ข้อดีและข้อเสียของพลังงานน้ำ รวมถึงผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

แม่น้ำไหลเป็นระยะทางหลายพันไมล์ซึ่งมีพลังงานมหาศาล การพัฒนาและการใช้พลังงานน้ำธรรมชาติเพื่อผลิตไฟฟ้าเรียกว่าพลังงานน้ำ องค์ประกอบพื้นฐานสองประการที่ประกอบเป็นพลังงานน้ำคือการไหลและหัวน้ำ การไหลนั้นกำหนดโดยแม่น้ำเอง และอัตราการใช้พลังงานจลน์จากการใช้น้ำแม่น้ำโดยตรงจะต่ำมาก เนื่องจากไม่สามารถเติมน้ำในแม่น้ำทั้งหมดด้วยกังหันน้ำได้
การใช้ประโยชน์จากพลังงานไฮดรอลิกส่วนใหญ่ใช้พลังงานศักย์ และต้องมีการลดการใช้พลังงานศักย์ลง อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปน้ำตกตามธรรมชาติของแม่น้ำจะค่อยๆ ก่อตัวขึ้นตามกระแสน้ำ และภายในระยะทางที่ค่อนข้างสั้น น้ำตกตามธรรมชาติของกระแสน้ำจะค่อนข้างต่ำ จำเป็นต้องใช้มาตรการทางวิศวกรรมที่เหมาะสมเพื่อเพิ่มน้ำตกเทียม ซึ่งก็คือการรวมน้ำตกตามธรรมชาติที่กระจัดกระจายเพื่อสร้างหัวน้ำที่ใช้ได้

ข้อดีของพลังงานน้ำ
1. การฟื้นฟูพลังงานน้ำ
พลังงานน้ำมาจากการไหลบ่าของแม่น้ำตามธรรมชาติ ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากก๊าซธรรมชาติและการหมุนเวียนของน้ำ การหมุนเวียนของน้ำทำให้พลังงานน้ำสามารถรีไซเคิลและนำกลับมาใช้ใหม่ได้ พลังงานน้ำจึงถูกเรียกว่า “พลังงานหมุนเวียน” “พลังงานหมุนเวียน” มีสถานะที่เป็นเอกลักษณ์ในโครงสร้างพลังงาน
2. สามารถใช้ทรัพยากรน้ำได้อย่างครอบคลุม
พลังงานไฟฟ้าพลังน้ำใช้พลังงานจากน้ำเพียงอย่างเดียวและไม่บริโภคน้ำ ดังนั้นทรัพยากรน้ำจึงสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้อย่างครอบคลุม นอกจากการผลิตไฟฟ้าแล้ว ยังสามารถใช้ควบคุมน้ำท่วม การชลประทาน การขนส่ง การประปา การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ การท่องเที่ยว และด้านอื่นๆ พร้อมกันได้อีกด้วย และยังดำเนินการพัฒนาหลายวัตถุประสงค์ได้อีกด้วย
3. การควบคุมพลังงานน้ำ
พลังงานไฟฟ้าไม่สามารถเก็บไว้ได้ การผลิตและการบริโภคจะเกิดขึ้นพร้อมๆ กัน พลังงานน้ำสามารถเก็บไว้ในอ่างเก็บน้ำ ซึ่งผลิตขึ้นตามความต้องการของระบบไฟฟ้า อ่างเก็บน้ำทำหน้าที่เป็นคลังเก็บพลังงานสำหรับระบบไฟฟ้า การควบคุมอ่างเก็บน้ำจะช่วยเพิ่มความสามารถของระบบไฟฟ้าในการควบคุมโหลด เพิ่มความน่าเชื่อถือและความยืดหยุ่นของแหล่งจ่ายไฟฟ้า
4. การย้อนกลับของการผลิตไฟฟ้าพลังน้ำ
กังหันน้ำที่ส่งน้ำจากที่สูงไปยังที่ต่ำสามารถสร้างไฟฟ้าและแปลงพลังงานน้ำเป็นพลังงานไฟฟ้าได้ ในทางกลับกัน แหล่งน้ำที่อยู่ในระดับที่ต่ำกว่าจะถูกดูดซับโดยปั๊มไฟฟ้าและส่งไปยังอ่างเก็บน้ำในระดับที่สูงขึ้นเพื่อจัดเก็บ โดยแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานน้ำ การใช้ความสามารถในการย้อนกลับของการผลิตพลังงานน้ำเพื่อสร้างโรงไฟฟ้าแบบสูบน้ำมีบทบาทพิเศษในการปรับปรุงความสามารถในการควบคุมโหลดของระบบไฟฟ้า
5. ความยืดหยุ่นในการดำเนินงานของหน่วยงาน
หน่วยผลิตไฟฟ้าพลังน้ำมีอุปกรณ์ที่เรียบง่าย การทำงานที่ยืดหยุ่นและเชื่อถือได้ และสะดวกมากในการเพิ่มหรือลดโหลด สามารถเริ่มหรือหยุดได้อย่างรวดเร็วตามความต้องการของผู้ใช้ และง่ายต่อการทำให้เป็นระบบอัตโนมัติ เหมาะที่สุดสำหรับการลดพีคและการปรับความถี่ของระบบไฟฟ้า รวมถึงทำหน้าที่เป็นสแตนด์บายฉุกเฉิน การปรับโหลด และฟังก์ชันอื่นๆ หน่วยผลิตไฟฟ้าพลังน้ำสามารถเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบไฟฟ้าได้พร้อมประโยชน์แบบไดนามิกที่โดดเด่น โรงไฟฟ้าพลังน้ำเป็นผู้แบกรับโหลดแบบไดนามิกหลักในระบบไฟฟ้า
6. ต้นทุนต่ำและประสิทธิภาพสูงในการผลิตไฟฟ้าพลังน้ำ
พลังงานน้ำไม่ใช้เชื้อเพลิง ไม่ต้องใช้กำลังคนและอุปกรณ์จำนวนมากในการขุดและขนส่งเชื้อเพลิง อุปกรณ์ใช้งานง่าย มีพนักงานน้อยกว่า มีพลังงานเสริมน้อยกว่า อุปกรณ์มีอายุการใช้งานยาวนาน และมีต้นทุนการดำเนินการและบำรุงรักษาต่ำ ดังนั้น ต้นทุนการผลิตพลังงานไฟฟ้าของโรงไฟฟ้าพลังน้ำจึงต่ำ เพียง 1/5 ถึง 1/8 ของโรงไฟฟ้าเชื้อเพลิงฟอสซิล นอกจากนี้ อัตราการใช้พลังงานของโรงไฟฟ้าพลังน้ำยังสูง โดยสูงถึงกว่า 85% ในขณะที่โรงไฟฟ้าเชื้อเพลิงฟอสซิลมีเพียงประมาณ 40% เท่านั้น
7. เอื้อต่อการปรับปรุงสภาพแวดล้อมทางนิเวศวิทยา
การผลิตไฟฟ้าพลังน้ำไม่ก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม พื้นผิวน้ำขนาดใหญ่ของอ่างเก็บน้ำช่วยควบคุมสภาพอากาศในพื้นที่และการกระจายตัวของน้ำทั้งทางเวลาและพื้นที่ ซึ่งเอื้อต่อการปรับปรุงสภาพแวดล้อมทางนิเวศวิทยาของพื้นที่โดยรอบ สำหรับโรงไฟฟ้าถ่านหิน ถ่านหินดิบ 1 ตันต้องปล่อย SO2 ประมาณ 30 กิโลกรัม และฝุ่นละอองมากกว่า 30 กิโลกรัมถูกปล่อยออกมา ตามสถิติของโรงไฟฟ้าถ่านหินขนาดใหญ่และขนาดกลาง 50 แห่งทั่วประเทศ โรงไฟฟ้า 90% ปล่อย SO2 ที่มีความเข้มข้นมากกว่า 860 มก./ลบ.ม. ซึ่งถือเป็นมลพิษร้ายแรง ในโลกปัจจุบันที่ปัญหาสิ่งแวดล้อมได้รับความสนใจมากขึ้นเรื่อยๆ การเร่งสร้างโรงไฟฟ้าพลังน้ำและเพิ่มสัดส่วนของโรงไฟฟ้าพลังน้ำในจีนจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการลดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม

ข้อเสียของพลังงานน้ำ
การลงทุนครั้งเดียวจำนวนมาก – งานดินและคอนกรีตขนาดใหญ่สำหรับการก่อสร้างสถานีไฟฟ้าพลังน้ำ ยิ่งไปกว่านั้น จะทำให้เกิดการสูญเสียจากน้ำท่วมเป็นจำนวนมากและต้องจ่ายค่าย้ายถิ่นฐานจำนวนมาก ระยะเวลาการก่อสร้างยังยาวนานกว่าการก่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังความร้อน ซึ่งส่งผลกระทบต่อการหมุนเวียนของกองทุนก่อสร้าง แม้ว่าการลงทุนในโครงการอนุรักษ์น้ำบางส่วนจะถูกแบ่งปันโดยหน่วยงานต่างๆ ที่ได้รับประโยชน์ แต่การลงทุนต่อกิโลวัตต์ของพลังงานน้ำจะสูงกว่าพลังงานความร้อนมาก อย่างไรก็ตาม ในการดำเนินงานในอนาคต การประหยัดค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานประจำปีจะถูกชดเชยเป็นรายปี ช่วงเวลาชดเชยสูงสุดที่อนุญาตนั้นเกี่ยวข้องกับระดับการพัฒนาประเทศและนโยบายพลังงาน หากช่วงเวลาชดเชยน้อยกว่าค่าที่อนุญาต ถือว่าสมเหตุสมผลที่จะเพิ่มกำลังการผลิตที่ติดตั้งของสถานีไฟฟ้าพลังน้ำ
ความเสี่ยงต่อความล้มเหลว – เนื่องจากน้ำท่วม เขื่อนกั้นน้ำจำนวนมาก ภัยธรรมชาติ ความเสียหายที่เกิดจากฝีมือมนุษย์ และคุณภาพการก่อสร้าง ซึ่งอาจส่งผลร้ายแรงต่อพื้นที่ท้ายน้ำและโครงสร้างพื้นฐาน ความล้มเหลวดังกล่าวอาจส่งผลกระทบต่อแหล่งจ่ายไฟ สัตว์และพืช และอาจทำให้เกิดการสูญเสียและการบาดเจ็บล้มตายจำนวนมาก
ความเสียหายต่อระบบนิเวศ – อ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่ทำให้เกิดน้ำท่วมบริเวณเหนือเขื่อนเป็นวงกว้าง บางครั้งทำลายพื้นที่ลุ่ม ป่าในหุบเขา และทุ่งหญ้า ในเวลาเดียวกัน ยังส่งผลกระทบต่อระบบนิเวศทางน้ำรอบๆ โรงงานด้วย ส่งผลอย่างมากต่อปลา นกน้ำ และสัตว์อื่นๆ