مقاوم سازی سدها برای تولید انرژی: بازیافت زیرساخت های قدیمی برای تولید اشکال قدیمی انرژی به روش های جدید

• نویسنده:
• نام نویسنده

  آینده نگاری کوانتوم ران
• ژوئیه 8، 2022

خلاصه بینش

تغییر کاربری سدهای بزرگ برای نیروگاه های آبی راه حلی برای انرژی پاک ارائه می دهد. در حالی که این انرژی تجدیدپذیر را افزایش می دهد، مهم است که توجه داشته باشیم که این ابتکارات تنها کسری از ظرفیت خورشیدی و بادی هستند. با این حال، فراتر از انرژی، سدهای مقاوم‌سازی شده می‌توانند شغل ایجاد کنند، شبکه‌ها را تقویت کنند و پایداری و همکاری را در مواجهه با چالش‌های اقلیمی ارتقا دهند.

مقاوم سازی سدها برای زمینه برق

سدهای بزرگ که می توانند اثرات منفی زیست محیطی قابل مقایسه با سوخت های فسیلی داشته باشند، می توانند برای اهداف مثبت تری تحت مهندسی مجدد قرار گیرند زیرا جهان از منابع جدید انرژی تجدید پذیر استقبال می کند. یکی از نمونه های قابل توجه پروژه رد راک در آیووا است که در سال 2011 آغاز شد. این پروژه نشان دهنده بخشی از یک روند بزرگتر است، با 36 سد در ایالات متحده که از سال 2000 برای تولید برق آبی تبدیل شده است.

تاسیسات تبدیل شده راک قرمز اکنون می تواند تا 500 مگاوات انرژی تجدیدپذیر تولید کند. با این حال، ذکر این نکته ضروری است که این خروجی کسری از ظرفیت 33,000 مگاواتی انرژی خورشیدی و بادی است که در سال 2020 در ایالات متحده اضافه شده است. دوران ساخت سدهای بزرگ در ایالات متحده ممکن است رو به افول باشد، اما مقاوم سازی سدهای قدیمی برای انرژی آبی نه تنها جان تازه‌ای به صنعت می‌بخشد، اما آماده تبدیل شدن به منبع غالب انرژی آبی کشور است.

از آنجایی که ایالات متحده اهداف بلندپروازانه ای را برای کربن زدایی شبکه انرژی خود تا سال 2035 تعیین می کند، منافع فعالان انرژی آبی و محیط زیست به طور فزاینده ای در تغییر کاربری زیرساخت های موجود برای تولید انرژی های تجدیدپذیر همسو می شود. یک تحلیل در سال 2016 نشان می دهد که ارتقاء سدهای موجود می تواند به طور بالقوه تا 12,000 مگاوات ظرفیت تولید را به شبکه برق ایالات متحده اضافه کند. با این حال، مهم است که اذعان کنیم که تنها 4,800 مگاوات، که برای تامین برق بیش از دو میلیون خانوار کافی است، ممکن است تا سال 2050 توسعه اقتصادی داشته باشد.

در حالی که بسیاری از سدها در سراسر جهان را می توان برای نیروگاه آبی بهسازی کرد، نگرانی هایی وجود دارد، به ویژه در مناطقی مانند غرب آفریقا و آمریکای جنوبی، جایی که برخی از مقاوم سازی ها ممکن است به طور سهوی منجر به انتشار کربن بالاتر در مقایسه با تأسیسات انرژی سوخت فسیلی شود. 

تاثیر مخرب

تبدیل سدهای قدیمی به نیروگاه های برق آبی می تواند تولید انرژی تجدیدپذیر یک کشور را افزایش دهد. با تغییر کاربری این سدها، کشورها می توانند تولید برق خود را از منابع تجدیدپذیر به میزان قابل توجهی افزایش دهند. این به نوبه خود ممکن است امکان کاهش یا حتی بسته شدن نیروگاه های خاص سوخت فسیلی را فراهم کند که منجر به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و تغییر تدریجی به سمت انرژی پاک تر شود. علاوه بر این، می‌تواند از ساخت نیروگاه‌های جدید سوخت فسیلی جلوگیری کند، که با تلاش‌های جهانی برای مبارزه با تغییرات آب‌وهوایی و گذار به انرژی‌های سبزتر همسو می‌شود. 

علاوه بر این، انتظار می رود تبدیل سدهای قدیمی به تاسیسات برق آبی فرصت های جدیدی را برای سازمان های متخصص در ارزیابی و مقاوم سازی سدها ایجاد کند. با افزایش علاقه به این روند، این شرکت‌ها احتمالاً شاهد افزایش درخواست‌های تجاری از سوی سهامداران مختلف خواهند بود که مشتاق استفاده از زیرساخت‌های سد موجود برای تولید انرژی‌های تجدیدپذیر هستند. به طور همزمان، کشورهایی که تمایل به گسترش ظرفیت انرژی های تجدیدپذیر خود دارند، ممکن است تامین مالی برای پروژه های سدسازی آینده را آسان تر کنند.

در نهایت، این سدهای تبدیل شده می‌توانند نقش مهمی در پروژه‌های ذخیره‌سازی آب پمپاژ شده، یک جزء حیاتی از چشم‌انداز انرژی در حال تکامل، ایفا کنند. در مواجهه با افزایش دمای جهانی و الگوهای آب و هوایی غیرقابل پیش بینی، توانایی ذخیره انرژی و حفظ آب به طور فزاینده ای حیاتی می شود. سدهایی که در چنین پروژه‌های ذخیره‌سازی ادغام شده‌اند، ابزار قابل اعتمادی برای مقابله با چالش‌های ناشی از تغییرات آب و هوایی ارائه می‌دهند. این رویکرد چند وجهی نه تنها تولید انرژی های تجدیدپذیر را افزایش می دهد، بلکه به انعطاف پذیری در مواجهه با عدم قطعیت های مرتبط با آب و هوا کمک می کند.

پیامدهای مقاوم سازی سدها برای تامین برق آبی

پیامدهای گسترده‌تر مقاوم‌سازی سدهای قدیمی برای تامین منابع جدید برق آبی ممکن است شامل موارد زیر باشد:

• پذیرش بیشتر انرژی های تجدیدپذیر از طریق مقاوم سازی سدها، منجر به کاهش هزینه های انرژی برای مصرف کنندگان و کاهش قابل توجه در انتشار کربن می شود.
• بهبود پایداری شبکه‌های برق، به‌ویژه زمانی که با پروژه‌های ذخیره‌سازی آب پمپاژ شده یکپارچه می‌شوند، تضمین تامین انرژی قابل اعتماد و به حداقل رساندن خطر کمبود برق.
• ایجاد فرصت های شغلی پردرآمد در بخش های ساختمانی و مهندسی، به نفع مناطقی که به دنبال افزایش فرصت های شغلی یقه آبی هستند.
• افزایش تخصیص بودجه دولتی، زیرا طرح‌های مقاوم‌سازی سدها اغلب با پروژه‌های نوسازی زیرساخت‌های گسترده‌تر در سطح ایالتی و ملی همسو می‌شوند.
• تغییر به سمت الگوهای مصرف و تولید پایدارتر، با ادغام نیروگاه های آبی در سدهای موجود، ترویج اصول اقتصاد دایره ای و تولید انرژی سازگار با محیط زیست.
• افزایش مقرون به صرفه بودن انرژی، به ویژه در مناطقی که وابستگی زیادی به سوخت های فسیلی دارند، که به ثبات مالی بیشتر برای خانوارها کمک می کند.
• تقویت امنیت انرژی و کاهش وابستگی به سوخت های فسیلی، کاهش آسیب پذیری در برابر اختلالات عرضه و عدم قطعیت های ژئوپلیتیکی.
• پتانسیل برای بهبود همکاری بین المللی در پروژه های انرژی تجدیدپذیر، تقویت روابط دیپلماتیک و کاهش درگیری های مربوط به منابع انرژی.
• افزایش تلاش‌های حفاظت از محیط‌زیست از طریق ادغام سدها در پروژه‌های ذخیره‌سازی آبی پمپ شده، کمک به حفظ آب در میان الگوهای آب و هوایی متغیر.

سوالاتی که باید در نظر گرفته شود

• آیا فکر می‌کنید تلاش برای مقاوم‌سازی سدها برای تبدیل شدن به نیروگاه‌های برق آبی ممکن است منجر به تغییر کاربری دیگر زیرساخت‌های موجود برای تولید انرژی‌های تجدیدپذیر شود؟
• آیا شما معتقدید که نیروگاه آبی نقش رو به رشد یا کاهشی در ترکیب انرژی آینده جهان ایفا خواهد کرد؟