जलविद्युत का आवश्यक भविष्य सूखे, बाढ़ और जलवायु परिवर्तन से ढका हुआ है

जलविद्युत आवश्यक है2 5 18 दो दशक के सूखे के बीच पॉवेल झील का जलस्तर गिर रहा है। घाटी की दीवारों पर सफेद 'बाथटब रिंग' गिरावट का प्रतीक है। जस्टिन सुलिवान / गेट्टी छवियां

पश्चिमी सूखे के बीच देश के सबसे बड़े जलाशयों में से एक, पॉवेल झील का पानी इतना कम हो गया है कि संघीय अधिकारी हैं आपातकालीन उपायों का सहारा लेना ग्लेन कैन्यन बांध में जलविद्युत शक्ति को बंद करने से बचने के लिए।

एरिज़ोना बांध, जो बिजली प्रदान करता है सात राज्यों, संकट में एकमात्र अमेरिकी जलविद्युत संयंत्र नहीं है।

प्रतिष्ठित हूवर बांध, कोलोराडो नदी पर भी है अपने जल प्रवाह और बिजली उत्पादन को कम कर दिया. कैलिफोर्निया ने 2021 में कम जल स्तर के कारण ओरोविल बांध में एक जलविद्युत संयंत्र को पांच महीने के लिए बंद कर दिया, और अधिकारियों ने चेतावनी दी कि ऐसा ही हो सकता है 2022 में।

पूर्वोत्तर में, एक अलग तरह की जलवायु परिवर्तन समस्या ने जलविद्युत बांधों को प्रभावित किया है - एक ही बार में बहुत अधिक वर्षा।

संयुक्त राज्य अमेरिका में 2,100 से अधिक परिचालन हैं पनबिजली बांध, लगभग हर राज्य में स्थानों के साथ। वे अपने क्षेत्रीय पावर ग्रिड में आवश्यक भूमिका निभाते हैं। लेकिन अधिकांश पिछली शताब्दी में आज की तुलना में एक अलग जलवायु के तहत बनाए गए थे।

जैसे-जैसे वैश्विक तापमान बढ़ता है और जलवायु में परिवर्तन जारी रहता है, पानी के लिए प्रतिस्पर्धा बढ़ेगी, और जिस तरह से जलविद्युत आपूर्ति को क्षेत्रों के भीतर और अमेरिका में पावर ग्रिड में प्रबंधित किया जाता है, उसे विकसित करना होगा। We अध्ययन सिस्टम स्तर पर इंजीनियरों के रूप में देश का जलविद्युत उत्पादन। बदलती जलवायु में देश के नवीकरणीय ऊर्जा के सबसे पुराने स्रोतों में से एक के बारे में समझने के लिए यहां तीन प्रमुख बातें हैं।

जलविद्युत वे काम कर सकता है जो अन्य बिजली संयंत्र नहीं कर सकते

जलविद्युत योगदान सभी बिजली उत्पादन का 6% से 7% अमेरिका में, लेकिन यह यूएस इलेक्ट्रिक ग्रिड के प्रबंधन के लिए एक महत्वपूर्ण संसाधन है।

क्योंकि इसे जल्दी से चालू और बंद किया जा सकता है, जलविद्युत शक्ति मदद कर सकती है मिनट-दर-मिनट आपूर्ति और मांग में परिवर्तन को नियंत्रित करें. यह पावर ग्रिड की भी मदद कर सकता है जल्दी से वापस उछाल जब ब्लैकआउट होता है। हाइड्रोपावर यूएस इलेक्ट्रिक ग्रिड सुविधाओं का लगभग 40% बनाता है जिसे एक के दौरान अतिरिक्त बिजली आपूर्ति के बिना शुरू किया जा सकता है अंधकार, आंशिक रूप से क्योंकि बिजली पैदा करने के लिए आवश्यक ईंधन टर्बाइन के पीछे जलाशय में रखा पानी है।

इसके अलावा, यह भी कर सकते हैं एक विशाल बैटरी के रूप में सेवा करें ग्रिड के लिए। अमेरिका में 40 से अधिक पंप वाले जल विद्युत संयंत्र हैं, जो पानी को एक जलाशय में ऊपर की ओर पंप करते हैं और बाद में इसे टर्बाइन के माध्यम से आवश्यकतानुसार बिजली उत्पन्न करने के लिए भेजते हैं।


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इसलिए, जबकि जलविद्युत उत्पादन के एक छोटे हिस्से का प्रतिनिधित्व करता है, ये बांध अमेरिकी बिजली आपूर्ति को चालू रखने के लिए अभिन्न अंग हैं।

जलवायु परिवर्तन जलविद्युत को विभिन्न क्षेत्रों में अलग-अलग तरीकों से प्रभावित करता है

विश्व स्तर पर, सूखे ने पहले ही जलविद्युत को कम कर दिया है पीढ़ी। किस तरह जलवायु परिवर्तन जलविद्युत को प्रभावित करता है अमेरिका में आगे बढ़ना प्रत्येक संयंत्र के स्थान पर बड़े हिस्से पर निर्भर करेगा।

उन क्षेत्रों में जहां बर्फ पिघलने से नदी के प्रवाह पर असर पड़ता है, सर्दियों में जलविद्युत क्षमता बढ़ने की उम्मीद है, जब बारिश के रूप में अधिक बर्फ गिरती है, लेकिन गर्मियों में कम हो जाती है जब कम स्नोपैक बनने के लिए छोड़ दिया जाता है meltwater. यह पैटर्न पश्चिमी अमेरिका के अधिकांश हिस्सों में होने की उम्मीद है, साथ ही खराब होने वाले बहुवर्षीय सूखे के कारण कुछ जलविद्युत उत्पादन कम करें, कितना पर निर्भर करता है भंडारण क्षमता जलाशय है।

पूर्वोत्तर की एक अलग चुनौती है। वहाँ, अत्यधिक वर्षा जो बाढ़ का कारण बन सकती है, है वृद्धि की उम्मीद. अधिक बारिश बिजली उत्पादन क्षमता को बढ़ा सकती है, और वहाँ हैं अधिक मौजूदा बांधों को फिर से बनाने के बारे में चर्चा पनबिजली का उत्पादन करने के लिए। लेकिन चूंकि कई बांधों का उपयोग बाढ़ नियंत्रण के लिए भी किया जाता है, इसलिए अतिरिक्त उत्पादन का अवसर ऊर्जा यदि अतिप्रवाह चैनल के माध्यम से पानी छोड़ा जाता है तो उस बढ़ती हुई वर्षा को नष्ट किया जा सकता है।

दक्षिणी अमेरिका में, घटती वर्षा और तीव्र सूखा उम्मीद है, जिसके परिणामस्वरूप जलविद्युत उत्पादन में कमी आने की संभावना है।

कुछ ग्रिड ऑपरेटरों को बड़ी चुनौतियों का सामना करना पड़ता है

इन परिवर्तनों का देश के पावर ग्रिड पर प्रभाव इस बात पर निर्भर करेगा कि ग्रिड के प्रत्येक भाग का प्रबंधन कैसे किया जाता है।

बैलेंसिंग अथॉरिटी के रूप में जानी जाने वाली एजेंसियां ​​अपने क्षेत्र की बिजली आपूर्ति और मांग को वास्तविक समय में प्रबंधित करती हैं।

जलविद्युत उत्पादन के मामले में सबसे बड़ा संतुलन प्राधिकरण उत्तर पश्चिम में बोनविले पावर एडमिनिस्ट्रेशन है। यह मुख्य रूप से वाशिंगटन, ओरेगन और इडाहो में 83,000 बांधों में सालाना लगभग 59, XNUMX मेगावाट-घंटे बिजली पैदा कर सकता है। ग्रांड कौली बांध परिसर अकेले ही पर्याप्त बिजली का उत्पादन कर सकता है 1.8 मिलियन घर.

इस क्षेत्र का अधिकांश भाग एक समान जलवायु साझा करता है और जलवायु परिवर्तन का अनुभव करेगा भविष्य में लगभग उसी तरह। इसका मतलब है कि एक क्षेत्रीय सूखा या बर्फ रहित वर्ष बोनेविले पावर एडमिनिस्ट्रेशन के कई जलविद्युत उत्पादकों को एक ही समय में प्रभावित कर सकता है। शोधकर्ताओं ने पाया है कि इस क्षेत्र की जलवायु जलविद्युत पर प्रभाव डालती है जोखिम और अवसर दोनों प्रस्तुत करें गर्मी प्रबंधन चुनौतियों को बढ़ाकर लेकिन सर्दियों में बिजली की कमी को कम करके ग्रिड ऑपरेटरों के लिए।

जलविद्युत आवश्यक है 5 18 अधिकारियों को संतुलित करना और प्रत्येक में जलविद्युत संयंत्रों की संख्या। लॉरेन डेनिस, सीसी द्वारा एनडी

मिडवेस्ट में, यह एक अलग कहानी है। मिडकॉन्टिनेंट इंडिपेंडेंट सिस्टम ऑपरेटर, या MISO के पास उत्तरी मिनेसोटा से लुइसियाना तक, बोनेविले की तुलना में 176% बड़े क्षेत्र में 50 जलविद्युत संयंत्र हैं।

चूंकि इसके जलविद्युत संयंत्रों में अलग-अलग समय पर अलग-अलग जलवायु और क्षेत्रीय प्रभावों का अनुभव होने की अधिक संभावना है, MISO और इसी तरह के व्यापक ऑपरेटरों के पास एक क्षेत्र में जलविद्युत घाटे को अन्य क्षेत्रों में उत्पादन के साथ संतुलित करने की क्षमता है।

बिजली आपूर्ति योजना और ग्रिड सुरक्षा की रक्षा के लिए इन क्षेत्रीय जलवायु प्रभावों को समझना तेजी से आवश्यक है क्योंकि संतुलन अधिकारी रोशनी को चालू रखने के लिए मिलकर काम करते हैं।

और भी बदलाव आ रहा है

जलविद्युत के भविष्य को प्रभावित करने वाला एकमात्र कारक जलवायु परिवर्तन नहीं है। प्रतिस्पर्धी मांगें पहले से ही प्रभावित बिजली उत्पादन या सिंचाई और पीने जैसे अन्य उपयोगों के लिए पानी आवंटित किया जाता है या नहीं।

कानून और जल आवंटन भी समय के साथ बदलते हैं और जलविद्युत को प्रभावित करने वाले जलाशयों के माध्यम से पानी का प्रबंधन कैसे करते हैं। अक्षय ऊर्जा में वृद्धि और ऊर्जा भंडारण के लिए कुछ बांधों और जलाशयों का उपयोग करने की क्षमता भी समीकरण को बदल सकती है।

यूएस पावर ग्रिड में जलविद्युत के महत्व का मतलब है कि अधिकांश बांध यहां रहने की संभावना है, लेकिन जलवायु परिवर्तन से इन संयंत्रों का उपयोग और प्रबंधन कैसे बदल जाएगा।वार्तालाप

के बारे में लेखक

केटलीन ग्रेडी, सिविल और पर्यावरण इंजीनियरिंग के सहायक प्रोफेसर और रॉक एथिक्स इंस्टीट्यूट में रिसर्च एसोसिएट, Penn राज्य और लॉरेन डेनिस, पीएच.डी. सिविल इंजीनियरिंग और जलवायु विज्ञान में छात्र, Penn राज्य

इस लेख से पुन: प्रकाशित किया गया है वार्तालाप क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस के तहत। को पढ़िए मूल लेख.


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