Тогтвортой эрчим хүчний ирээдүйд хүрэх байгалийн эерэг замыг төлөвлөх нь

Ирэх арваннэгдүгээр сард Египетэд болох НҮБ-ын Уур амьсгалын өөрчлөлтийн бага хурал (COP27) дэлхийн цаг уурын зорилтод хүрэхэд шаардлагатай арга замуудад анхаарлаа хандуулж байна. Эдийн засгийг нүүрстөрөгчгүй болгох нь уур амьсгалыг тогтворжуулах, тэр дундаа 2050 он гэхэд цэвэр эрчим хүчний системд хүрэх гол гол зүйл юм. Гэвч дэлхий дахин байгаль/биологийн олон янз байдлын хямралтай нүүр тулж, хөгжлийн тодорхой зорилтуудыг хэрэгжүүлэхээр хичээж байгаа энэ үед эдгээр замууд нь тэдний нөлөөллийг харгалзан үзэх ёстой. нийгэмлэг ба экосистем; уур амьсгалыг тогтворжуулах нь дэлхийн амьдралыг дэмжих системийг хадгалахтай уялдан ажиллах ёстой.

1.5-д нийцсэн эрчим хүчний системийг бий болгоход шаардлагатай хэд хэдэн төсөөлөл° C уур амьсгалын зорилт нь дэлхийн усан цахилгаан станцын хүчин чадлыг хоёр дахин нэмэгдүүлэх онцлогтой Олон улсын эрчим хүчний агентлаг (IEA) болон Олон улсын сэргээгдэх эрчим хүчний агентлаг (IRENA). Энэ нь салхи, нарны эрчим хүчний PV зэрэг хорин дахин өсөхөөр төлөвлөж буй бусад сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэрээс харьцангуй бага өсөлт боловч дэлхийн усан цахилгаан станцын хүчин чадал хоёр дахин нэмэгдсэн нь дэлхийн гол мөрөн болон олон төрлийн гол мөрөнд нөлөөлөх томоохон дэд бүтцийн огцом өргөжилтийг илэрхийлж байна. олон зуун сая хүнийг тэжээдэг цэнгэг усны загас агнуураас нийгэм, эдийн засагт үзүүлж буй үр өгөөж нь үерийн аюулыг бууруулах, тогтвортой бэлчирт.

Дэлхийн хамгийн том голуудын гуравны нэг нь л чөлөөтэй урсдаг - мөн дэлхийн усан цахилгаан станцын хүчин чадлыг хоёр дахин нэмэгдүүлбэл тэдгээрийн тал орчим нь хаагдах ба түүнээс бага хэмжээний эрчим хүч үйлдвэрлэх болно. 2 онд шаардлагатай сэргээгдэх эрчим хүчний 2050%.

Салхи, нарны эрчим хүч гэх мэт бараг бүх шинэ эрчим хүчний төслүүд нь зарим сөрөг нөлөөллийг бий болгох боловч томоохон экосистемийн төрөл болох том, чөлөөтэй урсдаг голуудын алдагдалд хүргэх болно. хүн ба байгальд томоохон солилцоо хийх болно дэлхийн түвшинд. Иймээс усан цахилгаан станцын өргөтгөл нь ялангуяа нарийн төлөвлөлт, шийдвэр гаргах ач холбогдолтой. Энд би ихэвчлэн буруу ойлгогддог асуудлуудыг багтаасан усан цахилгаан станцыг үнэлэхэд хамааралтай зарим гол асуудлуудыг авч үзэх болно.

Жижиг усан цахилгаан станцыг тогтвортой эсвэл нөлөө багатай гэж үздэг. гэхдээ ихэнхдээ тийм биш байдаг. Жижиг усан цахилгаан станцыг тогтмол тодорхойлоогүй (жишээ нь, зарим улс "жижиг усан цахилгаан станц"-ыг 50 МВт хүртэлх хүчин чадалтай гэж ангилдаг) гэхдээ ихэвчлэн 10 МВт-аас доош хүчин чадалтай төсөл гэж ангилдаг. Ийм хэмжээний төслүүд байгаль орчинд бага зэргийн нөлөө үзүүлдэг гэж үздэг тул жижиг усан цахилгаан станцын төслүүд нь ихэвчлэн урамшуулал эсвэл татаас авдаг ба/эсвэл байгаль орчны хязгаарлагдмал үнэлгээний үр шимийг хүртдэг. Гэсэн хэдий ч жижиг усан цахилгаан станцын далан олшрох нь ихээхэн хуримтлагдсан нөлөөллийг үүсгэж болзошгүй юм. Цаашилбал, ялангуяа ядуу байршилд жижиг төсөл ч гэсэн гайхалтай том сөрөг нөлөөллийг үүсгэж болно.

Голын урсац бүрэлдэх усан цахилгаан станцыг ихэвчлэн сөрөг нөлөөлөл багатай гэж үздэг. гэхдээ гол мөрөнд хамгийн их нөлөө үзүүлдэг далануудын зарим нь голын урсацын далан юм. Голын урсацын далан нь усыг удаан хугацаагаар хадгалахгүй; Төсөлд урсаж буй усны хэмжээ нь төслөөс гадагш урсаж буй усны хэмжээтэй адил байна – наад зах нь өдөр бүр. Гэсэн хэдий ч голын урсац бүрэлдэх төслүүд нь "усны оргилд гарах" зорилгоор ажиллаж, өдрийн турш ус хуримтлуулж, эрэлт ихтэй үед хэдхэн цагийн дотор усаа гаргахад нэг өдрийн дотор нөөцлөх боломжтой. Ашиглалтын ийм горим нь голын доод хэсгийн экосистемд томоохон сөрөг нөлөөлөл үүсгэж болзошгүй. Голын урсацын далан нь агуулахын том сангүй тул томоохон нөөцийн сантай холбоотой хүн ам, гол мөрөнд томоохон нөлөөлөл үүсгэдэггүй, тэр дундаа нутгийн иргэдийг их хэмжээгээр нүүлгэн шилжүүлэх, голын урсацын улирлын тогтворжилтыг тасалдуулах гэх мэт. Гэвч эдгээр ялгаа нь голын урсац бүрэлдэх төслүүд гол мөрөнд нөлөө үзүүлэхгүй гэсэн ерөнхий дүгнэлтэд хүргэдэг. тэр ч байтугай голын урсацын усан цахилгаан станцад далан барих шаардлагагүй. Зарим голын урсацын төсөлд бүхэл бүтэн сувгийн дагуу далан барихгүй ч голын урсацын олон томоохон төслүүдэд голын сувгийг таслах далан шаардлагатай байдаг (доорх зургийг харна уу). Төслийг дэмжигчид голын урсацын статусыг хамгийн бага нөлөө үзүүлнэ гэж нотлоход энэ зохисгүй ерөнхий дүгнэлт нь ялангуяа асуудалтай болно. Энэхүү "яаралтай ерөнхий ойлголт"-ыг Меконг гол дээрх Хаябури далан барихыг дэмжигчид ашигласан бөгөөд энэ нь загасны шилжилт хөдөлгөөн болон доод бэлчирт шаардлагатай хурдас барихад ихээхэн нөлөө үзүүлж байна.

Усан цахилгаан станцын далангийн байгаль орчны үнэлгээ нь ихэвчлэн орон нутгийн нөхцөл байдалд анхаарлаа хандуулдаг ч сөрөг нөлөө нь далангаас хэдэн зуун километрийн зайд ч илэрч болно. Усан цахилгаан станцын далан нь нүүдлийн загасны хөдөлгөөнд саад учруулсан тохиолдолд далангаас дээш болон доош голын сав газрын бүхэлдээ экосистемд сөргөөр нөлөөлнө. Нүүдлийн загас нь ихэвчлэн цэнгэг усны загас агнуурт хамгийн чухал хувь нэмэр оруулдаг тул энэ нь далангаас хэдэн зуун километрийн зайд амьдардаг хүмүүст ч сөрөг нөлөө үзүүлдэг. Усан цахилгаан станцууд гол хувь нэмэр оруулсан нүүдлийн загасны дэлхийн хэмжээнд асар их алдагдалд орсон 76 оноос хойш 1970%-иар буурсан байна, Колумб, Меконг гол зэрэг өндөр түвшний жишээнүүдийн хамт. Хоёр дахь алсын зайн нөлөөлөл бол хурдас юм. Гол бол усны урсацаас илүү бөгөөд лаг шавар, элс гэх мэт хурдасны урсгал юм. Гол мөрөн далайд орохдоо энэ тунадасыг хуримтлуулж, бэлчир үүсгэдэг. Дельта нь хөдөө аж ахуй, загас агнуурын хувьд маш их бүтээмжтэй байж болох бөгөөд одоо Нил, Ганга, Меконг, Янцзы зэрэг дэлхийн өнцөг булан бүрт 500 сая гаруй хүн амьдардаг. Гэвч голын ус усан сан руу ороход урсгал нэлээд удааширч, ихэнх хурдас нь урсаж, далангийн ард “дарагдсан”. Усан сангууд одоо дэлхийн жилийн хурдсын урсгалын дөрөвний нэгийг эзэлдэг—Элэгдэл, далайн түвшин нэмэгдэх үед бэлчирийг хадгалахад туслах шавар, элс. Нил мөрний зэрэг зарим гол бэлчирүүд тунадасны нөөцийнхөө 90 гаруй хувийг алдсан бөгөөд одоо живж, багасч байна. Иймээс усан цахилгаан станцын далан нь томоохон голын сав газрын гол нөөцөд, тэр дундаа гол нөлөөг үзүүлж чадна дэлхийн хэмжээнд чухал ач холбогдолтой хүнсний хангамж, гэхдээ ихэвчлэн усан цахилгаан станцын төслүүдийн байгаль орчны үнэлгээ нь орон нутгийн нөлөөллийг голчлон анхаардаг.

Далангийн эргэн тойронд загас дамжин өнгөрөх нь далангаас нүүдлийн загасанд үзүүлэх сөрөг нөлөөллийг бууруулж чадсангүй. Загасны шат, тэр ч байтугай цахилгаан шат зэрэг загасны гарц нь далан барихад тавигдах нийтлэг шаардлага юм. Загасны гарцыг анх хулд зэрэг хүчтэй усанд сэлэх, үсэрдэг загастай гол мөрөн дээр хөгжүүлж байсан боловч одоо Меконг эсвэл Амазоны цутгалууд гэх мэт халуун орны томоохон голуудын далан дээр гарцын байгууламжууд нэмэгдэж байгаа боловч маш хязгаарлагдмал мэдээлэл байна. эсвэл эдгээр голуудад загасны гарц хэрхэн ажилладаг тухай жишээ. А 2012 онд загасны гарцын гүйцэтгэлийн талаархи бүх судалгааг тоймлосон загасны гарц нь бусад төрлийн загастай харьцуулахад хулд загасны хувьд илүү сайн ажилладаг болохыг олж мэдсэн; Салмон загасыг голын өөд сэлэхэд дунджаар бүтэц нь 62% амжилттай байдаг. Энэ тоо өндөр мэт санагдаж болох ч ихэнх загас дараалан олон далан дээр жолоодох ёстой; Хэдийгээр далан тус бүр дээр харьцангуй өндөр амжилт 62% байсан ч хулд загасны дөрөвний нэгээс бага хувь нь гурван даланг амжилттай даван туулж чадна. Салмон загасны хувьд амжилтын түвшин 21% байсан - ердөө хоёр далантай байсан ч нүүдэллэдэг загасны дөнгөж 4% нь амжилттай байх болно (доороос харна уу). Цаашилбал, ихэнх загаснууд доод тал нь авгалдай эсвэл өсвөр насны загасны хувьд урсгалын доод хэсэгт нүүдэллэхийг шаарддаг бөгөөд голын доод урсгалын хурд нь ихэвчлэн бага байдаг.

Усан цахилгаан станц нь хамгийн хямд өртөгтэй сэргээгдэх эрчим хүч үйлдвэрлэх технологи байхаа больсон. Сүүлийн хэдэн арван жилд салхины зардал гуравны нэг орчим, нарны эрчим хүчний зардал 90%-иар буурч, зардлын эдгээр бууралт үргэлжлэх төлөвтэй байна. Үүний зэрэгцээ, Усан цахилгаан станцын дундаж өртөг сүүлийн XNUMX жилийн хугацаанд бага зэрэг өссөн тул эрэг дээрх салхи сэргээгдэх эрчим хүчний дунд хамгийн бага дундаж өртөг болж байна.. Хэдийгээр дундаж өртөг нь усан цахилгаан станцаас арай өндөр хэвээр байгаа ч одоо нарны эрчим хүчний төслүүд хамгийн бага өртөгтэй эрчим хүчний төслийн рекордыг тогтмол тогтоосон.

Дэд бүтцийн томоохон төслүүдээс хамгийн их саатал, зардал хэтрүүлдэг нь усан цахилгаан станц юм. EY-ийн судалгаагаар усан цахилгаан станцын төслийн 80 хувь нь зардал хэтрүүлж, дунджаар 60 хувийг хэтрүүлсэн байна. Эдгээр хоёр харьцаа нь чулуужсан чулуужсан болон атомын цахилгаан станц, усны төсөл, далайн салхины төслүүд зэрэг томоохон дэд бүтцийн төслүүдийн төрлүүдийн дунд хамгийн өндөр байсан. Судалгаанаас харахад усан цахилгаан станцын төслүүдийн 60 хувь нь дунджаар гурван жил орчим сааталтай байсан бол зөвхөн нүүрсний төслүүдээс арай урт хугацааны дундаж саатал гарсан байна.

Усан цахилгаан станц нь салхи, нар гэх мэт хувьсах сэргээгдэх эрчим хүчийг дэмжихийн тулд хатуу эрчим хүч үйлдвэрлэх эсвэл хуримтлуулах боломжийг олгодог.

Салхи, нар аль хэдийн жил бүр нэмэгдэж буй шинэ үеийн тэргүүлэх хэлбэр бөгөөд урьдчилсан тооцоогоор салхи, нарны үүслийн гол хэлбэр болох нүүрстөрөгч багатай сүлжээг төсөөлж байна. Гэхдээ Тогтвортой сүлжээг бий болгоход салхи, нарны эрчим хүчнээс илүү хэрэгцээтэй байхын зэрэгцээ хатуу үүсгүүрийн хослол хэрэгтэй болно мөн эдгээр нөөцийн хүртээмж буурах үед хэдэн минутаас долоо хоног хүртэлх хугацаанд сүлжээг тэнцвэржүүлэх хадгалах сан. Олон тооны сүлжээнд усан цахилгаан станц нь хатуу эрчим хүчийг хангах технологийн нэг юм. Усан цахилгаан станцын нэг төрөл болох шахуургатай усан цахилгаан станц (PSH) нь одоогийн байдлаар сүлжээн дэх хэрэглээний хэмжээний агуулахын давамгайлсан хэлбэр юм (ойролцоогоор 95%). PSH төсөлд эрчим хүч их байх үед усыг дээш нь шахаж, дээд усан санд хадгалдаг. Эрчим хүч шаардлагатай үед ус доошоо уруудан доод усан сан руу урсаж, сүлжээнд цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэдэг.

…гэхдээ эдгээр үйлчилгээг ихэвчлэн чөлөөтэй урсдаг голуудыг цаашид алдагдуулахгүйгээр үзүүлж болно. Сүлжээг өргөтгөх хувилбаруудад анхаарлаа хандуулсан судалгаагаар улс орнууд нүүрстөрөгчийн хий багатай сонголтоор ирээдүйн цахилгаан эрчим хүчний хэрэгцээгээ ихэвчлэн чөлөөт урсгалтай голуудад шинээр далан байгуулахаас зайлсхийх боломжтойг харуулж байна. усан цахилгаан станцыг орлох салхи, нарны эрчим хүчний салбарт илүү их хөрөнгө оруулалт хийх их хэмжээний сөрөг нөлөө бүхий буюу дамжуулан шинэ усан цахилгаан станцыг болгоомжтой байрлуулах Энэ нь чөлөөт урсгалтай томоохон голууд эсвэл тусгай хамгаалалттай газар нутагт далан барихаас зайлсхийдэг. Цаашилбал, ус шахах төслийн хоёр усан санг гол мөрнөөс зайдуу газарт барьж, тэдгээрийн хооронд усыг нааш цааш эргүүлэх боломжтой. Австралийн үндэсний их сургуулийн судлаачид газрын зургийг гаргажээ Дэлхий даяар 530,000 байршил Дэлхий даяар сэргээгдэх эрчим хүч давамгайлсан цахилгаан эрчим хүчний нөөцийг хангалттай хэмжээгээр хангахад зөвхөн багахан хэсэг нь сувгаас гадуур шахдаг агуулахыг дэмжих тохиромжтой топографтай. Одоо байгаа усан сан эсвэл бусад шинж чанарууд гэх мэт хаягдсан уурхайн уурхайн шахуургатай агуулахын төслүүдэд мөн ашиглаж болно.

Уур амьсгалын зорилтод нийцсэн дэлхийн бүх хувилбаруудад усан цахилгаан станцыг хоёр дахин нэмэгдүүлэх асуудал байдаггүй. Ирээдүйн эрчим хүчний системүүд уур амьсгалын зорилтод хэрхэн нийцэж болохыг загварчилсан хэд хэдэн нэр хүндтэй байгууллагууд (жишээ нь, IEA болон IRENA) нь дэлхийн усан цахилгаан станцын хүчин чадлыг хоёр дахин нэмэгдүүлэхийг багтаасан ч ийм хувилбар бүр тийм биш юм. Жишээлбэл, IEA болон IRENA загварууд нь 1200 он гэхэд дор хаяж 2050 ГВт-ын шинэ усан цахилгаан станцыг багтаасан байхад Уур амьсгалын өөрчлөлтийн асуудлаарх Засгийн газар хоорондын зөвлөлөөс (IPCC) ашигладаг хувилбаруудын дунд 1.5-тай нийцэж байна.° C зорилтот, ойролцоогоор дөрөвний нэг нь 500 ГВт хүрэхгүй шинэ усан цахилгаан станцыг багтаасан. Үүний нэгэн адил, Дэлхийн цаг уурын нэг загвар, мөн 1.5-тай нийцэж байна° C зорилтод 300 он гэхэд ердөө 2050 ГВт шинэ усан цахилгаан станц орно.

Усан цахилгаан станцыг шинээр далан барихгүйгээр өргөжүүлэх боломжтой Эрчим хүчний систем нь усан цахилгаан станцыг нэмж болно шинэ усан цахилгаан станцын далан барихгүйгээр үндсэн хоёр аргаар: (1) одоо байгаа усан цахилгаан станцын төслүүдийг орчин үеийн турбин болон бусад тоног төхөөрөмжөөр шинэчлэх; ба (2) цахилгаангүй далан дээр турбин нэмэх. А АНУ-ын Эрчим хүчний яамны судалгаа Санхүүгийн зөв хөшүүргийг бий болгосноор эдгээр хоёр арга нь АНУ-ын усан цахилгаан станцад 11 ГВт-ын усан цахилгаан станц нэмж, өнөөгийн хүчин чадлаас 14%-иар нэмэгдсэн байна. Хэрэв дэлхийн бусад улс орнуудад ийм боломж байгаа бол энэ нь дэлхийн усан цахилгаан станцын нэмэлт хүчин чадлын талаас илүү хувийг эзэлж байна. Дэлхийн цаг уурын нэг загвар 2050 он гэхэд усан цахилгаан станцын далангийн ард байрлах усан сангуудын гадаргуугийн ердөө 10%-ийг эзэлдэг “хөвөгч нарны” төслүүдийг нэмж оруулах боломжтой. 4,000 ГВт шинэ хүчин чадалтай, одоогийн бүх усан цахилгаан станцаас хоёр дахин их эрчим хүч үйлдвэрлэх чадвартай.

Усан цахилгаан станц нь уур амьсгалын өөрчлөлтөд өртөмтгий тул олон төрлийн сүлжээний үнэ цэнийг онцолж байна. би байсан юм судалгааны тэргүүлэх зохиолч 2050 он гэхэд дэлхийн нийт усан цахилгаан станцын 61 хувь нь ган гачиг, үер эсвэл аль алинд нь маш өндөр эсвэл туйлын эрсдэлтэй сав газарт байх болно. 2050 он гэхэд одоо байгаа усан цахилгаан станцын 1 далан тутмын 5 нь уур амьсгалын өөрчлөлтөөс шалтгаалж үерийн өндөр эрсдэлтэй бүсэд байх болно, өнөөдөр 1-ын нэг нь үерийн эрсдэлтэй бүсэд байх болно. А судалгаанд Уур амьсгалын байгаль орчны өөрчлөлт Энэ зууны дунд үе гэхэд ус судлалын цаг уурын өөрчлөлтөөс шалтгаалж дэлхийн хэмжээнд хэрэгжиж буй усан цахилгаан станцын төслийн дөрөвний гурав нь үйлдвэрлэлийг бууруулна гэж таамаглаж байсан. Усан цахилгаан станцаас ихээхэн хамааралтай улс орнууд ган гачигт өртөмтгий бөгөөд олон бүс нутагт энэ эрсдэл нэмэгдэнэ. Жишээлбэл, Замби болон 2016 онд Африкийн өмнөд хэсэгт ган гачиг болсон тул усан цахилгаан станц бараг бүх цахилгаан эрчим хүчийг хангадаг. Замбийн үндэсний цахилгаан эрчим хүчний үйлдвэрлэл 40-өөр буурчээ% нь эдийн засгийн асар их хямрал, алдагдалд хүргэж байна. Энэхүү эмзэг байдал нь сүлжээн дэх төрөлжсөн үйлдвэрлэлийн эх үүсвэрийн үнэ цэнийг онцолж байна.

Усан цахилгаан станц үргэлж маргаантай байдаггүй, нийтлэг үндэслэлийг олж болно. Байгаль хамгаалах байгууллагууд болон усан цахилгаан станцын хоорондын харилцаа байнга маргаантай байсан ч нийтлэг үндэслэлийг олж болно. Жишээлбэл, АНУ-д усан цахилгаан станцын төлөөлөгчид, тэр дундаа Үндэсний усан цахилгаан эрчим хүчний ассоциаци (NHA) болон байгаль хамгаалах хэд хэдэн байгууллага "Усан цахилгаан станцын нийтлэг бус яриа хэлэлцээ” (бүрэн тодруулга: Би энэхүү яриа хэлэлцээнд Дэлхийн зэрлэг ан амьтдын сан-АНУ-ын байгууллагыг төлөөлсөн). Түгээмэл бус яриа хэлэлцээнд оролцогчид тогтвортой эрчим хүчний ирээдүйд усан цахилгаан станц чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд АНУ-ын гол мөрнийг хамгаалах, нөхөн сэргээх нь нэн тэргүүний зорилт байх ёстой гэдэгтэй санал нэгдэв. Ер бусын яриа хэлэлцээнд оролцогчид энэхүү хамтын үзэл баримтлалд нийцсэн хууль тогтоомжийг дэмжиж, өнгөрсөн онд батлагдсан Дэд бүтцийн тухай хуулийн төсөлд шинэ далан барихгүйгээр усан цахилгаан станцын хүчин чадлыг нэмэгдүүлэхэд зориулж 2.3 тэрбум ам. (шинэчлэх, цахилгаангүй далануудыг эрчим хүчээр хангах замаар).) болон гол мөрний урсацыг сэргээх, олон нийтийн аюулгүй байдлыг сайжруулах зорилгоор хуучирсан далануудыг буулгах.