6 Náklady na životní prostředí (a 3 výhody) z hydroelektrárny

Vodní energie je významným zdrojem energie v mnoha regionech světa a poskytuje 24% celosvětové potřeby elektřiny. Brazílie a Norsko se téměř výhradně spoléhají na vodní energii. Ve Spojených státech se 7 až 12% veškeré elektřiny vyrábí vodní energií; státy, které na tom nejvíce závisí, jsou Washington, Oregon, Kalifornie a New York.

Vodní energie je, když se voda používá k aktivaci pohyblivých částí, které zase mohou provozovat mlýn, zavlažovací systém nebo elektrickou turbínu (v tomto případě můžeme použít termín hydroelektrárna). Nejčastěji se vodní energie vyrábí, když je voda zadržována a přehrada, vedl dolů větev turbínou a poté vypustil do řeky níže. Voda je tlačena tlakem ze zásobníku nad a tažena gravitací a tato energie točí turbínu spojenou s generátorem vyrábějícím elektřinu. Vzácnější vodní toky mají také přehradu, ale za ní není žádná nádrž; turbíny se pohybují říční vodou protékající kolem nich přirozeným průtokem.

Výroba elektřiny se v konečném důsledku opírá o cyklus přirozené vody při doplňování nádrže, což z ní činí proces obnovitelné energie bez potřeby fosilního paliva. Naše používání fosilních paliv je spojeno s množstvím environmentálních problémů: například s těžbou ropy z

• Bariéra pro ryby. Mnoho stěhovavých druhů ryb plave nahoru a dolů po řekách, aby dokončili svůj životní cyklus. Anadromní ryby, jako losos, stín nebo Atlantik jeseter, jděte vzpřímeně k tření a mladé ryby plavou dolů po řece, aby dosáhly moře. Catadromous ryby, jako americký úhoř, žijí v řekách, dokud se plavat do oceánu, aby plemeno, a mladí úhoři (elvers) se vrátí do sladké vody po vylíhnutí. Přehrady zjevně blokují průchod těchto ryb. Některé přehrady jsou vybaveny rybími žebříky nebo jinými zařízeními, která je nechají projít nezraněná. Účinnost těchto struktur je poměrně variabilní, ale zlepšuje se.
• Změny v povodňovém režimu. Přehrady mohou zachytit velké, náhlé objemy vody po jarní tání silných dešťů. To může být dobré pro navazující komunity (viz výhody níže), ale také to hladoví řeku periodickým přílivem usazenin a zabraňuje přirozeným vysokým tokům pravidelným opakovaným vyrovnáváním koryta řeky, které obnovuje stanoviště pro vodní život. K obnově těchto ekologických procesů úřady pravidelně vypouštějí velké množství vody dolů po řece Colorado, což má pozitivní vliv na původní vegetaci podél řeky.
• Modulace teploty a kyslíku. V závislosti na konstrukci přehrady voda vypouštěná po proudu často pochází z hlubších částí nádrže. Tato voda je tedy po celý rok téměř stejná chladná teplota. To má negativní dopad na vodní život přizpůsobený velkým sezónním změnám teploty vody. Podobně nízké hladiny kyslíku v uvolněné vodě mohou zabít vodní život po proudu, ale problém lze zmírnit smícháním vzduchu do vody na výstupu.
• Vypařování. Nádrže zvětšují povrch řeky, čímž zvyšují množství vody ztracené odpařováním. V horkých a slunečných oblastech jsou ztráty ohromující: z odpařování nádrže se ztrácí více vody, než se používá pro domácí spotřebu. Když se voda vypaří, rozpuštěné soli zůstanou pozadu, zvyšují hladiny slanosti po proudu a poškozují vodní život.
• Znečištění rtuti. Rtuť se ukládá na vegetaci na dlouhé vzdálenosti po větru od uhelných elektráren. Když se vytvoří nové nádrže, rtuť nalezená v nyní ponořené vegetaci se uvolní a přemění bakteriemi na methyl-rtuť. Tato methyl-rtuť se stále více koncentruje, když se pohybuje v potravinovém řetězci (proces zvaný biomagnifikace). Spotřebitelé dravých ryb, včetně lidí, jsou pak vystaveni nebezpečným koncentracím toxické sloučeniny.
• Emise metanu. Nádrže se často nasycují živinami pocházejícími z rozkladající se vegetace nebo v blízkosti zemědělských polí. Tyto živiny jsou konzumovány řasami a mikroorganismy, které zase uvolňují velká množství metanu, silného skleníkového plynu. Tento problém dosud nebyl dostatečně studován, aby pochopil jeho skutečný rozsah.

• Protipovodňová ochrana. Hladiny rezervoáru mohou být sníženy v očekávání silného deště nebo tání sněhu, čímž se vyrovnají komunity po proudu od nebezpečných hladin.
• Rekreace. Velké nádrže se často používají pro rekreační aktivity, jako je rybaření a plavba lodí.
• Alternativa k fosilním palivům. Produkce vodní energie uvolňuje nižší čisté množství skleníkových plynů než fosilní paliva. V rámci portfolia energetických zdrojů umožňuje vodní elektrárna větší závislost na domácích zdrojích energie, na rozdíl od fosilních paliv těžených v zámoří, v místech s méně přísným prostředím předpisy.

Vzhledem k tomu, že ekonomické přínosy starších přehrad v době, kdy rostou náklady na životní prostředí, ubývají, došlo k nárůstu vyřazování a odstraňování přehrad. Tyto přehrady jsou velkolepé, ale hlavně umožňují vědcům pozorovat, jak se přirozené procesy obnovují podél řek.

Většina zde popsaných environmentálních problémů je spojena s velkými projekty v oblasti vodních elektráren. Existuje mnoho velmi malých projektů (často nazývaných „mikro-hydro“), kde se uvážlivě umístěné malé turbíny používají nízkoobjemové proudy k výrobě elektřiny pro jeden domov nebo a sousedství. Tyto projekty mají malý dopad na životní prostředí, jsou-li správně navrženy.

• Filho, Geraldo Lucio Tiago, Ivan Felipe Silva dos Santos a Regina Mambeli Barros. "Odhad nákladů malých vodních elektráren na základě aspektu faktoru." Recenze obnovitelné a udržitelné energie 77 (2017): 229–38. Tisk.
• Forsund, Finn R. "Hydropower Economics." Springer, 2007.
• Hancock, Kathleen J a Benjamin K Sovacool. "Mezinárodní politická ekonomika a obnovitelná energie: vodní energie a kletba zdrojů." Přehled mezinárodních studií 20.4 (2018): 615–32. Tisk.
• Johansson, Per-Olov a Bengt Kriström. "Ekonomika a sociální náklady na vodní energii." Umeå, Švédsko: Katedra ekonomiky, Univerzita Umeå, 2018. Tisk.
• , eds. "Moderní analýza nákladů a přínosů konfliktů o vodní energii." Cheltenham, Velká Británie: Edward Elgar, 2011.
• , eds. “Ekonomika hodnocení vodních projektů: Hydroelectricity versus jiná použití.” Springer, 2012.