Vesivoiman olennaista tulevaisuutta varjostavat kuivuus, tulvat ja ilmastonmuutos

vesivoima on välttämätöntä2 5 18 Lake Powellin vedenpinta on laskenut kahden vuosikymmenen kuivuuden keskellä. Valkoinen "kylpyrengas" kanjonin seinillä merkitsee laskua. Justin Sullivan / Getty Images

Vesi Lake Powellissa, joka on yksi maan suurimmista säiliöistä, on laskenut niin alas läntisen kuivuuden aikana, että liittovaltion viranomaiset ovat turvautua hätätoimenpiteisiin välttääkseen vesivoiman sulkemisen Glen Canyonin padolla.

Arizonan pato, joka tuottaa sähköä seitsemän osavaltiota, ei ole ainoa vaikeuksissa oleva Yhdysvaltain vesivoimalaitos.

Ikoninen Hooverin pato, myös Colorado-joella, on vähensi veden virtausta ja sähköntuotantoa. Kalifornia sulki Orovillen padon vesivoimalan viideksi kuukaudeksi vuoden 2021 alhaisen vedenpinnan vuoksi, ja viranomaiset ovat varoitti, että sama voisi tapahtua vuonna 2022.

Koillisosassa erilainen ilmastonmuutosongelma on vaikuttanut vesivoiman patoon – liikaa sadetta kerralla.

Yhdysvalloissa on yli 2,100 XNUMX toiminnassa vesivoima padot, jolla on sijainteja lähes kaikissa osavaltioissa. Heillä on keskeinen rooli alueellisissa sähköverkoissaan. Mutta useimmat rakennettiin menneellä vuosisadalla erilaisessa ilmastossa kuin nykyään.

Globaalin lämpötilan noustessa ja ilmaston muuttuessa edelleen kilpailu vedestä lisääntyy, ja Yhdysvaltojen vesivoiman hallinnan alueiden ja koko sähköverkon tavan on kehitettävä. We opiskella maan vesivoiman tuotanto järjestelmätasolla insinööreinä. Tässä on kolme keskeistä asiaa, jotka on ymmärrettävä yhdestä maan vanhimmista uusiutuvan energian lähteistä muuttuvassa ilmastossa.

Vesivoimalla voi tehdä asioita, joihin muut voimalaitokset eivät pysty

Vesivoima vaikuttaa 6–7 prosenttia kaikesta sähköntuotannosta Yhdysvalloissa, mutta se on tärkeä resurssi Yhdysvaltojen sähköverkkojen hallinnassa.

Vesivoima voi auttaa, koska se voidaan kytkeä nopeasti päälle ja pois päältä hallita minuuttisista tarjonnan ja kysynnän muutoksia. Se voi myös auttaa sähköverkkoja palautuu nopeasti takaisin sähkökatkoksen sattuessa. Vesivoima muodostaa noin 40 % Yhdysvaltojen sähköverkkolaitoksista, jotka voidaan käynnistää ilman lisävirtalähdettä a. aikana sähkökatkososittain siksi, että sähkön tuottamiseen tarvittava polttoaine on yksinkertaisesti turbiinin takana olevassa säiliössä olevaa vettä.

Lisäksi se voi myös toimii jättimäisenä akkuna ruudukkoa varten. Yhdysvalloissa on yli 40 pumpattua vesivoimalaa, jotka pumppaavat vettä ylämäkeen säiliöön ja lähettävät sen myöhemmin turbiinien läpi tuottamaan sähköä tarpeen mukaan.


 Hanki uusimmat sähköpostitse

Viikkolehti Päivittäinen inspiraatio

Joten vaikka vesivoima edustaa pientä osaa tuotannosta, nämä padot ovat olennainen osa Yhdysvaltojen sähkönsyötön ylläpitämistä.

Ilmastonmuutos vaikuttaa vesivoimaan eri tavoin eri alueilla

Maailmanlaajuisesti kuivuus on jo vähentänyt vesivoimaa sukupolvi. Miten ilmastonmuutos vaikuttaa vesivoimaan Yhdysvalloissa tulevaisuus riippuu suurelta osin kunkin tehtaan sijainnista.

Alueilla, joilla lumen sulaminen vaikuttaa joen virtaukseen, vesivoimapotentiaalin odotetaan kasvavan talvella, kun lunta sataa enemmän, mutta sitten vähenevän kesällä, kun lumipeitettä jää vähemmän. sulamisvesien. Tämän kaavan odotetaan esiintyvän suuressa osassa Yhdysvaltojen länsiosaa, ja monivuotinen kuivuus voi pahentua vähentää jonkin verran vesivoiman tuotantoa, riippuen kuinka paljon varastokapasiteetti säiliössä on.

Koillisella on erilainen haaste. Siellä on äärimmäisiä sateita, jotka voivat aiheuttaa tulvia odotetaan kasvavan. Lisääntynyt sade voi lisätä sähköntuotantopotentiaalia, ja niitä on keskusteluja nykyisten patojen jälkiasentamisesta tuottamaan vesivoimaa. Mutta koska monia patoja siellä käytetään myös tulvien torjuntaan, mahdollisuus tuottaa ylimääräistä energia lisääntyvä sademäärä voi hävitä, jos vettä vapautuu ylivuotokanavan kautta.

Etelä-Yhdysvalloissa sademäärän väheneminen ja kuivuuden lisääntyminen odotetaan, mikä todennäköisesti johtaa vesivoiman tuotannon vähenemiseen.

Jotkut verkko-operaattorit kohtaavat suurempia haasteita

Muutosten vaikutus maan sähköverkkoon riippuu siitä, kuinka kutakin verkon osaa johdetaan.

Taseviranomaisina tunnetut virastot hallitsevat alueensa sähkön tarjontaa ja kysyntää reaaliajassa.

Vesivoimatuotannon suurin tasapainotusviranomainen on Bonneville Power Administration Luoteisosassa. Se voi tuottaa noin 83,000 59 megawattituntia sähköä vuosittain XNUMX padolla, pääasiassa Washingtonissa, Oregonissa ja Idahossa. Grand Coulee Dam -kompleksi voi yksin tuottaa tarpeeksi tehoa 1.8 miljoonaa kotia.

Suuri osa tästä alueesta jakaa samanlaisen ilmaston ja kokevat ilmastonmuutoksen pitkälti samalla tavalla tulevaisuudessa. Tämä tarkoittaa, että alueellinen kuivuus tai lumeton vuosi voi kohdata monia Bonneville Power Administrationin vesivoimantuottajia samanaikaisesti. Tutkijat ovat havainneet, että tämän alueen ilmasto vaikuttaa vesivoimaan sisältää sekä riskin että mahdollisuuden kantaverkko-operaattoreille lisäämällä kesän hallinnan haasteita, mutta myös vähentämällä talven sähkövajetta.

vesivoima on välttämätöntä 5 18 Tasapainotusviranomaiset ja vesivoimalaitosten lukumäärä kussakin. Lauren Dennis, CC BY-ND

Keskilännessä asia on erilainen. Midcontinent Independent System Operatorilla eli MISOlla on 176 vesivoimalaitosta 50 % suuremmalla alueella kuin Bonnevillessä Pohjois-Minnesotasta Louisianaan.

Koska sen vesivoimalaitoksilla on todennäköisemmin erilaisia ​​ilmasto- ja aluevaikutuksia eri aikoina, MISO ja vastaavat laajat toiminnanharjoittajat pystyvät tasapainottamaan yhden alueen vesivoimavajetta ja tuotantoa muilla alueilla.

Näiden alueellisten ilmastovaikutusten ymmärtäminen on yhä tärkeämpää sähkönjakelun suunnittelussa ja verkon turvallisuuden turvaamisessa, kun tasapainotusviranomaiset tekevät yhteistyötä pitääkseen valot päällä.

Lisää muutosta on tulossa

Ilmastonmuutos ei ole ainoa vesivoiman tulevaisuuteen vaikuttava tekijä. Kilpailevat vaatimukset jo vaikuttaa käytetäänkö vettä sähköntuotantoon tai muihin käyttötarkoituksiin, kuten kasteluun ja juomiseen.

Lait ja vedenjako myös muuttuvat ajan myötä ja muuttavat veden hallintaa altaiden kautta, mikä vaikuttaa vesivoimaan. Uusiutuvan energian lisääntyminen ja mahdollisuus käyttää eräitä patoja ja altaita energian varastointiin saattavat myös muuttaa yhtälöä.

Vesivoiman merkitys Yhdysvaltojen sähköverkossa tarkoittaa, että useimmat padot jäävät tänne, mutta ilmastonmuutos muuttaa näiden voimaloiden käyttöä ja hallintaa.Conversation

Author

Caitlin Grady, rakennus- ja ympäristötekniikan apulaisprofessori ja tutkimusavustaja Rock Ethics Institutessa, Penn State ja Lauren Dennis, Ph.D. Rakennustekniikan ja ilmastotieteen opiskelija, Penn State

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.


Suositellut kirjat:

Yellowstonen villieläimet siirtymässä

Yellowstonen villieläimet siirtymässäYli kolmekymmentä asiantuntijaa havaitsee huolestuttavia merkkejä järjestelmän rakenteesta. Ne määrittelevät kolme painoarvoa: invasiiviset lajit, suojaamattomien alueiden yksityisen sektorin kehittäminen ja lämpenevä ilmasto. Niiden loppupäätelmät muokkaavat kahdenkymmenenensimmäisen vuosisadan keskustelua siitä, miten nämä haasteet voidaan ratkaista paitsi amerikkalaisten puistojen lisäksi myös suojelualueilla maailmanlaajuisesti. Erittäin luettava ja täysin havainnollistettu.

Lisätietoja tai tilata "Yellowstonen villieläimet siirtymävaiheessa" Amazonissa.

Energy Glut: Ilmastonmuutos ja rasvapolitiikka

Energy Glut: Ilmastonmuutos ja rasvapolitiikkaIan Roberts. Asiantuntija kertoo yhteiskunnan energian tarinasta ja asettaa ilmastonmuutoksen viereisen rasvan samalle planeetan perusongelmalle. Tämä jännittävä kirja väittää, että fossiilisten polttoaineiden pulssi ei vain käynnistä katastrofaalista ilmastonmuutosta, vaan myös vauhditti ihmisten keskimääräistä painonjakoa ylöspäin. Se tarjoaa ja arvioi lukijalle joukon henkilökohtaisia ​​ja poliittisia hiilen vähentämisstrategioita.

Lisätietoja tai tilauksesta "The Energy Glut" Amazonissa.

Last Stand: Ted Turnerin pyrkimys pelastaa ahdistunut planeetta

Last Stand: Ted Turnerin pyrkimys pelastaa ahdistunut planeettaTodd Wilkinson ja Ted Turner. Yrittäjä ja tiedotusvälineiden moguli Ted Turner kutsuu ilmaston lämpenemisen ihmiskunnan eniten uhkaavaksi uhaksi ja sanoo, että tulevaisuuden tycoonit kaadetaan vihreän, vaihtoehtoisen uusiutuvan energian kehittämiseen. Ted Turnerin silmien kautta pidämme toisenlaista ajattelua ympäristöstä, velvollisuuttamme auttaa muita tarvitsevia ja vakavia haasteita, jotka uhkaavat sivilisaation selviytymistä.

Lisätietoja tai tilata "Last Stand: Ted Turnerin Quest ..." Amazonissa.


Saatat pitää myös

seuraa InnerSelfia

facebook-kuvaketwitter kuvakeyoutube kuvakeinstagram-kuvakepintrest-kuvakerss-kuvake

 Hanki uusimmat sähköpostitse

Viikkolehti Päivittäinen inspiraatio

SAATAVAT KIELET

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

LUE LUE

baseball-pelaaja, jolla on valkoiset hiukset
Voimmeko olla liian vanhoja?
by Barry Vissell
Me kaikki tiedämme ilmaisun "Olet niin vanha kuin luulet tai tunnet." Liian monet ihmiset luopuvat…
ilmastonmuutos ja tulvat 7 30
Miksi ilmastonmuutos pahentaa tulvia
by Frances Davenport
Vaikka tulvat ovat luonnollinen ilmiö, ihmisen aiheuttama ilmastonmuutos aiheuttaa vakavia tulvia…
tehty käyttämään maskia 7 31
Toimimmeko kansanterveysneuvoista vain, jos joku tekee meistä?
by Holly Seale, UNSW Sydney
Vielä vuoden 2020 puolivälissä ehdotettiin, että maskin käyttö olisi samanlaista kuin turvavyön käyttö autoissa. Eivät kaikki…
kahvi hyvää tai huonoa 7 31
Sekalaisia ​​viestejä: Onko kahvi hyvä vai huono meille?
by Thomas Merritt
Kahvi tekee hyvää sinulle. Tai sitten ei ole. Ehkä on, sitten ei, sitten on taas. Jos juot…
inflaatio ympäri maailmaa 8 1
Inflaatio kiihtyy ympäri maailmaa
by Christopher Decker
Yhdysvaltain kuluttajahintojen nousu 9.1 % kesäkuuhun 12 päättyneen 2022 kuukauden aikana, korkein neljään…
suojele lemmikkiäsi helleaallossa 7 30
Kuinka pitää lemmikkisi turvassa helleaallossa
by Anne Carter, Nottingham Trent University et
Kun lämpötilat nousevat epämiellyttävän korkealle tasolle, lemmikit kamppailevat todennäköisesti kuumuuden kanssa. Tässä on…
onko se covid vai heinä uloste 8 7
Näin voit kertoa, onko se covid vai heinänuha
by Samuel J. White ja Philippe B. Wilson
Lämpimän sään myötä pohjoisella pallonpuoliskolla monet ihmiset kärsivät siitepölyallergioista.…
pohjoismainen ruokavalio 7.31
Kilpaileeko pohjoismainen ruokavalio Välimeren vastineensa kanssa terveyshyödyistä?
by Duane Mellor ja Ekavi Georgousopoulou
Joka kuukausi näyttää olevan uusi ruokavalio, joka kiertää verkossa. Yksi viimeisimmistä on pohjoismainen…

Uudet asenteet - uudet mahdollisuudet

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 Sisäiset julkaisut. Kaikki oikeudet pidätetään.