سدهای بدون برق یک فرصت انرژی پاک را ارائه می دهند

نود و هفت درصد از سدهای ایالات متحده برق تولید نمی کنند. آ یک ابزار جدید می تواند به استفاده از این منبع کمک کند.

اخبار – دوران سدهای بزرگ ممکن است در ایالات متحده به پایان رسیده باشد، اما برق آبی هنوز نقش مهم و دست نخورده ای در آینده انرژی این کشور دارد.

تنها 3 درصد از حدود 80000 سد کشور برای تولید برق مجهز هستند. بیشتر برای کنترل سیل، آب شرب شهری، کشتیرانی، تفریح ​​و آبیاری استفاده می شود. در سال 2012، یک مطالعه از آزمایشگاه ملی Oak Ridge تخمین زد که سدهای بدون تغذیه پتانسیل تولید حداکثر 12 گیگاوات برق را دارند که برای تامین انرژی 4.8 میلیون خانه کافی است.

هزینه های ساخت و ساز، مراحل طولانی و پرهزینه صدور مجوز، و نگرانی های زیست محیطی برخی از موانع اصلی توسعه نیروگاه های آبی جدید هستند. از آنجایی که سازه‌های سد در حال حاضر مستقر شده‌اند، سدهای بدون انرژی با موانع نظارتی کمتر و اثرات زیست‌محیطی کمتری نسبت به ساخت سدهای جدید برای تولید برق مواجه هستند. نتیجه فرصتی برای افزودن انرژی پاک و تجدیدپذیر به شبکه و تحریک فرصت های توسعه اقتصادی برای جوامع اطراف است.

برای این منظور، با کمک مالی دفتر فناوری نیروی آب وزارت انرژی، محققان آزمایشگاه ملی آیداهو و آزمایشگاه ملی شمال غرب اقیانوس آرام (PNNL) توسعه دادند. NPD HYDRO V1. NPD HYDRO V1 مخفف عبارت Non-Dam Hydropower Development Tool and Ranking Capability، سدهایی را که ممکن است نامزدهای خوبی برای تبدیل باشند، ارزیابی و رتبه بندی می کند.

جیکوب منگ، مهندس سیستم‌های قدرت در INL گفت: «چالش بررسی هزاران سد بدون نیرو در ایالات متحده برای شناسایی امیدوارکننده‌ترین مکان‌ها و اولویت‌بندی آنها برای تجزیه و تحلیل دقیق‌تر در سطح سایت است.

چرا سدها را بدون برق ارتقا دهیم؟

دلایل زیادی برای در نظر گرفتن مقاوم سازی سدها با فناوری تولید برق وجود دارد. NPD HYDRO V1 بر چهار مزیت تمرکز دارد: شبکه، جامعه، صنعت و محیط زیست. منگ گفت: «به جای تمرکز محدود بر جنبه‌های مالی، همانطور که معمولاً اتفاق می‌افتد، ما در تلاش هستیم تا دامنه تحلیل را گسترش دهیم تا به مردم کمک کنیم تمام مزایای اضافی را که این پروژه‌ها به طور بالقوه می‌توانند ارائه کنند، ببینند.

یکی نقش کربن زدایی است که نیروگاه های آبی می توانند با افزودن انرژی های تجدیدپذیر به شبکه و تامین برق در ترکیب با انرژی باد و خورشید ایفا کنند. به‌علاوه، پیشرفت‌ها در فناوری‌های ذخیره‌سازی انرژی مانند باتری‌ها، انرژی آبی ذخیره‌سازی پمپ شده و الکترولیز هیدروژن در دمای پایین فرصت‌های جدیدی را برای انرژی هیبریدی ارائه می‌کند. چنین قابلیت هایی می تواند ارزش ارتقاء سدهای غیر تغذیه ای آینده را با ترکیب و تطبیق جفت این فناوری ها برای به حداکثر رساندن منابع موجود افزایش دهد.

تیم NPD HYDRO V1 همچنین چهار گروه ذینفع اصلی را در هنگام توسعه این ابزار در نظر گرفت: جوامع، کاربران، تنظیم‌کننده‌ها و سرمایه‌گذاران.

سارا باروز از PNNL گفت: «جوامع در مرکز قرار می‌گیرند، زیرا آنها گسترده‌ترین تعامل را با پروژه‌های سدسازی غیرمجاز دارند و سود قابل توجهی از آنها خواهند داشت.»

ارزیابی تأثیر یک سد بر یک جامعه می تواند تحت تأثیر متغیرهایی مانند شرایط آب و هوایی شدید، تولید سوخت فسیلی در نزدیکی، کیفیت هوا و هزینه متوسط ​​انرژی مسکونی قرار گیرد. نزدیکی به مدارس و بیمارستان‌ها و ارزیابی تأثیر جامعه از سوی مراکز کنترل و پیشگیری از بیماری‌ها نیز مهم است. اگرچه به عنوان بخشی از امتیاز تأثیر جامعه در نظر گرفته نشده است، اما کاربر می تواند خطرات خرابی و سیل پایین دست سد را نیز ببیند.

توسعه بیشتر برنامه ریزی شده است

توسعه دهندگان NPD HYDRO V1 را به عنوان یک ابزار اولویت بندی در سطح ملی به جای یک ابزار ارزیابی سایت خاص ایجاد کردند. برای تجزیه و تحلیل در سطح سایت، آنها رویکردی با مدل های پویا که هر یک از سیستم های درگیر را نشان می دهند توصیه می کنند. آنها قصد دارند در سال آینده ابزارهای سطح سایت را برای کاربران پیشرفته تر و جوامع تحقیقاتی توسعه دهند.

منگ گفت: «ما روی جنبه‌های اجتماعی تمرکز زیادی داریم، از جمله جوامع محروم، مانند آن‌هایی که به دنبال راه‌هایی برای جایگزینی مشاغل زغال‌سنگ هستند یا علاقه‌مند به اولویت‌بندی برخی معیارهای سرمایه انرژی هستند. “توسعه سدهای بدون انرژی با جوامع محلی فرصتی برای ایجاد حمایت محلی از پروژه ها و مشارکت دادن کسانی است که احساس می کنند از انتقال انرژی پاک کنار گذاشته شده اند.”

دولت ایالات متحده نقشی در تبدیل سدهای غیر تغذیه ای ایفا می کند، زیرا بسیاری از آنها متعلق به فدرال هستند. سپاه مهندسین ارتش ایالات متحده، بزرگترین مالک-اپراتور تاسیسات برق آبی کشور، دارای 81 سد از 100 سد برتر غیر تغذیه شده از نظر پتانسیل تولید است، که دولت و سپاه مهندسین ارتش را شرکای مهمی در هر تلاشی برای تجزیه و تحلیل مزایای سدهای غیر برقی

منگ گفت: «مشارکت دولت فدرال از جمله ورودی آزمایشگاه‌های ملی وزارت انرژی مانند INL و PNNL ضروری است. “به منظور تسریع در اجرای این پروژه ها، کمک های فدرال هم برای پرداختن به هزینه های ساخت و ساز مرتبط با توسعه این دارایی های ثابت و هم برای ساده سازی فرآیندهای صدور مجوز و مجوز مورد نیاز است.”