Ang hydropower ang pinakamalaking renewable sa buong mundo, na naglalabas ng mahigit dobleng dami ng enerhiya kumpara sa hangin, at mahigit apat na beses na mas marami kaysa sa solar. At ang pagbomba ng tubig pataas sa burol, na kilala rin bilang "pumped storage hydropower", ay bumubuo ng mahigit 90% ng kabuuang kapasidad ng imbakan ng enerhiya sa mundo.
Ngunit sa kabila ng napakalaking epekto ng hydropower, wala tayong gaanong naririnig tungkol dito sa US. Bagama't sa nakalipas na ilang dekada ay nakasaksi ng pagbaba ng presyo at pagtaas ng availability ng wind at solar, nanatiling medyo matatag ang domestic hydropower generation, dahil nakapagtayo na ang bansa ng mga hydropower plant sa mga lokasyong pinaka-ideal sa heograpiya.
Sa pandaigdigang antas, ibang usapan na. Pinalakas ng Tsina ang paglawak ng ekonomiya nito sa pamamagitan ng pagtatayo ng libu-libong bago, kadalasang malalaki, na mga hydroelectric dam sa nakalipas na ilang dekada. Ang Africa, India, at iba pang mga bansa sa Asya at Pasipiko ay nakatakdang gawin din ang pareho.
Ngunit ang pagpapalawak nang walang mahigpit na pangangasiwa sa kapaligiran ay maaaring humantong sa problema, dahil ang mga dam at reservoir ay nakakagambala sa mga ekosistema ng ilog at mga nakapalibot na tirahan, at ipinapakita ng mga kamakailang pag-aaral na ang mga reservoir ay maaaring maglabas ng mas maraming carbon dioxide at methane kaysa sa nauna nang naunawaan. Dagdag pa rito, ang tagtuyot na dulot ng klima ay ginagawang hindi gaanong maaasahang mapagkukunan ng enerhiya ang hydro, dahil ang mga dam sa Kanlurang Amerika ay nawalan ng malaking bahagi ng kanilang kapasidad sa pagbuo ng kuryente.
“Sa isang tipikal na taon, ang Hoover Dam ay makakalikha ng humigit-kumulang 4.5 bilyong kilowatt-oras ng enerhiya,” sabi ni Mark Cook, Tagapamahala ng iconic na Hoover Dam. “Dahil sa kalagayan ng lawa ngayon, ito ay halos 3.5 bilyong kilowatt-oras.”
Gayunpaman, sinasabi ng mga eksperto na ang hydro ay may malaking papel na gagampanan sa isang 100% na nababagong hinaharap, kaya ang pag-aaral kung paano pagaanin ang mga hamong ito ay isang kinakailangan.
Domestic hydropower
Noong 2021, ang hydropower ay bumubuo sa humigit-kumulang 6% ng pagbuo ng kuryente sa antas ng utility sa US at 32% ng pagbuo ng renewable na kuryente. Sa loob ng bansa, ito ang pinakamalaking renewable hanggang 2019, nang malampasan ito ng hangin.
Hindi inaasahang makakaranas ang US ng malaking paglago sa hydropower sa darating na dekada, bahagyang dahil sa mahirap na proseso ng paglilisensya at pagpapahintulot.
“Magastos ang sampu-sampung milyong dolyar at mga taon ng pagsisikap para dumaan sa proseso ng paglilisensya. At para sa ilan sa mga pasilidad na ito, lalo na sa ilan sa mas maliliit na pasilidad, wala lang silang ganoong pera o oras,” sabi ni Malcolm Woolf, Pangulo at CEO ng National Hydropower Association. Tinatantya niya na mayroong dose-dosenang iba't ibang ahensya na kasangkot sa paglilisensya o muling paglilisensya sa isang pasilidad ng hydropower. Ang proseso, aniya, ay mas matagal kaysa sa paglilisensya sa isang planta ng nukleyar.
Dahil ang karaniwang planta ng hydroelectric sa US ay mahigit 60 taong gulang na, marami sa kanila ang kailangang muling lisensyahan sa lalong madaling panahon.
"Kaya maaaring maharap tayo sa sunod-sunod na pagsusuko ng mga lisensya, na isang ironic na pangyayari habang sinusubukan nating dagdagan ang dami ng flexible at carbon-free na henerasyon na mayroon tayo sa bansang ito," sabi ni Woolf.
Ngunit sinasabi ng Kagawaran ng Enerhiya na may potensyal para sa paglago ng bansa, sa pamamagitan ng mga pagpapahusay sa mga lumang planta at pagdaragdag ng kuryente sa mga kasalukuyang dam.
"Mayroon tayong 90,000 dam sa bansang ito, na karamihan ay itinayo para sa pagkontrol ng baha, para sa irigasyon, para sa pag-iimbak ng tubig, at para sa libangan. 3% lamang ng mga dam na iyon ang aktwal na ginagamit para sa pagbuo ng kuryente," sabi ni Woolf.
Ang paglago sa sektor ay nakasalalay din sa pagpapalawak ng pumped storage hydropower, na lumalakas bilang isang paraan upang "patatagin" ang mga renewable, na nag-iimbak ng labis na enerhiya para magamit kapag hindi sumisikat ang araw at hindi umiihip ang hangin.
Kapag ang isang pumped storage facility ay lumilikha ng kuryente, ito ay gumagana tulad ng isang regular na hydro plant: Ang tubig ay dumadaloy mula sa itaas na reservoir patungo sa mas mababang bahagi, na nagpapaikot sa isang turbine na bumubuo ng kuryente. Ang pagkakaiba ay ang isang pumped storage facility ay maaaring mag-recharge, gamit ang kuryente mula sa grid upang magbomba ng tubig mula sa ibaba pataas patungo sa mas mataas na reservoir, sa gayon ay nag-iimbak ng potensyal na enerhiya na maaaring ilabas kapag kinakailangan.
Bagama't ang pumped storage ay may humigit-kumulang 22 gigawatts na kapasidad sa paglikha ng kuryente ngayon, mayroong mahigit 60 gigawatts ng mga iminungkahing proyekto sa pipeline ng pagpapaunlad. Pangalawa lamang ito sa Tsina.
Sa mga nakaraang taon, ang mga aplikasyon para sa mga permit at paglilisensya para sa mga pumped storage system ay tumaas nang malaki, at ang mga bagong teknolohiya ay isinasaalang-alang. Kabilang dito ang mga pasilidad na "closed-loop," kung saan ang alinman sa mga reservoir ay hindi konektado sa isang panlabas na mapagkukunan ng tubig, o mas maliliit na pasilidad na gumagamit ng mga tangke sa halip na mga reservoir. Ang parehong mga pamamaraan ay malamang na hindi gaanong makakaapekto sa nakapalibot na kapaligiran.
Mga emisyon at tagtuyot
Ang paglalagay ng dam sa mga ilog o paglikha ng mga bagong imbakan ng tubig ay maaaring makahadlang sa migrasyon ng mga isda at makasira sa mga nakapalibot na ekosistema at tirahan. Ang mga dam at imbakan ng tubig ay nakapagpaalis pa nga ng sampu-sampung milyong tao sa buong kasaysayan, kadalasan ay mga katutubo o rural na komunidad.
Malawakang kinikilala ang mga pinsalang ito. Ngunit isang bagong hamon — ang mga emisyon mula sa mga imbakan — ang nakakakuha ngayon ng mas maraming atensyon.
"Ang hindi namamalayan ng mga tao ay ang mga imbakang ito ay talagang naglalabas ng maraming carbon dioxide at methane sa atmospera, na parehong malalakas na greenhouse gas," sabi ni Ilissa Ocko, Senior Climate Scientist sa Environmental Defense Fund.
Ang mga emisyon ay nagmumula sa nabubulok na mga halaman at iba pang organikong bagay, na nabubulok at naglalabas ng methane kapag binaha ang isang lugar upang lumikha ng imbakan ng tubig. "Karaniwan, ang methane na iyon ay nagiging carbon dioxide, ngunit kailangan mo ng oxygen upang magawa iyon. At kung ang tubig ay talagang, talagang mainit, ang mga ilalim na patong ay nauubusan ng oxygen," sabi ni Ocko, ibig sabihin ay ang methane ay inilalabas sa atmospera.
Pagdating sa pag-init ng mundo, ang methane ay mahigit 80 beses na mas malakas kaysa sa CO2 sa unang 20 taon pagkatapos itong ilabas. Sa ngayon, ipinapakita ng pananaliksik na ang mas maiinit na bahagi ng mundo, tulad ng India at Africa, ay may posibilidad na magkaroon ng mas maraming plantang nagdudulot ng polusyon, habang sinasabi ni Ocko na ang mga reservoir sa China at US ay hindi partikular na pinag-aalala. Ngunit sinabi ni Ocko na kailangang magkaroon ng mas matibay na paraan upang masukat ang mga emisyon.
"At pagkatapos ay maaari kang magkaroon ng lahat ng uri ng insentibo upang mabawasan ito, o mga regulasyon ng iba't ibang awtoridad upang matiyak na hindi ka naglalabas ng labis," sabi ni Ocko.
Isa pang malaking problema para sa hydropower ay ang tagtuyot na dulot ng klima. Ang mabababaw na imbakan ng tubig ay nakakalikha ng mas kaunting kuryente, at ito ay partikular na ikinababahala sa Kanlurang Amerika, na nakaranas ng pinakamatuyo sa loob ng 22 taon sa nakalipas na 1,200 taon.
Dahil ang mga imbakan ng tubig tulad ng Lake Powell, na siyang nagpapakain sa Glen Canyon Dam, at Lake Mead, na siyang nagpapakain sa Hoover Dam, ay nakakagawa ng mas kaunting kuryente, ang mga fossil fuel naman ang pumupuno sa kakulangan. Natuklasan sa isang pag-aaral na mula 2001-2015, karagdagang 100 milyong tonelada ng carbon dioxide ang inilabas sa 11 estado sa kanluran dahil sa paglipat mula sa hydropower na dulot ng tagtuyot. Sa isang partikular na mahirap na panahon para sa California sa pagitan ng 2012-2016, tinantya ng isa pang pag-aaral na ang nawalang hydropower generation ay nagkakahalaga sa estado ng $2.45 bilyon.
Sa unang pagkakataon sa kasaysayan, idineklara ang kakulangan ng tubig sa Lake Mead, na nagdulot ng pagbawas sa alokasyon ng tubig sa Arizona, Nevada at Mexico. Ang antas ng tubig, na kasalukuyang nasa 1,047 talampakan, ay inaasahang bababa pa, dahil ang Bureau of Reclamation ay gumawa ng hindi pa naganap na hakbang sa pamamagitan ng pagpigil sa tubig sa Lake Powell, na matatagpuan sa itaas ng Lake Mead, upang ang Glen Canyon Dam ay patuloy na makapagprodyus ng kuryente. Kung ang Lake Mead ay bababa sa 950 talampakan, hindi na ito makakalikha ng kuryente.
Kinabukasan ng hydropower
Ang paggawa ng moderno sa mga umiiral na imprastraktura ng hydropower ay maaaring magpataas ng kahusayan at mabawi ang ilang pagkalugi na nauugnay sa tagtuyot, gayundin ang pagtiyak na ang mga planta ay makakapag-operate sa loob ng maraming dekada.
Sa pagitan ngayon at 2030, $127 bilyon ang gagastusin sa pagmodernize ng mga lumang planta sa buong mundo. Ito ay bumubuo sa halos isang-kapat ng kabuuang pandaigdigang pamumuhunan sa hydropower, at halos 90% ng pamumuhunan sa Europa at Hilagang Amerika.
Sa Hoover Dam, nangangahulugan ito ng pagsasaayos ng ilan sa kanilang mga turbine upang gumana nang mas mahusay sa mas mababang mga elevation, pag-install ng mas manipis na mga wicket gate, na kumokontrol sa daloy ng tubig papunta sa mga turbine at pag-inject ng naka-compress na hangin papunta sa mga turbine upang mapataas ang kahusayan.
Ngunit sa ibang bahagi ng mundo, ang karamihan sa pamumuhunan ay napupunta sa mga bagong planta. Ang malalaki at pag-aari ng estado na mga proyekto sa Asya at Africa ay inaasahang bubuo ng mahigit 75% ng bagong kapasidad ng hydropower hanggang 2030. Ngunit ang ilan ay nag-aalala tungkol sa epekto ng mga naturang proyekto sa kapaligiran.
"Sa aking simpleng palagay, ang mga ito ay sobrang laki. Napakalaki ng kapasidad na hindi naman kailangan," sabi ni Shannon Ames, Executive Director ng Low Impact Hydropower Institute, "Maaari itong gawin bilang run-of-river at maaari lang itong idisenyo nang iba."
Ang mga pasilidad ng run-of-river ay walang imbakan ng tubig, kaya mas kaunti ang epekto nito sa kapaligiran, ngunit hindi sila makakalikha ng enerhiya kung kinakailangan, dahil ang output ay nakadepende sa pana-panahong daloy. Inaasahang aabot sa humigit-kumulang 13% ng kabuuang dagdag na kapasidad ang run-of-river hydropower ngayong dekada, habang ang tradisyonal na hydropower ay bubuo ng 56% at magbobomba ng hydro ng 29%.
Ngunit sa pangkalahatan, ang paglago ng hydropower ay bumabagal, at nakatakdang lumiit ng humigit-kumulang 23% hanggang 2030. Ang pagbaligtad sa trend na ito ay higit na nakasalalay sa pagpapadali ng mga proseso ng regulasyon at pagpapahintulot, at pagtatakda ng mataas na pamantayan ng pagpapanatili at mga programa sa pagsukat ng emisyon upang matiyak ang pagtanggap ng komunidad. Ang mas maikling timeline ng pag-unlad ay makakatulong sa mga developer na makakuha ng mga kasunduan sa pagbili ng kuryente, sa gayon ay magbibigay ng insentibo sa pamumuhunan dahil magagarantiyahan ang mga kita.
“Bahagi ng dahilan kung bakit hindi ito mukhang kasingganda minsan gaya ng solar at wind ay dahil magkaiba ang abot-tanaw para sa mga pasilidad. Halimbawa, ang isang planta ng wind at solar ay karaniwang tinitingnan bilang isang 20 taong proyekto,” sabi ni Ames, “Sa kabilang banda, ang hydropower ay may lisensya at nagpapatakbo sa loob ng 50 taon. At marami sa kanila ay nagpapatakbo na sa loob ng 100 taon… Ngunit ang ating mga pamilihan ng kapital ay hindi kinakailangang magpahalaga ng mas mahabang kita na tulad nito.”
Ang paghahanap ng mga tamang insentibo para sa hydropower at pumped storage development, at pagtiyak na ito ay ginagawa sa isang napapanatiling paraan, ay magiging mahalaga sa pag-alis ng mundo sa mga fossil fuel, sabi ni Woolf.
"Hindi namin naiintindihan ang mga headline na nakukuha ng ibang mga teknolohiya. Pero sa palagay ko ay lalong napagtatanto ng mga tao na hindi ka maaaring magkaroon ng maaasahang grid kung walang hydropower."
Oras ng pag-post: Hulyo 14, 2022
