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

miksi lämpöpumput 6 12
Miksi lämpöpumput ja aurinkopaneelit ovat välttämättömiä maanpuolustukselle?
by Daniel Cohan, Riisin yliopisto
Aurinkopaneelit, lämpöpumput ja vety ovat kaikki puhtaan energiatalouden rakennuspalikoita. Mutta ovatko…
sosiaalinen stressi ja ikääntyminen 6 17
Kuinka sosiaalinen stressi voi nopeuttaa immuunijärjestelmän ikääntymistä
by Eric Klopack, Etelä-Kalifornian yliopisto
Iän myötä heidän immuunijärjestelmänsä alkaa luonnollisesti heiketä. Tämä immuunijärjestelmän ikääntyminen,…
ruoat terveellisempiä kypsennettynä 6 19
9 vihannesta, jotka ovat terveellisempiä kypsennettynä
by Laura Brown, Teessiden yliopisto
Kaikki ruoka ei ole ravitsevampaa, kun sitä syödään raakana. Todellakin, jotkut vihannekset ovat itse asiassa enemmän…
välipaasto 6 17
Onko ajoittainen paasto todella hyvä painonpudotukseen?
by David Clayton, Nottingham Trentin yliopisto
Jos olet joku, joka on ajatellut laihduttamista tai on halunnut tulla terveemmäksi viime aikoina…
laturi ei toimi 9 19
Uusi USB-C-laturisääntö näyttää, kuinka EU:n sääntelyviranomaiset tekevät päätöksiä maailman puolesta
by Renaud Foucart, Lancasterin yliopisto
Oletko koskaan lainannut ystävältäsi laturia vain huomataksesi, että se ei ole yhteensopiva puhelimesi kanssa? Tai…
vauvan muistinmenetys 6 9
Miksi et muista syntymääsi, kävelemään oppimistasi tai ensimmäisten sanojesi sanomista
by Vanessa LoBue, Rutgersin yliopisto
Huolimatta siitä, että ihmiset eivät muista paljon ennen 2-3-vuotiaana, tutkimukset viittaavat siihen, että…
kommunikointi eläinten kanssa 6 12
Kuinka kommunikoida eläinten kanssa
by Marta Williams
Eläimet yrittävät aina päästä meidän luoksemme. He lähettävät meille jatkuvasti intuitiivisia viestejä…
vaikeudet laskujen maksamisessa ja mielenterveys 6 19
Laskujen maksuongelmat voivat heikentää isien mielenterveyttä
by Joyce Y. Lee, Ohion osavaltion yliopisto
Aikaisempi köyhyystutkimus on tehty ensisijaisesti äideillä, ja pääpaino on vähäisessä…

Uudet asenteet - uudet mahdollisuudet

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