太阳能可以替换所有我们水电大坝使用“只有13%的空间”

银行的太阳能电池板能够取代每发电大坝在美国使用只有13%的空间,根据一项新的研究。

研究者说这图提供了一个“惊人的温和”“诱人”愿景的实现,如果国家淘汰一个电源,而可再生,需要重大的代价在生态系统。

目前,水力发电是一个重要的组件在这个国家的权力结构,做贡献超过6%的电力和提供灵活性,并不总是由其他可再生能源提供。

但与现有基础设施接近其寿命,和它的环境影响日益担忧,我们逐渐被从服务中移除水坝。

如果水电大坝不更换,其他技术需要挺身而出,和新的论文发表在自然的可持续性——表明,大规模推广太阳能是一个潜在的选择。

尽管研究人员强调他们的结果是“明显理论”,他们强调的能力替代可再生能源取代水电大坝——也可能采取压力打乱了我们的水道。

的巨大损失

大坝已经使用在美国产生可再生能源必威体育在线注册超过一个世纪,世界上第一座水电站1882年在威斯康辛州开始操作。到1940年,水电占全国发电量的40%。

今天,许多发展中国家正试图模仿这种快速增长。国家从安哥拉来缅甸在大型水电项目投资发电的方式吗被吹捧为一个更绿色的燃烧化石燃料的替代品。

然而,地区良好的水电已经被越来越多的反对大坝由于其广泛的对环境的影响。

根据约翰·沃尔德曼博士保护水生生物学家的纽约城市大学的主持这项新研究中,许多环保人士都认为大坝“血凝块在我们的水域”由于他们做了生态系统“巨大损失”。

他说的“海报儿童”这一效应是洄游鱼类,如鲑鱼和鲱鱼的数量已经下降了好几个数量级在一些地区由于其迁移路径被屏蔽。

大坝也会导致在当地生物多样性下降,被困的沉积物和河流温度的变化水坐在水库温度升高。

他们甚至可以成为排放的来源,因为洪水的地区土地导致微生物生活在水泵出甲烷和其他温室气体。

应对这些问题,在1000年美国大坝已经拆除了在过去三十年中,科学家吗注意到结果明显改善。

杰夫Opperman博士淡水,世界自然基金会的全球领导科学家告诉碳短暂水坝拆除是“最有效的方法之一”来解决淡水物种的“大幅下降必威手机官网”。自移除爱德华兹水坝的缅因州肯纳贝克河20年前,例如,河鲱鱼产卵的数量增加了近一棵橡树。

灵活的大坝

水力发电水坝移除到目前为止有相对较小的贡献对国家的整体电力混合,但如果大水坝定于删除,找到替代品将是至关重要的。

这可能是具有挑战性的,因为水电大坝提供必要的网格服务。在美国能源部的必威体育在线注册水电的愿景报告,预计水电电网规划的贡献和操作会增加未来:

“特别是,水电的灵活性迅速变化而上下坡道代在电负荷和发电机之间的平衡有助于集成可再生变量代,如风能和太阳能,到网格中。”必威体育在线注册

但与许多国家的旧水坝变得无利可图,来结束他们的寿命,Waldman说其他可再生能源能够取代至少其中一些日益老化的基础设施,甚至提供一些急需的稳定性:

“我认为我们需要一个新范式对恢复河流,我认为真正严重的出现替代能源是实现这个目标的方法之一…我认为这是相当惊人的,诱人的,我希望这提出了一个不同心态的人思考我们的能源期货。”必威体育在线注册

大规模替代

在他们的“思想实验”,Waldman和他的同事们使用的数据来自美国陆军工程兵团的国家大坝库存确定有多少公顷的工业规模光伏(PV)细胞需要替换现有的大坝产生的力量。

他们计算,如果所有的2603年美国相接的水电大坝——也就是说,所有国家不包括夏威夷和阿拉斯加——被拆除,更换太阳能电池板只会占用13%的覆盖面积的水库。

如果排水的一半的土地覆盖着工业规模的太阳能、团队估计,它可能产生近三个半倍力量目前在这些网站生成的。

在一些地区,他们的结果尤其明显。例如,佛罗里达可以取代它的四个水电大坝,目前占用26520公顷,面积太阳能电池板的纽约中央公园差不多大小。

作者指出,他们不考虑安装太阳能的成本分析,这很可能是“高度定点”。

Waldman说,这种转变的总体积极的效果是,“我们会拿回我们的自由流动的河流”,并且更换不需要局限于一种形式的可再生能源:必威体育在线注册

“当你消耗了水库,你得到很多的土地。你有机会把太阳能在水库底部的一部分,在某些地方,甚至漂浮的太阳能…因为许多水库在山谷中,你可以把风力发电在脊线和你也有可能捕获一些水的力量使用流体动力学的或转移注意力的方法,它允许您捕获一些权力,但不阻止这条河。”

然而,尽管冷凝下来的4 m公顷的水库面积大小的特拉华州-第二个最小的州在美国似乎盛情难却,Waldman承认,许多大坝只是不会是可行的。

并非最不重要,这是因为大坝经常提供重要的额外的社会福利包括饮用水的供应、防洪和娱乐活动。沃尔德曼指出:

“尽管我承认我们永远不可能记下所有在美国2603座水坝,并切换到这个概念,将有很多的房间在选择性的情况下这样做。”

然而,即使花了更少的空间,工业规模光伏代了自己的问题,因为它可以片段的栖息地,导致生物多样性的丧失。”前水库根据定义,网站将会沿着河流、土地和土地…通常是最有价值的保护野生动物栖息地和娱乐也重要,“Opperman说。

应对这些问题,作者指出过去的研究建议,相比其他形式的发电,太阳能发电是更少的有害的。他们还指出,与太阳能电力替代可能发生在网站远离水库。

网格缺口

至于其他可再生能源能否弥补不足的网格服务,作者说改善电池存储功能可以提供水电当前获得的灵活性。

然而,尽管他们说,这些技术可以弥补太阳能不稳定的本质,他们还指出,还需要更多的研究在这个领域。

将亨利通信主管国际水电协会告诉碳短暂的服务必威手机官网提供的水电大坝不会如此轻易被太阳能所取代,并建议而不是一个系统,包含这两种发电形式:

”,而不是用太阳能代替水电设施,一个更可持续的方法是优先考虑水电现代化投资相结合这两种技术的优势。今天可以安装太阳能光伏表面上,或靠近热源,增加而不是取代整体发电量。”

沃尔德曼说,尽管水电大坝提供关键的网格服务,电力供应他们并不总是一致的,并且可以影响干旱等现象。

考虑到这一点,他说数组替代可再生技术可以用来创建“能源公园”,利用现有电力线以前安装服务水电大坝和有“弹性不单独提供的水电”。必威体育在线注册

鉴于这些感知机会,Waldman说,许多发展中国家正在“大错”着手重大水电项目可能会扰乱原始的水道,鉴于其充足的太阳能资源。

在美国,然而,Opperman说问题很大程度上是模拟由于老化和越来越过时的“巨额”全国大坝没有权力部门做出了重大贡献。这意味着许多自由流动的河流可以恢复没有解决这个国家的大型、重要的水电大坝:

“这并不是说我们不应该考虑河流修复和水坝拆除带来损失的发电或蓄水大坝的好处,因为环境和社会收益可能是值得的。但很明显,项目主要权衡总是会更复杂。”