高德平台干旱、洪水和气候变化给水力发电的未来蒙上了阴影——它对美国电网也至关重要

时间:2022-05-19 作者:河南《高德娱乐》 热度:


高德娱乐-Q554258报导: 由于西部干旱,美国最大的水库之一鲍威尔湖的水位已经下降到如此低的水平,以至于联邦官员正在采取紧急措施,以避免关闭格伦峡谷大坝的水力发电。

为美国7个州供电的亚利桑那州大坝并不是美国唯一一个陷入困境的水电站。

同样位于科罗拉多河上的标志性水坝胡佛大坝(Hoover Dam)已经减少了水流和发电量。由于2021年水位过低,加州关闭了奥罗维尔大坝(Oroville Dam)的水电站5个月,官员们警告称,2022年可能会发生同样的事情。

在东北地区,另一种气候变化问题影响了水电站大坝——同时出现了过多的降雨。

美国有2100多座运行中的水电站,分布在几乎每个州。它们在地区电网中发挥着重要作用。但大多数建筑建于上个世纪,当时的气候与现在不同。

随着全球气温上升和气候持续变化,对水的竞争将会加剧,美国地区内和电网内的水电供应管理方式将不得不演变。作为工程师,我们从系统层面研究国家的水电生产。在气候变化的情况下,关于美国最古老的可再生能源之一,有三件关键的事情需要了解。

水力发电可以做其他发电厂做不到的事情

水力发电占美国总发电量的6%至7%,但它是管理美国电网的一项重要资源。

由于水力发电可以快速启动和关闭,因此它可以帮助控制每时每刻的供需变化。它还可以帮助电网在停电时迅速恢复。在美国电网设施中,水电约占40%,在停电期间无需额外供电即可启动,这在一定程度上是因为发电所需的燃料只是涡轮机后面蓄水池中的水。

人们看着外面展示的部分生锈的涡轮机。大约是人群中最高的人的两倍高。

游客们在格伦峡谷大坝观看一个被替换的旧涡轮机。美联社照片/费利西亚丰

此外,它还可以作为电网的巨型电池。美国有40多座抽水电站,这些电站将水从高处泵入水库,然后通过涡轮机发电。

因此,尽管水力发电只占发电量的一小部分,但这些大坝对于保持美国电力供应的畅通是不可或缺的。

气候变化在不同地区以不同方式影响水力发电

在全球范围内,干旱已经导致水力发电减少。未来气候变化对美国水电的影响将在很大程度上取决于每家发电厂的位置。

在积雪融化影响河流流量的地区,水电潜力预计将在冬季增加,当更多的雪以雨水的形式落下时,但在夏季,当较少的积雪成为融水时,水电潜力将减少。美国西部大部分地区预计也会出现这种情况,同时持续多年的干旱将会加剧,这可能会减少一些水电的生产,这取决于水库的存储容量。

东北部面临着不同的挑战。在那里,可能导致洪水的极端降水预计会增加。更多的降雨可以增加发电潜力,而且有讨论改造更多现有的水坝来发电。但是,由于许多大坝也用于防洪,如果水通过溢流渠道释放,就可能失去从增加的降雨中产生额外能量的机会。

在美国南部,预计降水减少和干旱加剧将导致水力发电减少。

一些电网运营商面临着更大的挑战

这些变化对国家电网的影响将取决于电网的各个部分如何管理。

被称为平衡当局的机构实时管理本地区的电力供应和需求。

在水力发电方面,最大的平衡机构是位于西北的博纳维尔电力管理局。它协调了主要分布在华盛顿、俄勒冈和爱达荷州的59座大坝每年约83,000兆瓦时的电力。单是大古力大坝(Grand Coulee Dam)就可以为180万户家庭提供足够的电力。

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