Công nghệ và triển vọng của thủy điện nhỏ và thủy điện cột nước thấp

Những lo ngại về biến đổi khí hậu đã khiến người ta tập trung trở lại vào việc tăng cường sản xuất thủy điện như một giải pháp thay thế tiềm năng cho điện năng sản xuất từ ​​nhiên liệu hóa thạch. Hiện nay, thủy điện chiếm khoảng 6% tổng lượng điện sản xuất tại Hoa Kỳ, và việc sản xuất điện từ thủy điện hầu như không phát thải carbon. Tuy nhiên, vì hầu hết các nguồn thủy điện lớn và truyền thống đã được khai thác, nên hiện nay có thể đã có lý do chính đáng để phát triển các nguồn thủy điện nhỏ và có cột nước thấp theo hướng năng lượng sạch.
Việc phát điện từ sông và suối không phải là không gây tranh cãi, và khả năng sản xuất năng lượng từ các nguồn này cần phải được cân bằng với các mối quan ngại về môi trường và các lợi ích công cộng khác. Sự cân bằng đó có thể được hỗ trợ bởi nghiên cứu về các công nghệ mới và các quy định tiên tiến khuyến khích phát triển các nguồn tài nguyên này theo cách hiệu quả về chi phí và thân thiện với môi trường, đồng thời thừa nhận rằng các cơ sở như vậy, một khi đã được xây dựng, có thể hoạt động ít nhất 50 năm.
Một nghiên cứu khả thi do Phòng thí nghiệm Quốc gia Idaho thực hiện năm 2006 đã đưa ra đánh giá về tiềm năng phát triển các nguồn năng lượng nhỏ và có cột nước thấp để sản xuất điện thủy điện tại Hoa Kỳ. Khoảng 5.400 trong số 100.000 địa điểm được xác định là có tiềm năng cho các dự án thủy điện nhỏ (tức là cung cấp từ 1 đến 30 Megawatt điện năng trung bình hàng năm). Bộ Năng lượng Hoa Kỳ ước tính rằng các dự án này (nếu được phát triển) sẽ dẫn đến sự gia tăng hơn 50% tổng sản lượng điện thủy điện. Thủy điện cột nước thấp thường đề cập đến các địa điểm có cột nước (tức là chênh lệch độ cao) dưới năm mét (khoảng 16 feet).

Nhà sản xuất tuabin nước, máy phát điện tuabin thủy điện, máy phát điện tuabin thủy điện Forster
Các nhà máy thủy điện dòng chảy tự nhiên thường dựa vào dòng chảy tự nhiên của sông và suối, và có thể sử dụng lượng nước nhỏ hơn mà không cần xây dựng các hồ chứa lớn. Cơ sở hạ tầng được thiết kế để vận chuyển nước trong các đường ống như kênh đào, mương tưới tiêu, cống dẫn nước và đường ống cũng có thể được khai thác để sản xuất điện. Các van giảm áp được sử dụng trong hệ thống cấp nước và công nghiệp để giảm sự tích tụ áp suất chất lỏng trong van hoặc để giảm áp suất xuống mức thích hợp cho người sử dụng hệ thống cấp nước cũng mang lại thêm cơ hội phát điện.
Một số dự luật hiện đang chờ được thông qua tại Quốc hội về giảm thiểu biến đổi khí hậu và năng lượng sạch đang tìm cách thiết lập một tiêu chuẩn liên bang về năng lượng tái tạo (hoặc điện năng tái tạo). Quan trọng nhất trong số này là HR 2454, Đạo luật An ninh và Năng lượng Sạch Hoa Kỳ năm 2009, và S. 1462, Đạo luật Lãnh đạo Năng lượng Sạch Hoa Kỳ năm 2009. Theo các đề xuất hiện tại, tiêu chuẩn RES sẽ yêu cầu các nhà cung cấp điện bán lẻ phải thu được tỷ lệ điện năng tái tạo ngày càng tăng cho điện năng họ cung cấp cho khách hàng. Mặc dù thủy điện thường được coi là một nguồn điện sạch, nhưng chỉ có các công nghệ thủy động lực học (dựa vào dòng nước) và các ứng dụng hạn chế của thủy điện mới đủ điều kiện theo tiêu chuẩn RES. Với ngôn ngữ hiện tại trong các dự luật đang chờ xử lý, hầu hết các dự án thủy điện nhỏ và thủy điện dòng chảy tự nhiên mới khó có thể đáp ứng các yêu cầu về "thủy điện đủ điều kiện" trừ khi các dự án này được lắp đặt tại các đập không phải thủy điện hiện có.
Do quy mô dự án nhỏ so với chi phí phát triển đối với thủy điện cột nước thấp và nhỏ, tỷ lệ ưu đãi cho điện năng sản xuất theo thời gian có thể làm tăng tính khả thi của dự án dựa trên doanh thu bán điện. Do đó, với chính sách năng lượng sạch là động lực chính, các ưu đãi của chính phủ có thể hữu ích. Việc phát triển thủy điện cột nước thấp và nhỏ trên quy mô rộng hơn có thể chỉ đạt được khi có chính sách quốc gia nhằm thúc đẩy các mục tiêu năng lượng sạch.








Thời gian đăng bài: 05/08/2021

Hãy để lại lời nhắn của bạn:

Hãy gửi tin nhắn của bạn cho chúng tôi:

Hãy viết tin nhắn của bạn vào đây và gửi cho chúng tôi.