กและพลังงานน้ำแรงดันต่ำ

ความกังวลเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้นำไปสู่การให้ความสำคัญกับการเพิ่มการผลิตไฟฟ้าพลังน้ำอีกครั้ง ในฐานะแหล่งพลังงานทดแทนไฟฟ้าจากเชื้อเพลิงฟอสซิล ปัจจุบันพลังงานน้ำคิดเป็นประมาณ 6% ของไฟฟ้าที่ผลิตในสหรัฐอเมริกา และการผลิตไฟฟ้าจากพลังน้ำแทบจะไม่ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เลย อย่างไรก็ตาม เนื่องจากแหล่งพลังงานน้ำขนาดใหญ่และแบบดั้งเดิมส่วนใหญ่ได้รับการพัฒนาไปแล้ว จึงอาจมีเหตุผลด้านพลังงานสะอาดสำหรับการพัฒนาแหล่งพลังงานน้ำขนาดเล็กและที่มีระดับความสูงต่ำในปัจจุบัน
การผลิตไฟฟ้าจากแม่น้ำและลำธารนั้นไม่ใช่เรื่องที่ปราศจากข้อโต้แย้ง และความสามารถในการผลิตพลังงานจากแหล่งเหล่านี้จะต้องได้รับการพิจารณาควบคู่ไปกับข้อกังวลด้านสิ่งแวดล้อมและผลประโยชน์สาธารณะอื่นๆ การพิจารณาความสมดุลนี้สามารถทำได้โดยการวิจัยเทคโนโลยีใหม่ๆ และกฎระเบียบที่มองการณ์ไกล ซึ่งส่งเสริมการพัฒนาทรัพยากรเหล่านี้ในรูปแบบที่คุ้มค่าและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม โดยตระหนักว่าสิ่งอำนวยความสะดวกดังกล่าว เมื่อสร้างเสร็จแล้ว สามารถใช้งานได้นานอย่างน้อย 50 ปี
การศึกษาความเป็นไปได้โดยห้องปฏิบัติการแห่งชาติไอดาโฮในปี 2549 ได้นำเสนอการประเมินศักยภาพในการพัฒนาแหล่งพลังงานน้ำขนาดเล็กและระดับต่ำสำหรับการผลิตไฟฟ้าพลังน้ำในสหรัฐอเมริกา พบว่าประมาณ 5,400 แห่งจาก 100,000 แห่งมีศักยภาพสำหรับโครงการพลังน้ำขนาดเล็ก (เช่น ผลิตไฟฟ้าได้เฉลี่ยปีละ 1 ถึง 30 เมกะวัตต์) กระทรวงพลังงานของสหรัฐฯ ประมาณการว่าโครงการเหล่านี้ (หากได้รับการพัฒนา) จะส่งผลให้การผลิตไฟฟ้าพลังน้ำโดยรวมเพิ่มขึ้นมากกว่า 50% พลังน้ำระดับต่ำโดยทั่วไปหมายถึงสถานที่ที่มีระดับความสูงต่างกันน้อยกว่าห้าเมตร (ประมาณ 16 ฟุต)

โรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบใช้กระแสน้ำไหลตามธรรมชาติโดยทั่วไปอาศัยการไหลตามธรรมชาติของแม่น้ำและลำธาร และสามารถใช้ปริมาณน้ำไหลน้อยได้โดยไม่จำเป็นต้องสร้างอ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่ โครงสร้างพื้นฐานที่ออกแบบมาเพื่อเคลื่อนย้ายน้ำในท่อ เช่น คลอง คลองชลประทาน ท่อส่งน้ำ และท่อส่งก๊าซ ก็สามารถนำมาใช้ผลิตไฟฟ้าได้เช่นกัน วาล์วลดแรงดันที่ใช้ในระบบจ่ายน้ำและในอุตสาหกรรมเพื่อลดแรงดันของของเหลวในวาล์วหรือเพื่อลดแรงดันให้อยู่ในระดับที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานโดยลูกค้าของระบบน้ำ ก็เป็นอีกทางเลือกหนึ่งสำหรับการผลิตไฟฟ้า
ร่างกฎหมายหลายฉบับที่กำลังพิจารณาอยู่ในรัฐสภาเกี่ยวกับการบรรเทาผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและพลังงานสะอาด มีเป้าหมายที่จะกำหนดมาตรฐานพลังงานหมุนเวียน (หรือไฟฟ้า) ระดับรัฐบาลกลาง (RES) ที่สำคัญที่สุดคือ ร่างกฎหมาย HR 2454 หรือกฎหมายว่าด้วยพลังงานสะอาดและความมั่นคงของอเมริกา ปี 2009 และร่างกฎหมาย S. 1462 หรือกฎหมายว่าด้วยความเป็นผู้นำด้านพลังงานสะอาดของอเมริกา ปี 2009 ภายใต้ข้อเสนอในปัจจุบัน มาตรฐาน RES จะกำหนดให้ผู้จำหน่ายไฟฟ้าปลีกต้องจัดหาไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนในสัดส่วนที่เพิ่มขึ้นสำหรับไฟฟ้าที่จำหน่ายให้กับลูกค้า แม้ว่าพลังงานน้ำโดยทั่วไปจะถือเป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าสะอาด แต่เฉพาะเทคโนโลยีพลังงานน้ำจลน์ (ซึ่งอาศัยการเคลื่อนที่ของน้ำ) และการใช้งานพลังงานน้ำในบางด้านเท่านั้นที่จะมีคุณสมบัติตรงตามมาตรฐาน RES จากถ้อยคำในร่างกฎหมายที่กำลังพิจารณาอยู่ มีความเป็นไปได้น้อยที่โครงการพลังงานน้ำแบบไหลผ่านลำน้ำขนาดเล็กและโครงการพลังงานน้ำขนาดเล็กส่วนใหญ่จะตรงตามข้อกำหนดสำหรับ "พลังงานน้ำที่มีคุณสมบัติ" เว้นแต่โครงการเหล่านั้นจะติดตั้งที่เขื่อนที่ไม่ใช่เขื่อนพลังงานน้ำที่มีอยู่แล้ว
เนื่องจากขนาดของโครงการค่อนข้างเล็กเมื่อเทียบกับต้นทุนการพัฒนาสำหรับโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กและระดับต่ำ อัตราค่าไฟฟ้าจูงใจสำหรับไฟฟ้าที่ผลิตได้ในระยะยาวอาจเพิ่มความเป็นไปได้ของโครงการโดยพิจารณาจากยอดขายไฟฟ้า ดังนั้น ด้วยนโยบายพลังงานสะอาดเป็นตัวขับเคลื่อน มาตรการจูงใจจากภาครัฐอาจเป็นประโยชน์ การพัฒนาโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กและระดับต่ำในวงกว้างน่าจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อมีนโยบายระดับชาติที่มุ่งส่งเสริมเป้าหมายด้านพลังงานสะอาดเท่านั้น