ჰიდროელექტროსადგურის ეკოლოგიური ხარჯები

ჰიდროელექტროსადგურის ეკოლოგიური ხარჯები

ჰიდროელექტროენერგია ენერგიის მნიშვნელოვანი წყაროა მსოფლიოს მრავალ რეგიონში, რაც უზრუნველყოფს ელექტროენერგიის გლობალური საჭიროების 24% -ს. ბრაზილია და ნორვეგია თითქმის მთლიანად ემყარება ჰიდროენერგეტიკას. შეერთებულ შტატებში, მთელი ელექტროენერგიის 7-დან 12% -მდე წარმოებულია ჰიდროენერგეტიკა; სახელმწიფოები, რომლებიც მასზე ყველაზე მეტად არიან დამოკიდებული, არიან ვაშინგტონი, ორეგონი, კალიფორნია და ნიუ – იორკი.

ჰიდროენერგეტიკა ჰიდროელექტროსადგურის წინააღმდეგ

ჰიდროენერგეტიკა არის ის, როდესაც წყალი გამოიყენება მოძრავი ნაწილების გასააქტიურებლად, რაც თავის მხრივ შეიძლება მოქმედებს წისქვილს, სარწყავ სისტემას ან ელექტრო ტურბინას (ამ შემთხვევაში შეგვიძლია გამოვიყენოთ ტერმინი ჰიდროელექტროსადგური). ყველაზე ხშირად, ჰიდროენერგეტიკა იწარმოება, როდესაც წყალს კაშხალი უჭირავს, ტურბინის საშუალებით ხვდება ძირას და შემდეგ გამოიყოფა ქვემოთ მდინარეში. წყალი ორივე წყალსაცავიდან ზეწოლის შედეგად აიძულა და სიმძიმით გამოიტანოს და ეს ენერგია ტურბინას ტრიალებს ელექტროენერგიის გამომუშავებულ გენერატორთან ერთად. მდინარის იშვიათ ჰიდროელექტროსადგურებს ასევე აქვთ კაშხალი, მაგრამ მის უკან წყალსაცავი არ არის; ტურბინები გადაადგილდებიან მდინარის წყლით, რომელიც მიედინება მათ ბუნებრივი ნაკადის სიჩქარით.

საბოლოო ჯამში, ელექტროენერგიის გამომუშავება ეყრდნობა ბუნებრივ წყლის ციკლს რეზერვუარის შევსების მიზნით, რაც მას განახლებულ პროცესად აქცევს, სადაც არ არის საჭირო წიაღისეული საწვავის შეყვანა. წიაღისეული საწვავის ჩვენი გამოყენება დაკავშირებულია გარემოსდაცვითი პრობლემების უამრავ პრობლემასთან: მაგალითად, ტარის ქვიშადან ზეთის მოპოვება წარმოქმნის ჰაერის დაბინძურებას; ბუნებრივი გაზის შეფუთვა დაკავშირებულია წყლის დაბინძურებასთან; წიაღისეული საწვავის წვა წარმოქმნის კლიმატის ცვლილებას, რაც გამოწვეულია სათბურის გაზების გამონაბოლქვით. ამრიგად, ჩვენ განახლების ენერგიის წყაროებს ვუყურებთ, როგორც წიაღისეული საწვავის სუფთა ალტერნატივას. ამასთან, ენერგიის ყველა წყაროს მსგავსად, განახლებადი თუ არა, არსებობს ჰიდროელექტროსადგურთან დაკავშირებული გარემოსდაცვითი ხარჯები. აქ მოცემულია ზოგიერთი მათგანის ხარჯების მიმოხილვა, ასევე რამდენიმე სარგებელი.

Ღირს

  • თევზი ბარიერი. მრავალი გადამფრენი თევზის სახეობა ცურავს მდინარეებს ზემოთ და ქვემოთ, რათა დასრულდეს მათი ცხოვრების ციკლი. Anadromous თევზი, როგორიცაა ორაგული, shad ან ატლანტიკური sturgeon, მიდიან up to spawn, და ახალგაზრდა თევზი ბანაობა მდინარეზე, რათა მიაღწიონ ზღვას. კატასტროფული თევზი, ისევე როგორც ამერიკული გველთევზები, ცხოვრობენ მდინარეებში, სანამ ისინი ბანაობენ ოკეანეში, რომ გამოიყვანონ, ხოლო ახალგაზრდა მელოდიები (ელვერები) გამოდიან მტკნარ წყალში. კაშხლები აშკარად ბლოკავს ამ თევზის გავლებას. ზოგი კაშხალი აღჭურვილია თევზის კიბეებით ან სხვა მოწყობილობებით, რათა მათ უვნებელი გზით გაიარონ. ამ სტრუქტურების ეფექტურობა საკმაოდ ცვალებადია, მაგრამ გაუმჯობესებულია.
  • წყალდიდობის რეჟიმის ცვლილებები. კაშხლებს შეუძლიათ ძლიერი წვიმის წაქცევის შემდეგ წყლის დიდი და მოულოდნელი მოცულობის დაგროვება. ეს შეიძლება კარგი რამ იყოს ქვემო დონის თემებისთვის (იხ. ქვემოთ მოყვანილი სარგებელი), მაგრამ ის ასევე მშიერებს მდინარეს ნალექების პერიოდული შემოდინებისგან და ხელს უშლის ბუნებრივ მაღალ ნაკადებს მდინარის კალაპოტის რეგულარული რეაგირებისაგან, რაც განაახლებს ჰაბიტატს წყლის ცხოვრებისათვის. ამ ეკოლოგიური პროცესების ხელახლა მოსაწყობად, ხელისუფლება პერიოდულად ათავისუფლებს დიდი რაოდენობით წყალს მდინარე კოლორადოში, რაც დადებითად აისახება მშობლიურ მცენარეულობას მდინარეზე.
  • ტემპერატურა და ჟანგბადის მოდულაცია. კაშხლის დიზაინის შესაბამისად, ქვემო დინებაში გამოშვებული წყალი ხშირად წყალსაცავის ღრმა ნაწილებიდან მოდის. შესაბამისად წყალი მთელი წლის განმავლობაში ცივ ტემპერატურას უდრის. ამან უარყოფითი გავლენა მოახდინა წყლის ტემპერატურაზე, რომელიც ადაპტირებულია წყლის ტემპერატურის ფართო სეზონურ ცვალებადობასთან. ანალოგიურად, გამოთავისუფლებულ წყალში ჟანგბადის დაბალმა დონემ შეიძლება გამოიწვიოს წყლის გადინება წყლის დინებას, მაგრამ პრობლემა შეიძლება აღმოიფხვრას გამოსასვლელში არსებულ წყალში ჰაერის შერევით.
  • აორთქლება. წყალსაცავები ზრდის მდინარის ზედაპირს, ამით იზრდება წყლის აორთქლების შედეგად დაკარგული წყლის რაოდენობა. ცხელ, მზიან რეგიონებში დანაკარგები შემაძრწუნებელია: წყალსაცავის აორთქლებისგან უფრო მეტი წყალი იკარგება, ვიდრე გამოიყენება შიდა მოხმარებისთვის. როდესაც წყალი აორთქლდება, დაიშალა მარილები, რაც ზრდის მარილიან დონეზე და აზიანებს წყლის სიცოცხლეს.
  • ვერცხლისწყლის დაბინძურება. მერკური დეპონირდება მცენარეთა ნახშირბადოვანი ელექტროსადგურებისგან დაშორებული გრძელი დისტანციებზე. როდესაც ახალი წყალსაცავები იქმნება, ახლა წყალქვეშა მცენარეულ მცენარეში ნაპოვნი ვერცხლისწყალი იხსნება და ბაქტერიებით გარდაიქმნება მეთილ-მერკურში. ეს მეთილ-ვერცხლისწყალი სულ უფრო კონცენტრირდება, რადგან იგი გადაადგილდება კვების ჯაჭვში (პროცესი, რომელსაც ეწოდება ბიომაგნიფიკაცია). მტაცებლური თევზის მომხმარებლები, მათ შორის ადამიანები, შემდეგ ექვემდებარებიან ტოქსიკური ნაერთის საშიშ კონცენტრაციას.
  • მეთანის ემისიები. წყალსაცავები ხშირად ხდება გაჯერებული საკვები ნივთიერებებით, რომლებიც წარმოიშობა მცენარეულობის ან ახლომდებარე სოფლის მეურნეობის სფეროებისგან. ამ საკვებ ნივთიერებებს მოიხმარენ წყალმცენარეები და მიკროორგანიზმები, რაც თავის მხრივ ათავისუფლებს დიდი რაოდენობით მეთანს, სასათბურე მძლავრ გაზს. ეს პრობლემა ჯერ კიდევ საკმარისად არ არის შესწავლილი მისი ნამდვილი მასშტაბის გასაგებად.

სარგებელი

  • წყალდიდობის კონტროლი. წყალსაცავის დონის შემცირება შესაძლებელია ძლიერი წვიმისა და თოვლის მოლოდინში, რაც მდინარეების საშიშ დონემდე მდინარე თემებს დაბინძურდება.
  • დასვენება. დიდი რეზერვუარები ხშირად გამოიყენება გასართობი საქმიანობისთვის, როგორიცაა თევზაობა და ნავი.
  • წიაღისეული საწვავის ალტერნატივა. ჰიდროელექტროსადგურის წარმოება ათავისუფლებს სათბურის გაზების დაბალ წმინდა რაოდენობას, ვიდრე წიაღისეული საწვავი. როგორც ენერგორესურსების პორტფელის ნაწილია, ჰიდროელექტრიკა საშუალებას აძლევს უფრო მეტ ენდობოდეს შიდა ენერგიას, განსხვავებით საზღვარგარეთ მიღებული წიაღისეული საწვავისგან, ისეთ ადგილებში, სადაც ნაკლებად მკაცრია გარემოსდაცვითი რეგულაციები.

რამდენიმე გადაწყვეტილება

იმის გამო, რომ ხანდაზმული კაშხლების ეკონომიკური სარგებელი მცირდება, ხოლო გარემოსდაცვითი ხარჯები მზარდია, ჩვენ ვნახეთ კაშხლების გაუქმებისა და მოხსნის რაიმე ზრდა. ამ კაშხლის მოცილება სანახაობრივია, მაგრამ რაც მთავარია, ისინი მეცნიერებს საშუალებას აძლევს დააკვირდნენ, თუ როგორ აღდგება ბუნებრივი პროცესები მდინარეების გასწვრივ.

აქ აღწერილი ეკოლოგიური პრობლემებიდან უმეტესი ნაწილი დაკავშირებულია მასშტაბურ ჰიდროელექტროსადგურ პროექტებთან. არსებობს უამრავი ძალიან მცირე მასშტაბის პროექტი (რომელსაც ხშირად უწოდებენ "მიკროჰიდრო"), სადაც გონივრულად განთავსებულ პატარა ტურბინებს იყენებენ დაბალი მოცულობის ნაკადებს ელექტროენერგიის წარმოებისთვის ერთი სახლის ან სამეზობლოში. სწორად შემუშავებული ამ პროექტებს გარემოზე მცირე გავლენა აქვთ.

წყაროები და შემდგომი კითხვა

  • ფილო, ჯერალდო ლუციო ტიაგო, ივან ფელიპე სილვა დოს სანტოსი და რეგინა მამბელი ბაროზი. "მცირე ჰიდროელექტროსადგურების ხარჯთაღრიცხვა ასპექტის ფაქტორზე დაყრდნობით." განახლებადი და მდგრადი ენერგიის მიმოხილვები 77 (2017): 229-38. დაბეჭდვა.
  • Forsund, Finn R. "ჰიდროენერგეტიკის ეკონომიკა". Springer, 2007 წ.
  • ჰენკოკი, კეტლინ ჯ. და ბენჯამინ K Sovacool. "საერთაშორისო პოლიტიკური ეკონომიკა და განახლებადი ენერგია: ჰიდროელექტროსადგური და რესურსების წყევლა." საერთაშორისო კვლევების მიმოხილვა 20.4 (2018): 615-32. დაბეჭდვა.
  • იოჰანსონი, პერ-ოლოვი და ბენგ კრისტრომი. "ჰიდროელექტროსადგურის ეკონომიკა და სოციალური ხარჯები." Umeå, შვედეთი: ეკონომიკის დეპარტამენტი, Umeå University, 2018. ბეჭდვა.
  • ---, რედ. "ჰიდროენერგეტიკული კონფლიქტების თანამედროვე ღირებულება-სარგებელი ანალიზი." ჩელტენჰემი, დიდი ბრიტანეთი: ედვარდ ელგარი, 2011 წ.
  • ---, რედ. "წყლის პროექტების შეფასების ეკონომიკა: ჰიდროელექტროენერგია სხვა გამოყენებებთან შედარებით." სპრინგერი, 2012 წ.