Dorota
Korzystanie z elektrowni wodnych jest dobrą alternatywą dla używania paliw kopalnych do wytwarzania energii elektrycznej. Nie emitują one zanieczyszczeń do powietrza i mogą również pomóc w zachowaniu naturalnego przepływu rzek. Mogą jednak powodować susze i powodzie.
Nie wytwarzają emisji
To, czy elektrownie wodne nie wytwarzają emisji, jest od dawna przedmiotem dyskusji. Niektóre badania pokazują, że energia wodna wytwarza mniej gazów cieplarnianych niż inne formy wytwarzania energii, podczas gdy inne twierdzą, że energia wodna wytwarza więcej gazów cieplarnianych niż pozostałe rodzaje.
Pomimo tych różnic, ostatnie badania przeprowadzone przez naukowców z Environmental Defense Fund (EDF) wykazały, że elektrownie wodne produkują emisję dwutlenku węgla na równi z paliwami kopalnymi. Stwierdzili oni jednak również, że duża liczba badań nie uwzględnia wpływu elektrowni wodnych na klimat.
W nowym badaniu przeanalizowano wpływ elektrowni wodnych na klimat w czasie. Badanie wykazało, że zbiorniki wodne mogą pochłaniać więcej emisji niż same emitują. Ale istnieje również wiele czynników, które wpływają na ilość gazów cieplarnianych produkowanych przez zbiorniki.
Oprócz temperatury wody i temperatury powietrza, emisje ze zbiorników zmieniają się również w zależności od rodzaju roślinności w zbiorniku i praktyk zarządzania stosowanych do kontroli zbiornika. Czynniki te obejmują ilość spływu składników odżywczych z gospodarstw rolnych, wycinki drzew i zagospodarowania terenu.
Oprócz tego, że zbiorniki wodne są pochłaniaczami dwutlenku węgla, działają również jako bufor magazynowy przeciwko zmianom klimatu. Zwiększenie ilości energii wodnej w regulowanym dorzeczu może złagodzić skutki zmian klimatycznych. Nie wystarczy jednak po prostu zbudować więcej zapór. Ważne jest również opracowanie strategicznych portfeli, aby unikać projektów, które są bardziej emisyjne.
W USA, Federalna Komisja Regulacji Energetyki reguluje obiekty hydroenergetyczne. Wymaga ona, aby obiekty hydroenergetyczne były otwarte dla społeczeństwa oraz aby zbiorniki wodne były wykorzystywane do celów rekreacyjnych.
Obiekty hydroenergetyczne mogą być również wykorzystywane do kontroli powodzi. Jednak skutki działania zapór mogą być niszczące dla środowiska. Mogą one zniszczyć siedliska dzikich zwierząt i zablokować trasy migracji dla ludzi. Mogą również powodować zmiany jakości wody w dolnym biegu rzeki.
Szacuje się, że energia wodna wytwarza rocznie na świecie około 4000 terawatogodzin energii elektrycznej. Jednak niektóre kraje i regiony posiadają więcej obiektów hydroenergetycznych, które produkują wysokie poziomy gazów cieplarnianych.
Na przykład zapory na północnym zachodzie produkują 12 000 megawatów stałej energii wodnej. Pozwala to uniknąć około 50 milionów ton metrycznych węgla każdego roku. To przekłada się na około 9% globalnej rocznej emisji CO2.
Zmiana naturalnego przepływu rzek
Zmiana przepływu rzeki może być wyzwaniem dla elektrowni wodnej. Skutki mogą być zarówno negatywne, jak i pozytywne. Na przykład zmiany w przepływie rzeki mogą wpłynąć na jakość wody i rodzimych roślin rosnących na danym obszarze. Inne wpływy to powodzie i erozja. Te kwestie mogą również wpływać na społeczności.
Najbardziej powszechnym typem elektrowni wodnej jest zapora piętrząca. Tamy te są często wykorzystywane do manipulowania przepływem rzek, ale zmieniają również fizyczny wygląd obszaru. W procesie tym zmieniają one temperaturę wody i stężenie składników odżywczych. Ponadto, tamy te mogą blokować szlaki migracji ryb, co może prowadzić do spadku populacji.
Elektrownie wodne mogą również zmienić naturalny przepływ rzeki, ale zmiany mogą być niewielkie. Na przykład, zapora może jedynie zmniejszyć całkowity roczny przepływ rzeki w dół rzeki. Może jednak powodować powodzie, które mogą zakłócić funkcjonowanie społeczności. Wpływy te są często niedostatecznie analizowane w badaniach środowiskowych projektów hydroelektrycznych.
Innym zauważalnym efektem działania elektrowni wodnej jest wielkość jej zbiornika. Zbiorniki te są zazwyczaj dość duże. Duży rozmiar zbiorników powoduje również wzrost parowania i opadów w regionie. Poziomy wody mogą się również obniżać, zmniejszając produkcję energii elektrycznej.
Innym interesującym efektem dużego zbiornika jest rozkładająca się materia organiczna, która jest uwięziona w zbiorniku. Rozkładająca się materia organiczna uwalnia metan, który jest następnie uwalniany do atmosfery. To uwalnianie metanu ma znaczący udział w emisji gazów cieplarnianych. Ponadto budowa dużych zapór wodnych może pociągać za sobą koszty społeczne.
Elektrownie wodne mogą również zmienić fizyczny wygląd obszaru wokół tamy. Zmiany te mogą dotyczyć zabytków historycznych, gruntów rolnych i domów ludzi. Co więcej, duże zapory są często przyczyną łamania praw człowieka. Narodowe Stowarzyszenie Hydroelektryczne (NHA) w Stanach Zjednoczonych domaga się setek milionów dolarów rocznie, aby promować przyjazność obiektów hydroenergetycznych dla środowiska.
Chociaż istnieje wiele rzeczy do rozważenia przy ocenie wpływu elektrowni wodnych na środowisko, wielka zapora może być najbardziej oczywistym winowajcą. Budowa dużych zbiorników wodnych jest głównym czynnikiem przyczyniającym się do emisji gazów cieplarnianych.
Może powodować susze i powodzie
Kilka krajów doświadcza poważnych susz, które wysuszają rzeki i wysuszają zbiorniki. Te susze wpływają również na produkcję energii wodnej w kilku krajach. Nowe badanie bada związek pomiędzy zaporami wodnymi a suszami na rzekach. Stwierdza, że zapory te mogą powodować susze i powodzie, które wpływają na zdrowie ludzi.
W badaniu oceniono hospitalizacje w dolnym regionie Delty Mekongu (MDR). Stwierdzono, że istniała istotna korelacja między suszami rzecznymi a hospitalizacjami z powodu chorób układu oddechowego i nerek. W badaniu stwierdzono również, że hospitalizacje z powodu chorób układu oddechowego zmniejszyły się od 1995 do 2014 roku, podczas gdy hospitalizacje z powodu chorób nerek wzrosły.
W badaniu stwierdzono, że nowa zapora wodna powinna być zbudowana w regionie, w którym jest swobodnie płynąca rzeka. W ten sposób można ją zbudować w sposób minimalizujący jej wpływ na ekosystem. Ważne jest również, aby nowa elektrownia została zbudowana tak, aby mogła generować duże ilości wody podczas powodzi. Ważne jest również, aby nowa oczyszczalnia była zbudowana w taki sposób, aby osady były przenoszone w górę rzeki.
Oprócz produkcji energii elektrycznej, hydroenergia może być również wykorzystywana do kontroli powodzi, nawadniania, nawigacji i siedlisk dzikiej przyrody. W wielu krajach energia wodna jest głównym źródłem energii elektrycznej. Oczekuje się, że w ciągu najbliższych kilkudziesięciu lat wykorzystanie tych elektrowni będzie rosło.
Silne susze są potencjalnym długoterminowym problemem dla energetyki wodnej. Ostatnia susza zmniejszyła przepływ wody do zapór wodnych do 91-letniego minimum. Ta susza prawdopodobnie nadal będzie zmniejszać bezpieczną wydajność zbiorników i może sprawić, że dostęp do wody będzie mniej niezawodny.
Hydropower jest głównym źródłem energii elektrycznej w kilku krajach Afryki. Przewiduje się, że wykorzystanie energii wodnej wzrośnie do 23% energii elektrycznej w Afryce do 2040 roku. Ważne jest, aby zapewnić, że nowe elektrownie wodne nie będą budowane na obszarach podatnych na susze i powodzie. Ważna jest również dywersyfikacja od energii wodnej. Może to pomóc w zapobieganiu racjonowaniu wody i jej niedoborom.
Z badania wynika, że nowe zapory wodne powinny być budowane w taki sposób, aby były przepuszczalne. Jest to ważne, ponieważ osady są przenoszone w dół rzeki i mogą powodować powodzie w pobliskich osadach. Przepuszczalna rzeka może również umożliwić rybom podróżowanie w górę rzeki.
Koszty budowy zapory
Pomimo obietnicy taniej i czystej energii, projekty hydroenergetyczne mogą mieć negatywny wpływ na środowisko i finanse. Zapory blokują szlaki migracyjne, niszczą lasy i siedliska ryb. Ponadto energia wodna często powoduje większe emisje niż elektrownie wykorzystujące paliwa kopalne.
Jednak pomimo tych negatywów, hydroenergia jest opłacalnym źródłem energii. Jest ona szczególnie popularna w krajach o niższych dochodach. Może być również wykorzystywana na zupełnie nowych obszarach. Ponadto elektrownie wodne mogą dostosowywać swoją produkcję do zmian w zapotrzebowaniu na energię elektryczną. Mają one stosunkowo niskie koszty operacyjne i są dyspozycyjne.
Obiekty hydroenergetyczne zapewniają również magazynowanie wody. Istnieją dwa główne rodzaje elektrowni wodnych: elektrownie szczytowo-pompowe i elektrownie szczytowo-pompowe. W latach obfitujących w odpływy, elektrownie szczytowo-pompowe pompują wodę pod górę, aby zmagazynować energię. Mogą one również uwalniać wodę, gdy wystąpi deficyt mocy.
Budowa dużych zapór może trwać dziesiątki lat. Ponadto, mogą one kosztować miliardy dolarów. Na szczęście, niektóre mniejsze projekty hydroenergetyczne mogą zmniejszyć ilość przekierowywanej wody. Mogą one również mieć mniejszy wpływ na środowisko.
Pełne koszty eksploatacji elektrowni wodnych obejmują zaporę i spillway. Rzadko jednak uwzględnia się koszty usunięcia zapory. Mogą one wynosić nawet 20-40 procent kosztów nowej budowy.
Według jednego z badań, koszt usunięcia zapory powinien być wliczony w całkowity koszt nowej zabudowy wodnej. Wynika to z faktu, że usuwanie zapór staje się coraz bardziej kosztowne.
Prawdziwe koszty projektów hydroelektrycznych mogą być niedoszacowane. Często są one niedoszacowane, ponieważ projekty zapór wodnych nie są projektowane tak, aby spełniały swój deklarowany cel. Wiele z nich nie jest budowanych w perspektywie długoterminowej i często są nękane przez korupcję. Korupcja często występuje na najwyższych szczeblach i trudno jej zapobiec.
Innym czynnikiem wpływającym na koszty eksploatacji zapory jest wylesianie. Często wylesianie zakłóca cykl wodny, zmniejszając dostępność wody i skracając żywotność tamy. Wylesianie wymaga również kosztownych działań interwencyjnych.
Niektóre technologie wodne wymagają ciągłego finansowania badań i rozwoju oraz wspierającego otoczenia podatkowego i regulacyjnego. Nowe technologie mogłyby pomóc w dywersyfikacji sieci i mogłyby obniżyć koszty energii wodnej.