水电
什么是水电?
水力发电是最古老的可再生能源之一,早在2000年前,希腊人就开始使用水轮碾磨小麦。时间快进到1936年,胡佛大坝建成了,这是历史上最大、最著名的水电工程之一。从小型到大型项目,所有水电项目都从流动的水中获取能量来发电。
水电可以分为三种生产方式:蓄水大坝、导流和抽水蓄能。加起来,这些占7%占美国总发电量的一半44%在2017年的可再生能源发电总量中,使其成为产量最高的可再生能源。随着太阳能发电能力和风能发电能力的增加,水电的装机容量有所下降百分比但在可再生能源发电中仍保持最大能力可再生能源发电。
的目的蓄水大坝就是建造一个蓄水池,从蓄水池中释放出的水可以转动涡轮,为发电机提供动力,从而发电。这种发电方式很有用,因为它可以在需要的时候储存水力,它是灵活的,并且它是全天候可用的。然而,在美国的8万座水坝中,目前只有2400座在发电3%),其余的功能是防洪、供水、灌溉,甚至还有娱乐用途。
虽然水电通常与水坝联系在一起,但它并不一定要利用水坝来获取电力。转移即河流水力发电,是指将水简单地从自然路径转移,通过涡轮机,然后返回源头。为抽水蓄能在美国,在电力需求较低的时期,水被抽到山上的水库中储存起来,以备未来的能源需求。然后,在需求高的时期,可以释放水,转动涡轮机发电以满足需求。
担忧
环境影响水力发电,尤其是蓄水,使其成为一个有争议的能源。导流有时对环境的影响较小,但由于它依赖于河流的自然流量,因此对干旱和其他自然变化更加敏感,因此变化要大得多。抽水蓄能实际上通常具有负发电量,因为它通常只用于减少峰值需求,而将其泵入水库的功率可能等于或超过所产生的电量。因此,蓄水是最常用的,因为它是可靠的,可以储存能量,以便在需要电力时释放。
生态环境:水坝和水库会影响鱼类迁徙、水温和本地动植物。对自然河流的破坏,以及随着水的保留或释放而变化的水流,导致大坝上下当地物种的环境不断变化。鱼梯等创新技术试图通过帮助鱼类向上游迁移来减轻危害。此外,美国能源部赞助了一项研究,以帮助将涡轮机造成的鱼类死亡和伤害减少到2%5 - 10%但这些涡轮机尚未投入使用。
土地使用:水库可能覆盖重要的农业用地或历史文物遗址,对当地社区造成破坏。这些大型发电厂的建设除了会排放温室气体外,还会产生二氧化碳见过羽根气(有时在水库中形成)而且价格昂贵(与任何发电厂一样),尽管随着时间的推移,这些排放可以被清洁能源的生产所抵消。
尽管前期成本很高,水电仍然是最普遍的可再生能源。灵活性和对不同需求的反应能力赋予了它显著的优势。然而,除非减轻对生态和当地社区的影响,否则该电源将继续引起人们的关注和抵制。