Powell Gölü'nün su seviyesi, yirmi yıllık bir kuraklığın ortasında düşüyor. Kanyon duvarlarındaki beyaz 'küvet halkası' düşüşe işaret ediyor. Justin Sullivan / Getty Images
Ülkenin en büyük rezervuarlarından biri olan Powell Gölü'ndeki su, Batı'daki kuraklığın ortasında o kadar düştü ki federal yetkililer acil önlemlere başvurmak Glen Canyon Barajı'ndaki hidroelektrik enerjisini kapatmamak için.
Elektrik sağlayan Arizona barajı yedi eyalet, başı dertte olan tek ABD hidroelektrik santrali değil.
Yine Colorado Nehri üzerinde bulunan ikonik Hoover Barajı, su akışını ve güç üretimini azalttı. California, 2021'de düşük su seviyeleri nedeniyle Oroville Barajı'ndaki bir hidroelektrik santralini beş aylığına kapattı ve yetkililer, Aynı şeyin olabileceği konusunda uyardı 2022 içinde.
Kuzeydoğuda, farklı türde bir iklim değişikliği sorunu hidroelektrik barajlarını etkiledi - aynı anda çok fazla yağış.
Amerika Birleşik Devletleri'nde 2,100'ün üzerinde operasyonel hidroelektrik barajlar, hemen hemen her eyalette konumları olan. Bölgesel güç şebekelerinde önemli roller oynarlar. Ancak çoğu, geçtiğimiz yüzyılda bugün karşılaştıklarından farklı bir iklim altında inşa edildi.
Küresel sıcaklıklar yükseldikçe ve iklim değişmeye devam ettikçe, su için rekabet artacak ve hidroelektrik arzının bölgeler içinde ve ABD'deki elektrik şebekesi genelinde yönetilme şekli değişmek zorunda kalacak. We ders çalışma mühendisler olarak sistem düzeyinde ülkenin hidroelektrik üretimi. Değişen bir iklimde ülkenin en eski yenilenebilir enerji kaynaklarından biri hakkında anlamanız gereken üç önemli şey var.
Hidroelektrik, diğer santrallerin yapamadığı şeyleri yapabilir
Hidroelektrik katkı sağlar Tüm elektrik üretiminin %6 ila %7'si ABD'de, ancak ABD elektrik şebekelerini yönetmek için çok önemli bir kaynaktır.
Hızlı bir şekilde açılıp kapatılabildiği için hidroelektrik güç yardımcı olabilir. dakikadan dakikaya arz ve talep değişikliklerini kontrol edin. Elektrik şebekelerine de yardımcı olabilir hızla geri dönmek kesintiler meydana geldiğinde. Hidroelektrik, ek bir güç kaynağı olmadan başlatılabilen ABD elektrik şebekesi tesislerinin yaklaşık %40'ını oluşturur. karartmakısmen, çünkü güç üretmek için gereken yakıt, türbinin arkasındaki rezervuarda tutulan sudur.
Ek olarak, aynı zamanda dev bir pil olarak hizmet etmek ızgara için. ABD'de suyu yokuş yukarı bir rezervuara pompalayan ve daha sonra gerektiğinde elektrik üretmek için türbinler aracılığıyla gönderen 40'tan fazla pompalı hidroelektrik santrali var.
Bu nedenle, hidroelektrik, üretimin küçük bir bölümünü temsil ederken, bu barajlar ABD güç kaynağının akışını sürdürmenin ayrılmaz bir parçasıdır.
İklim değişikliği hidroelektrik enerjiyi farklı bölgelerde farklı şekillerde etkiliyor
Küresel olarak, kuraklık zaten hidroelektrik gücünü azalttı nesil. Nasıl İklim değişikliği hidroelektriği etkiliyor ABD'de ileriye gitmek büyük ölçüde her bir tesisin konumuna bağlı olacaktır.
Eriyen karın nehir akışını etkilediği bölgelerde, kışın daha fazla kar yağdığında hidroelektrik potansiyelinin artması, yaz aylarında ise daha az kar kütlesi kaldığında azalması bekleniyor. erime suyundan oluşan. Bu modelin, ABD'nin batısındaki pek çok bölgede meydana gelmesi ve bunun yanı sıra çok yıllı kuraklıkların kötüleşmesi bekleniyor. bazı hidroelektrik üretimini azaltmakne kadar olduğuna bağlı olarak depolama kapasitesi rezervuar vardır.
Kuzeydoğu'nun farklı bir zorluğu var. Orada, sele neden olabilecek aşırı yağış artması beklenmektedir. Daha fazla yağmur, elektrik üretim potansiyelini artırabilir ve daha fazla mevcut barajın güçlendirilmesiyle ilgili tartışmalar hidroelektrik üretmek. Ancak birçok baraj taşkın kontrolü için de kullanıldığı için ekstra üretim imkanı enerji su bir taşma kanalından serbest bırakılırsa artan yağış kaybolabilir.
Güney ABD'de, azalan yağış ve yoğun kuraklık hidroelektrik üretiminin azalmasıyla sonuçlanması beklenmektedir.
Bazı şebeke operatörleri daha büyük zorluklarla karşı karşıya
Bu değişikliklerin ülkenin elektrik şebekesi üzerindeki etkisi, şebekenin her bir bölümünün nasıl yönetildiğine bağlı olacaktır.
Dengeleme otoriteleri olarak bilinen kurumlar, bölgelerinin elektrik arz ve talebini gerçek zamanlı olarak yönetir.
Hidroelektrik üretimi açısından en büyük dengeleme otoritesi, Kuzeybatıdaki Bonneville Enerji İdaresi'dir. Başta Washington, Oregon ve Idaho olmak üzere 83,000 barajda yılda yaklaşık 59 megavat-saat elektrik üretebilir. Grand Coulee Barajı kompleksi tek başına yeterli güç üretebilir. 1.8 milyon ev.
Bu alanın çoğu benzer bir iklimi paylaşıyor ve iklim değişikliği yaşayacak gelecekte de aynı şekilde. Bu, bölgesel bir kuraklık veya karsız bir yılın aynı anda Bonneville Elektrik İdaresi'nin hidroelektrik üreticilerinden birçoğunu vurabileceği anlamına geliyor. Araştırmacılar, bu bölgenin ikliminin hidroelektrik üzerindeki etkilerini keşfettiler. hem risk hem de fırsat sunmak yaz yönetimi zorluklarını artırarak ve aynı zamanda kış elektrik açıklarını azaltarak şebeke operatörleri için.
Dengeleme otoriteleri ve her birinde hidroelektrik santral sayısı. Lauren Dennis, CC BY-ND
Ortabatı'da, bu farklı bir hikaye. Orta Kıta Bağımsız Sistem Operatörü veya MISO, kuzey Minnesota'dan Louisiana'ya kadar Bonneville'den %176 daha büyük bir alanda 50 hidroelektrik santraline sahiptir.
Hidroelektrik santrallerinin farklı zamanlarda farklı iklimler ve bölgesel etkiler yaşama olasılığı daha yüksek olduğundan, MISO ve benzer şekilde geniş operatörler, bir alandaki hidroelektrik açıklarını diğer alanlardaki üretimle dengeleme yeteneğine sahiptir.
Dengeleme yetkilileri ışıkları açık tutmak için birlikte çalıştıkça, bu bölgesel iklim etkilerini anlamak, güç kaynağı planlaması ve şebeke güvenliğini korumak için giderek daha önemli hale geliyor.
Daha fazla değişiklik geliyor
Hidroelektrik sektörünün geleceğini etkileyecek tek faktör iklim değişikliği değil. rekabet eden talepler zaten etki suyun elektrik üretimi veya sulama ve içme gibi diğer kullanımlar için tahsis edilip edilmediği.
Kanunlar ve su tahsisi de zamanla değişir ve suyun rezervuarlar yoluyla nasıl yönetildiğini değiştirerek hidroelektriği etkiler. Yenilenebilir enerjideki artış ve bazı barajların ve rezervuarların enerji depolaması için kullanılma potansiyeli de denklemi değiştirebilir.
ABD elektrik şebekesi genelinde hidroelektriğin önemi, çoğu barajın muhtemelen burada kalacağı anlamına geliyor, ancak iklim değişikliği bu santrallerin nasıl kullanıldığını ve yönetildiğini değiştirecek.
Yazar hakkında
caitlin grady, İnşaat ve Çevre Mühendisliği Yardımcı Doçenti ve Kaya Etiği Enstitüsü'nde Araştırma Görevlisi, Penn State ve Lauren Dennis, Doktora İnşaat Mühendisliği ve İklim Bilimi Öğrencisi, Penn State
Bu makale şu adresten yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak Orijinal makale.
İlgili Kitaplar:
Seçtiğimiz Gelecek: İklim Krizinden Kurtulmak
Christiana Figueres ve Tom Rivett-Carnac tarafından
İklim değişikliğine ilişkin Paris Anlaşması'nda önemli roller oynayan yazarlar, bireysel ve toplu eylem de dahil olmak üzere iklim krizini ele almak için içgörüler ve stratejiler sunuyor.
Daha fazla bilgi veya sipariş için tıklayın
Yaşanmaz Dünya: Isındıktan Sonra Yaşam
David Wallace-Wells tarafından
Bu kitap, kitlesel yok oluş, yiyecek ve su kıtlığı ve siyasi istikrarsızlık dahil olmak üzere kontrolsüz iklim değişikliğinin potansiyel sonuçlarını araştırıyor.
Daha fazla bilgi veya sipariş için tıklayın
Gelecek Bakanlığı: Bir Roman
kaydeden Kim Stanley Robinson
Bu roman, iklim değişikliğinin etkileriyle boğuşan yakın bir gelecek hayal ediyor ve toplumun krizle başa çıkmak için nasıl dönüşebileceğine dair bir vizyon sunuyor.
Daha fazla bilgi veya sipariş için tıklayın
Beyaz Bir Gökyüzünün Altında: Geleceğin Doğası
Elizabeth Kolbert tarafından
Yazar, iklim değişikliği de dahil olmak üzere doğal dünya üzerindeki insan etkisini ve çevresel zorluklara yönelik teknolojik çözümlerin potansiyelini araştırıyor.
Daha fazla bilgi veya sipariş için tıklayın
Düşüş: Küresel Isınmayı Tersine Çevirmek İçin Önerilen En Kapsamlı Plan
Paul Hawken tarafından düzenlendi
Bu kitap, enerji, tarım ve ulaşım gibi bir dizi sektörden çözümler de dahil olmak üzere, iklim değişikliğini ele almak için kapsamlı bir plan sunuyor.
