Cơ sở hạ tầng nước hiện có có thể là chìa khóa để tạo ra nhiều thủy điện hơn

Cơ sở hạ tầng nước hiện có có thể là chìa khóa để tạo ra nhiều thủy điện hơn

    Cơ sở hạ tầng nước hiện có có thể là chìa khóa để tạo ra nhiều thủy điện hơn
    bởi Mimi McHale, Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge

    Existing water infrastructure may hold key to generating more hydropower
    Một tuabin thủy điện được lắp đặt vào hệ thống phân phối nước uống hiện có ở Palmdale, California. Ảnh: Canyon Hydro


    Hàng triệu dặm đường ống và đường ống dẫn trên khắp Hoa Kỳ tạo thành một mạng lưới đường thủy phức tạp được sử dụng cho các mục đích đô thị, nông nghiệp và công nghiệp.

    Trong một báo cáo mới, các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ đã tìm thấy các cơ hội tiềm năng ở tất cả 50 tiểu bang để sử dụng hiệu quả cơ sở hạ tầng hiện có để thu hoạch năng lượng bị lãng phí này.

    Trong một phân tích đầu tiên, ORNL ước tính rằng thủy điện ống dẫn, sử dụng nước từ các công trình như đường ống cấp nước và kênh tưới tiêu, có tiềm năng bổ sung 1,41 gigawatt điện vào lưới điện của đất nước - đủ để cung cấp thêm năng lượng hơn một triệu ngôi nhà.

    Shih-Chieh Kao, giám đốc chương trình năng lượng nước tại ORNL, cho biết: “Bạn có thể coi thủy điện ống dẫn như một quả treo thấp, và những gì đã bắt đầu chỉ là một giọt nước tràn trề”. "Đối với tất cả các lợi ích của nó, rào cản lớn nhất là sự thiếu nhận thức chung về tiềm năng của thủy điện ống."

    Quá trình để các thành phố tự quản và các bên liên quan khác phát triển thủy điện ống dẫn sẽ tương đối dễ dàng. Không cần xây đập mới, các nhà điều hành công trình có thể lắp đặt máy phát điện thủy điện tại các vị trí có cột thủy lực dư thừa — độ cao của nước cần thiết để tạo ra thủy điện. Điều này có thể được phối hợp với việc nâng cấp cơ sở theo kế hoạch nhằm thay thế cơ sở hạ tầng cũ kỹ bằng các hệ thống tiết kiệm năng lượng hơn. Các cộng đồng nông thôn có thể được hưởng lợi bằng cách bổ sung sản xuất thủy điện nhỏ vào cơ sở hạ tầng hiện có của họ để đo thực, giúp họ ít phụ thuộc vào lưới điện bên ngoài hơn.

    Kể từ khi thủy điện ống dẫn khai thác vào cơ sở hạ tầng hiện có với tác động môi trường tối thiểu, quy trình cấp phép đã được sắp xếp hợp lý. Thông qua Đạo luật về hiệu quả điều tiết thủy điện năm 2013 và các sửa đổi trong Đạo luật cơ sở hạ tầng nước năm 2018 của Hoa Kỳ, quy trình phê duyệt theo quy định của liên bang có thể được hoàn thành trong 45 ngày. Cho đến nay, hơn 350 dự án thủy điện ống dẫn đã được phép hoặc xây dựng, còn nhiều dự án khác nữa.

    Cơ hội theo tiểu bang

    Các nhà khoa học tại ORNL đã tiến hành phân tích có hệ thống bốn loại ống dẫn — đường ống cấp nước, xả nước thải, hệ thống tưới tiêu và xả nước làm mát bằng nhiệt điện.

    Để thủy điện ống dẫn hoạt động được, kênh dẫn nước phải có đủ lưu lượng nước và đầu thủy lực. Các nhà khoa học đã phân tích dữ liệu này cũng như hình ảnh vệ tinh và địa hình để ước tính tiềm năng tổng thể.

    Tiềm năng về thủy điện ống dẫn là cao nhất ở năm bang miền Tây — California, Colorado, Washington, Nebraska và Oregon — tất cả đều có một số lượng lớn ống dẫn nước. Địa hình đồi núi của chúng cũng cung cấp đầu thủy lực lớn nhất.

    Các ống dẫn nông nghiệp như mương và kênh phục vụ tưới tiêu cho cây trồng cho thấy tiềm năng thủy điện lớn nhất trong số ba lĩnh vực kinh doanh được đánh giá, chiếm gần một nửa tổng công suất thủy điện ống dẫn. Tiềm năng ống dẫn nông nghiệp cao nhất được thấy ở Colorado, Washington, Nebraska, California, Oregon và Idaho. Thủy lợi và địa hình là những động lực chính cho đánh giá này.

    Các nhà nghiên cứu cũng đánh giá hệ thống cấp nước uống và nước thải trong khu vực thành phố. Tiềm năng thủy điện ống dẫn ở đây cao nhất ở California, gấp đôi so với tiểu bang cao nhất tiếp theo là New York. Colorado, Utah, Washington, Oregon và Pennsylvania cũng cho thấy tiềm năng tạo ra năng lực trong lĩnh vực này.

    Cơ hội cho thủy điện ống dẫn từ các ống dẫn công nghiệp, chẳng hạn như đường ống công nghiệp hoặc kênh được sử dụng tại các cơ sở sản xuất nhiệt điện, hầu hết có mặt ở California, Texas, Missouri, New York và Maryland. Tuy nhiên, các cơ sở này cũng gây ra sự không chắc chắn lớn nhất do các yêu cầu cao hơn về kinh tế và quy định.

    Kao cho biết: “Những đánh giá này mở ra cánh cửa trong nhiều lĩnh vực kinh doanh cho những gì có thể. "Bằng cách hiểu sâu hơn về chi phí và lợi ích của thủy điện ống, các nhà hoạch định có thể tận dụng những gì đã có sẵn và đưa ra lời hứa về nhiều năng lượng tái tạo hơn."

    Nhóm nghiên cứu ORNL sẽ tạo điều kiện để thảo luận thêm với các bên liên quan chính trong việc cung cấp và phân phối nước để nâng cao nhận thức về thủy điện ống và để hiểu cách cộng đồng có thể vượt qua rào cản này để phát triển thêm các dự án thủy điện ống.

    Zalo
    Hotline