Energía Hidroeléctrica: ¿Qué tan bien está usando Estados Unidos su potencial para la energía hidroeléctrica?

Answer 1

Además de la respuesta de Ryan Carlyle, aquí hay algunos datos del Departamento de Energía sobre el potencial de la energía hidroeléctrica en los EE. UU.

Mapas [1]

Evaluación de recursos de presas sin motor [2]

El Programa de Energía del Agua del Departamento de Energía de los EE. UU. (DOE) ha evaluado el Inventario Nacional de Presas (NID) para evaluar el potencial de la energía hidroeléctrica adicional de las presas no alimentadas (NPD) que podrían contribuir a la cantidad de energía renovable disponible en todo el país. El Laboratorio Nacional Oak Ridge (ORNL), con aportes del Laboratorio Nacional de Idaho (INL), ejecutó el análisis técnico e identificó 54,000 NPD en este esfuerzo de evaluación de recursos hidroeléctricos. El objetivo principal era estimar los potenciales de generación máximos de todos los NPD de una manera nacionalmente consistente.

Esta información está disponible para que los desarrolladores la utilicen para centrar su atención en regiones seleccionadas para una identificación y análisis más detallados del sitio. Esta evaluación de recursos no está destinada a proporcionar la viabilidad económica de los 54,000 sitios potenciales.

Los hallazgos indicaron que existe el potencial de agregar hasta 12.1 GW (12,100 MW) en NPD en los EE. UU. Sin embargo, esta estimación no considera las limitaciones económicas en la capacidad de la instalación ; sí incluye suposiciones de que toda el agua que pasa por una instalación puede ser convertido a energía eléctrica y ese cabezal hidráulico es constante en las instalaciones. Esas consideraciones económicas serán el foco de futuras investigaciones e informes. Diseños específicos del sitio

(a) incorpore un monitoreo detallado de las variaciones diarias y horarias de carga y flujo y
(b) equilibre los costos iniciales con los ingresos de energía para obtener diseños específicos del sitio de menor capacidad y potencial de producción.

La mayor parte de este potencial se encuentra en las instalaciones de esclusas y presas del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de EE. UU. (USACE) en los ríos Ohio, Mississippi, Alabama y Arkansas. La concentración de energía hidroeléctrica potencial disponible en los 100 principales NPD existentes es una parte sustancial del total. Estas instalaciones exhiben colectivamente un potencial de hasta 8 GW de energía hidroeléctrica limpia y confiable. Es probable que muchas de estas represas se conviertan en instalaciones generadoras de energía sin afectar hábitats críticos, parques o áreas silvestres. Entre los 100 principales candidatos para el desarrollo de energía hidroeléctrica en NPD identificados, 81 son proyectos de USACE.

La National Hydropower Association (NHA) estimó que estos proyectos traerán suficiente energía renovable a la región para servir a más de 250,000 hogares y ayudar a evitar más de dos millones de toneladas métricas de emisiones de dióxido de carbono cada año.

Actualización :

Es un desperdicio de energía limpia, algo que los promotores estadounidenses de energía renovable quieren cambiar. Entre los impulsores estadounidenses del almacenamiento hidroeléctrico bombeado se encuentra el Secretario de Energía Steven Chu, quien sostiene que el almacenamiento a base de agua podría ayudar a facilitar la integración de la energía renovable en la red eléctrica.

El uso de hidroeléctrica bombeada para almacenar electricidad cuesta menos de $ 100 por kilovatio-hora y es altamente eficiente, dijo Chu a su consejo asesor de energía durante una reunión reciente. En contraste, dijo, usar baterías de flujo de iones de sodio, otra opción para almacenar grandes cantidades de energía, costaría $ 400 por kWh y tendría menos del 1 por ciento de la capacidad de la hidroeléctrica bombeada.

“Sin embargo, en los Estados Unidos”, dijo, “[la hidroeléctrica bombeada] aún no se ha planificado ni considerado seriamente”. [4]

Referencia :

1. Evaluación de recursos de presas sin motor por el Laboratorio Nacional de Oak Ridge.
2. Agua – Departamento de Energía.
3. Llenando los vacíos en el flujo de energía renovable
4. El DOE promueve la energía hidroeléctrica bombeada como opción para el almacenamiento de energía renovable

Answer 2

Sería razonablemente exacto decir que Estados Unidos está utilizando todos sus recursos hidroeléctricos económicos. No hay más sitios a gran escala disponibles que no tendrían costos ambientales o sociales críticos por la inundación del embalse. Estados Unidos y la UE están al máximo en la energía hidroeléctrica. China y Brasil tienen la mayoría del recurso hidroeléctrico sin explotar del mundo.

De hecho, la tendencia reciente en el mundo desarrollado ha sido derribar presas viejas para restaurar los ecosistemas fluviales naturales. Las presas pueden ser bastante malas para el medio ambiente: interfieren con los procesos naturales de sedimentación y erosión, cambian los niveles de oxígeno y la temperatura del agua, y si la presa se ejecuta de manera intermitente, interfieren con los niveles de agua y la velocidad del flujo. Todo esto cambia los nichos del ecosistema apoyados por el río.

Luego está el costo humano: recientemente, la presa de las Tres Gargantas en China desplazó a 1.3 millones de personas de sus hogares (mucho más que Chernobyl y Fukushima juntos) y sumergió muchos sitios arqueológicos antiguos. La falla de la presa de Banqiaou en China mató a unas 80,000 personas (también mucho más que Chernobyl y Fukuhima juntas). Por lo tanto, es importante comprender los impactos que pueden tener los grandes proyectos de represas.

La energía hidroeléctrica no es una panacea. La electricidad es limpia y el tiempo de generación es flexible, pero puede haber costos serios. Es discutible si deberíamos expandir la energía hidroeléctrica en absoluto.

Answer 3

En realidad, lo siento, Ryan Carlyle. Según la respuesta de Muhammad a continuación, la respuesta es que Estados Unidos no está utilizando todos sus recursos hidroeléctricos económicos de forma remota. Hay muchos sitios que se pueden adaptar con energía hidroeléctrica con un impacto ambiental básicamente cero , inundaciones o incluso grandes costos. 12.1 GW solo en los EE. UU., Para ser precisos. Lo único que evita que se desarrollen estos sitios es que desarrollar un proyecto de 1 MW probablemente le costará $ 1 M USD en honorarios de abogados en los EE. UU., Es decir, razones administrativas. Haga que la seguridad de un sitio de energía hidroeléctrica sea tan fácil como comprar un arrendamiento de petróleo y gas en los 51 estados y verá una espuma burbujeante en el sector.

La UE está lejos de llegar al límite de la energía hidroeléctrica. Noruega, por ejemplo, no ha aprovechado todo su potencial hidroeléctrico, y tampoco Suecia o Suiza. La pequeña hidroeléctrica, que a menudo es una renovable olvidada, también entra en juego aquí y el potencial para este tipo de esquemas en el sur de Europa, por ejemplo, es bastante grande.

Argumentar que la energía hidroeléctrica no debe expandirse es continuar nuestra dependencia del petróleo extranjero caro, poco confiable y, en la mayoría de los casos, importado es una receta para un suicidio económico rápido. Si un país en desarrollo tiene que elegir entre la protección del ecosistema (lo cual es discutible, ya que la energía hidroeléctrica crea incentivos para preservar la cubierta forestal aguas arriba y la calidad del agua) y, literalmente, quemar la moneda extranjera ganada con esfuerzo para generar electricidad, no tiene absolutamente ningún sentido no hacerlo. expandir la energía hidroeléctrica .

El impacto social de la energía hidroeléctrica de los tipos de esquemas que se desarrollan en China no es un reflejo particularmente preciso de las prácticas de la industria y su verdadero potencial. El fracaso de una represa hidroeléctrica es un evento extremadamente raro (las represas mineras fallan con bastante frecuencia, pero su construcción es bastante mezquina para empezar), ciertamente menos frecuente que, digamos, derrames de petróleo de más de un millón de barriles, explosiones de plantas químicas o refinerías y muertes en plataformas de perforación. , de donde soy, suceden al menos 30–100 veces al año. Las represas evitan que millones de personas pierdan sus vidas y propiedades al reducir la incidencia de inundaciones y regular las inundaciones de agua natural para hacer posible la agricultura cuando las variaciones estacionales naturales resultarían en la pérdida de cultivos la mitad del tiempo. Por lo tanto, existe un fuerte argumento para la construcción de presas, incluso cuando no se trata de generar energía .

Finalmente, los proyectos de energía hidroeléctrica generalmente se terminan a tiempo y por debajo del presupuesto. Todavía tengo que ver un proyecto de petróleo y gas río arriba o río abajo para lograr esta hazaña. De donde soy, solo pagamos 3 veces el costo presupuestado de lo que es una pequeña refinería de 165 kbpd, más de $ 8 mil millones de dólares. Las plantas nucleares son aún peores. La energía hidroeléctrica integral es una fuente de energía confiable y renovable que ofrece. No puedo decir lo mismo para los esquemas de combustibles fósiles que producen un rendimiento por debajo de su costo de capital.

Answer 4

El ciclo del agua es el proceso más poderoso en la naturaleza: aproximadamente 1/4 de la energía del sol. Dado que la precipitación anual es de aproximadamente 1 m de lluvia, coincide con una enorme potencia ~ 800 TW que es más de 60 veces mayor que todas las necesidades actuales de la humanidad y más de 400 veces mayor que todas las estaciones de energía eléctrica.

¿Por qué la energía hidroeléctrica habitual da tan poco? Debido a que el flujo de todos los ríos es 11 veces menor que todas las precipitaciones y la potencia de todos los ríos es 200 veces menor que la energía de la nube.

¿Cómo evitar esta pérdida de potencia?
• Recoja el agua en el lugar donde realmente se condensa, es decir, directamente en las nubes.
• Utilice todos los cabezales de energía hidroeléctrica posibles en cualquier lugar de tierra u océano.
(Por cierto, fue sugerido por Nikola Tesla en 1915)

Sugerí la tecnología para hacer realidad esta idea – Air HES

La tendencia principal es la transición a fuentes de energía renovables. Entonces queda claro que los recursos solo son suficientes para el sol y (posiblemente) el viento. La energía hidroeléctrica tradicional no tiene suficientes recursos (ver la respuesta de Ryan Carlyle). Sin embargo, el uso de la energía de la nube cambia esta evaluación. Principalmente resulta de la economía. Los tres métodos de conversión (PV, viento, nubes) son del mismo orden de magnitud de la densidad de energía (~ 100 W / m2), pero solo para AIR HES, toda esta energía prácticamente sin pérdida puede fusionarse en un punto (tubería / turbina), lo que hace que parte del m2 proporcional sea mucho más barato que otras alternativas. Esto implica un ROI más pequeño de 1 a 2 órdenes de magnitud que permite reconstruir rápidamente la energía y superar con éxito el colapso de la energía y el clima en 2050.