Hartimi i një rruge pozitive të natyrës drejt një të ardhmeje të qëndrueshme të energjisë

Konferenca e OKB-së për Ndryshimet Klimatike (COP27) që po afrohet, që do të mbahet në Egjipt në nëntor, fokuson vëmendjen në rrugët e nevojshme për të arritur objektivat globale të klimës. Një dekarbonizim i shpejtë i ekonomive është thelbësor për stabilizimin e klimës, duke përfshirë arritjen e sistemeve të energjisë zero neto deri në vitin 2050. Por me botën që po përballet gjithashtu me një krizë të natyrës/biodiversitetit dhe duke u përpjekur për të arritur një sërë objektivash zhvillimi, këto rrugë duhet të ndikojnë në ndikimin e tyre në komunitetet dhe ekosistemet; stabilizimi i klimës duhet të përpiqet të jetë në përputhje me ruajtjen e sistemeve të mbështetjes së jetës në Tokë.

Disa nga parashikimet për atë që nevojitet për të arritur sistemet e energjisë në përputhje me 1.5° Objektivi C klimatik paraqet një dyfishim të kapacitetit global të hidrocentraleve, si ato nga Agjencia Ndërkombëtare e Energjisë (IEA) dhe Agjencia Ndërkombëtare e Energjisë së Rinovueshme (IRENA). Ndërsa kjo është një rritje më e vogël proporcionale se burimet e tjera të rinovueshme si PV e erës dhe diellore, të cilat parashikohen të rriten më shumë se njëzet herë, një dyfishim i kapacitetit global të hidrocentraleve përfaqëson megjithatë një zgjerim dramatik të infrastrukturës madhore që do të ndikojë në lumenjtë e botës – dhe të ndryshme përfitimet që ato ofrojnë për shoqëritë dhe ekonomitë nga peshkimi i ujërave të ëmbla që ushqejnë qindra miliona për zbutjen e përmbytjeve dhe deltat e qëndrueshme.

Vetëm një e treta e lumenjve më të mëdhenj në botë mbeten me rrjedhje të lirë – dhe një dyfishim i kapacitetit global të hidrocentraleve do të rezultonte në prishjen e rreth gjysmës së tyre, duke gjeneruar më pak se 2% e gjenerimit të nevojshëm të burimeve të rinovueshme në 2050.

Pothuajse të gjitha projektet e reja të energjisë, duke përfshirë erën dhe diellin, do të shkaktojnë disa ndikime negative, por humbje të një lloji të madh ekosistemi – lumenj të mëdhenj, me rrjedhje të lirë – në atë shkallë do të ketë kompromis të madh për njerëzit dhe natyrën në nivel global. Si i tillë, zgjerimi i hidrocentraleve meriton planifikim dhe vendimmarrje veçanërisht të kujdesshme. Këtu, unë shqyrtoj disa çështje kryesore të rëndësishme për vlerësimin e hidrocentraleve, duke përfshirë çështjet që shpesh keqkuptohen.

Hidrocentrali i vogël shpesh supozohet të jetë i qëndrueshëm ose me ndikim të ulët, por shpesh nuk ndodh kështu. Hidrocentrali i vogël nuk përkufizohet në mënyrë konsistente (p.sh. disa vende e klasifikojnë 'energjinë hidrike të vogël' si çdo gjë deri në 50 MW), por shpesh kategorizohet si projekte nën 10 MW. Për shkak se projektet e asaj madhësie shpesh supozohet se kanë ndikime të vogla në mjedis, projektet e vogla hidroenergjetike shpesh marrin stimuj ose subvencione dhe/ose përfitojnë nga rishikimi i kufizuar mjedisor. Megjithatë, përhapja e digave të vogla hidroenergjetike mund të shkaktojë ndikime të konsiderueshme kumulative. Për më tepër, edhe një projekt i vogël në një vend veçanërisht të varfër mund të shkaktojë ndikime çuditërisht të mëdha negative.

Hidrocentrali i rrjedhës së lumit gjithashtu shpesh paraqitet si me ndikime të kufizuara negative, por disa nga digat me ndikimet më të larta në lumenj janë diga rrjedhëse. Digat e rrjedhës së lumit nuk ruajnë ujë për periudha të gjata kohore; sasia e ujit që derdhet në projekt është e njëjtë me sasinë që rrjedh nga projekti – të paktën në baza ditore. Megjithatë, projektet e rrjedhës së lumit mund të ruhen brenda një dite kur ato funksionojnë për "hidropikim", duke ruajtur ujin gjatë gjithë ditës dhe duke e çliruar atë gjatë disa orëve të kërkesës maksimale. Kjo mënyrë funksionimi mund të shkaktojë ndikime të mëdha negative në ekosistemet e lumenjve në rrjedhën e poshtme. Për shkak se digat e rrjedhjes së lumit nuk kanë rezervuarë të mëdhenj depozitimi, ato nuk shkaktojnë disa nga ndikimet kryesore te njerëzit dhe lumenjtë që lidhen me rezervuarët e mëdhenj të depozitimit, duke përfshirë zhvendosjen në shkallë të gjerë të komuniteteve dhe ndërprerjet e modeleve sezonale të rrjedhës së lumenjve. Por këto dallime shumë shpesh çojnë në përgjithësime më gjithëpërfshirëse se projektet e rrjedhës së lumit nuk kanë ndikim në lumenj - ose edhe ai hidrocentral i rrjedhshëm nuk kërkon digë. Ndërsa disa projekte të rrjedhjes së lumit nuk përfshijnë një digë në të gjithë kanalin, shumë projekte të mëdha të rrjedhjes së lumit kërkojnë një digë që copëton një kanal lumi (shih foton më poshtë). Ky përgjithësim i papërshtatshëm bëhet veçanërisht problematik kur përkrahësit e një projekti tregojnë statusin e tij të rrjedhjes së lumit si një rast i shkurtër për të argumentuar se do të ketë ndikime minimale. Ai "përgjithësim i nxituar" u përdor nga përkrahësit e digës Xayaboury në lumin Mekong, e cila ka ndikime të mëdha si në migrimin e peshqve ashtu edhe në kapjen e sedimentit të nevojshëm nga delta e poshtme.

Ndërsa rishikimet mjedisore të digave të hidrocentraleve fokusohen shpesh në kushtet lokale, ndikimet negative mund të shfaqen në fakt edhe qindra kilometra larg një dige. Kur digat e hidrocentraleve bllokojnë lëvizjen e peshqve migrues, ato mund të shkaktojnë ndikime negative në ekosistemet në të gjithë pellgun e lumit, si në rrjedhën e sipërme ashtu edhe në rrjedhën e poshtme të digës. Dhe për shkak se peshqit migratorë janë shpesh ndër kontribuesit më të rëndësishëm në peshkimin e ujërave të ëmbla, kjo përkthehet në ndikime negative për njerëzit, madje edhe disa që mund të jetojnë qindra kilometra nga një vend dige. Digat e hidrocentraleve kanë qenë kontribuesi kryesor ndaj humbjeve dramatike globale të peshqve migratorë, të cilat kanë ra me 76% që nga viti 1970, me shembuj të profilit të lartë si lumenjtë Kolumbia dhe Mekong. Një ndikim i dytë në distanca të gjata është sedimenti. Një lumë është më shumë se një rrjedhë uji, është gjithashtu një rrjedhë sedimenti, si llumi dhe rëra. Lumenjtë e depozitojnë këtë sediment kur hyjnë në oqean, duke krijuar një deltë. Deltat mund të jenë jashtëzakonisht produktive - si për bujqësinë ashtu edhe për peshkimin - dhe më shumë se 500 milionë njerëz tani jetojnë në deltat në mbarë botën, duke përfshirë ato të Nilit, Ganges, Mekong dhe Yangtze. Megjithatë, kur një lumë hyn në një rezervuar, rryma ngadalësohet në mënyrë të konsiderueshme, dhe pjesa më e madhe e sedimentit bie jashtë dhe "ngulet" pas digës. Rezervuarët tani kapin afërsisht një të katërtën e fluksit vjetor global të sedimentit -baltë dhe rërë që përndryshe do të ndihmonin në ruajtjen e deltave përballë erozionit dhe rritjes së nivelit të detit. Disa delta kyçe, si Nili, kanë humbur tani më shumë se 90% të rezervës së tyre të sedimentit dhe tani po fundosen dhe po zvogëlohen. Kështu, digat e hidrocentraleve mund të kenë ndikime të mëdha në burimet kryesore në pellgjet e mëdha të lumenjve, duke përfshirë furnizime ushqimore të rëndësishme globale, por, shumë shpesh, rishikimi mjedisor i projekteve hidroenergjetike fokusohet kryesisht në ndikimet lokale.

Kalimi i peshqve rreth digave rrallëherë ka zbutur ndikimet negative të digave tek peshqit migrues. Kalimi i peshkut, të tilla si shkallët e peshkut apo edhe ashensorët, është një kërkesë e zakonshme zbutëse për digat. Kalimi i peshqve fillimisht u zhvillua në lumenj që kishin lloje të fuqishme peshqish që notonin dhe kërcenin, si salmoni, por strukturat e kalimit tani po i shtohen digave në lumenjtë e mëdhenj tropikal - si Mekong ose degët në Amazon - megjithëse ka të dhëna shumë të kufizuara ose shembuj se si funksionon kalimi i peshkut në këta lumenj. A Rishikimi 2012 i të gjitha studimeve të rishikuara nga kolegët mbi performancën e kalimit të peshkut zbuloi se kalimi i peshkut funksiononte shumë më mirë për salmonin sesa për llojet e tjera të peshkut; mesatarisht, strukturat kanë një shkallë suksesi prej 62% për notimin e salmonit në rrjedhën e sipërme. Ky numër mund të duket i lartë, por shumica e peshqve duhet të lundrojnë disa diga me radhë; edhe me shkallën relativisht të lartë të suksesit prej 62% në secilën digë, më pak se një e katërta e salmonit do të kalonte me sukses tre diga. Për jo-salmonët, shkalla e suksesit ishte 21% - edhe me vetëm dy diga, vetëm 4% e peshqve migrues do të jenë të suksesshëm (shih më poshtë). Më tej, shumica e peshqve gjithashtu kërkojnë migrim në rrjedhën e poshtme, të paktën për larvat ose peshqit e mitur, dhe shkalla e kalimit në rrjedhën e poshtme është shpesh edhe më e ulët.

Hidroenergjia nuk është më teknologjia e prodhimit të rinovueshëm me kosto më të ulët. Në dekadat e fundit, kostoja e erës ka rënë me rreth një të tretën dhe kostoja e energjisë diellore ka rënë me 90% - dhe këto reduktime në kosto duket se do të vazhdojnë. Ndërkohë, kostoja mesatare e hidrocentraleve është rritur disi gjatë dekadës së fundit, kështu që era në tokë është bërë tani kostoja mesatare më e ulët midis burimeve të rinovueshme. Edhe pse kostoja mesatare e saj është ende pak më e lartë se hidrocentrali, projektet diellore tani vendosi vazhdimisht rekordin për projektin e energjisë me kosto më të ulët.

Hidrocentrali ka frekuencën më të lartë të vonesave dhe tejkalimeve të kostove në mesin e projekteve të mëdha të infrastrukturës. Një studim nga EY zbuloi se 80 përqind e projekteve hidroenergjetike përjetuan tejkalime të kostos me një tejkalim mesatar prej 60 përqind. Të dyja këto proporcione ishin më të lartat midis llojeve të projekteve të mëdha të infrastrukturës në studimin e tyre, duke përfshirë termocentralet fosile dhe bërthamore, projektet e ujit dhe projektet e erës në det të hapur. Studimi zbuloi gjithashtu se 60 për qind e projekteve hidroenergjetike pësuan vonesa me një vonesë mesatare prej afro tre vjetësh, të tejkaluara vetëm nga projektet e qymyrit të cilat kishin vonesa mesatare pak më të gjata.

Hidroenergjia mund të sigurojë gjenerim ose ruajtje të qëndrueshme të energjisë në mbështetje të burimeve të rinovueshme të ndryshueshme si era dhe dielli….

Era dhe dielli janë tashmë forma kryesore e gjeneratës së re të shtuar çdo vit dhe parashikimet parashikojnë rrjete me karbon të ulët ku era dhe dielli janë format dominuese të gjenerimit. Por rrjetet e qëndrueshme do të kenë nevojë për më shumë se era dhe dielli, ata gjithashtu do të kenë nevojë për një kombinim të gjenerimit të fortë dhe ruajtje që do të balancojë rrjetet gjatë periudhave - nga minuta në javë - kur disponueshmëria e atyre burimeve bie. Në shumë rrjete, hidrocentrali është ndër teknologjitë që mund të ofrojnë energji të qëndrueshme. Një lloj hidrocentrali - hidroenergjia e depozitimit me pompë (PSH) - është aktualisht forma dominuese e magazinimit në shkallë të shërbimeve në rrjete (rreth 95%). Në një projekt PSH, uji pompohet përpjetë kur energjia është e bollshme dhe ruhet në një rezervuar të sipërm. Kur nevojitet energjia, uji kthehet teposhtë në rezervuarin e poshtëm, duke gjeneruar energji elektrike për rrjetin.

…por këto shërbime shpesh mund të ofrohen pa humbje të mëtejshme të lumenjve me rrjedhje të lirë. Hulumtimi i fokusuar në opsionet për zgjerimin e rrjetit ka treguar se vendet shpesh mund të plotësojnë kërkesën e ardhshme për energji elektrike me opsione me karbon të ulët që shmangin digat e reja në lumenjtë me rrjedhje të lirë, qoftë përmes investime më të mëdha në erë dhe diell për të zëvendësuar energjinë hidrike me ndikime të mëdha negative ose nëpërmjet vendosja e kujdesshme e hidrocentraleve të reja që shmang zhvillimin e digave në lumenjtë kryesorë me rrjedhje të lirë ose në zonat e mbrojtura. Më tej, dy rezervuarët e një projekti magazinimi me pompë mund të ndërtohen në vende larg lumenjve dhe të qarkullojnë ujin përpara dhe mbrapa midis tyre. Studiuesit nga Universiteti Kombëtar Australian hartuan 530,000 vende në mbarë botën me topografinë e duhur për të mbështetur depozitimin e pompuar jashtë kanalit, me vetëm një pjesë të vogël të nevojshme për të siguruar ruajtje të mjaftueshme për rrjetet e dominuara nga burimet e rinovueshme në mbarë botën. Rezervuarët ekzistues apo veçori të tjera si p.sh gropa minerare të braktisura mund të përdoret gjithashtu në projektet e depozitimit me pompë.

Jo të gjithë skenarët globalë në përputhje me objektivat klimatike përfshijnë dyfishimin e hidrocentraleve. Megjithëse, disa organizata të shquara (p.sh., IEA dhe IRENA) që modelojnë se si sistemet e ardhshme të energjisë mund të jenë në përputhje me objektivat klimatike përfshijnë një dyfishim të kapacitetit global të hidrocentraleve, jo të gjithë skenarët e tillë e bëjnë këtë. Për shembull, ndërsa modelet IEA dhe IRENA përfshijnë të paktën 1200 GW kapacitet të ri hidroenergjetik deri në vitin 2050, ndër skenarët e përdorur nga Paneli Ndërqeveritar për Ndryshimet Klimatike (IPCC) që janë në përputhje me 1.5° Objektivi C, afërsisht një e katërta e tyre përfshinte më pak se 500 GW hidrocentrale të reja. Në mënyrë të ngjashme, Një model i klimës së Tokës, gjithashtu në përputhje me 1.5° Objektivi C, përfshin vetëm rreth 300 GW hidrocentrale të reja deri në vitin 2050.

Prodhimi i hidrocentraleve mund të zgjerohet pa diga të reja Sistemet e energjisë mund të shtojnë prodhimin e hidrocentraleve pa shtuar diga të reja hidroenergjetike në dy mënyra kryesore: (1) rinovimi i projekteve ekzistuese hidroenergjetike me turbina moderne dhe pajisje të tjera; dhe (2) shtimi i turbinave në digat pa energji. A studim nga Departamenti Amerikan i Energjisë zbuloi se, me stimujt e duhur financiarë, këto dy qasje mund të shtonin 11 GW hidroenergji në flotën e hidrocentraleve amerikane, një rritje prej 14% nga kapaciteti i sotëm. Nëse një potencial i ngjashëm do të ishte i disponueshëm në vende të tjera anembanë botës, kjo përfaqëson më shumë se gjysmën e kapacitetit shtesë global të hidrocentralit të përfshirë në Një model i klimës së Tokës deri në vitin 2050. Më tej, shtimi i projekteve “lundruese diellore” në rezervuarët pas digave të hidrocentraleve, duke mbuluar vetëm 10% të sipërfaqes së tyre, mund të shtojë 4,000 GW kapacitet të ri, të aftë për të gjeneruar afërsisht dy herë më shumë energji sesa prodhohet nga të gjitha hidrocentralet sot.

Hidroenergjia është e ndjeshme ndaj ndryshimeve klimatike, duke theksuar vlerën e rrjeteve të diversifikuara. Unë kam qenë autori kryesor i një studimi që zbuloi se deri në vitin 2050, 61 për qind e të gjitha digave globale të hidrocentraleve do të jenë në pellgje me rrezik shumë të lartë ose ekstrem për thatësira, përmbytje ose të dyja. Deri në vitin 2050, 1 në 5 diga ekzistuese hidroenergjetike do të jenë në zona me rrezik të lartë përmbytjeje për shkak të ndryshimeve klimatike, nga 1 në 25 sot. A studioj në Klima Ndryshimi Natyra parashikoi se deri në tre të katërtat e projekteve hidroenergjetike në mbarë botën do të kenë reduktuar prodhimin për shkak të ndryshimeve të klimës në hidrologji nga mesi i këtij shekulli. Vendet që janë shumë të varura nga hidrocentralet janë të prekshme nga thatësira dhe, në shumë rajone, ky rrezik do të rritet. Për shembull, hidrocentrali siguron pothuajse të gjithë energjinë elektrike për Zambinë dhe një thatësirë ​​të vitit 2016 në Afrikën jugore bëri që prodhimi kombëtar i energjisë elektrike të Zambisë të bjerë me 40%, duke shkaktuar përçarje dhe humbje të mëdha ekonomike. Kjo dobësi thekson vlerën e burimeve të larmishme të gjenerimit brenda rrjeteve.

Hidroenergjia nuk është gjithmonë kontestuese, mund të gjendet gjuha e përbashkët. Ndërsa organizatat e ruajtjes dhe sektori i hidrocentraleve kanë pasur shpesh një marrëdhënie kontestuese, mund të gjendet një bazë e përbashkët. Për shembull, në Shtetet e Bashkuara, përfaqësuesit e sektorit të hidrocentraleve, duke përfshirë Shoqatën Kombëtare të Hidroenergjisë (NHA), dhe disa organizata të ruajtjes formuan një "Dialog i pazakontë për Hidroenergjinë” (zbulimi i plotë: Unë përfaqësova organizatën time, World Wildlife Fund-SHBA, në këtë dialog). Pjesëmarrësit në Dialogun e Pazakonshëm ranë dakord se hidroenergjia kishte një rol kyç në një të ardhme të qëndrueshme energjetike dhe se mbrojtja dhe restaurimi i lumenjve në SHBA duhet të jetë një përparësi. Pjesëmarrësit e Dialogut të Pazakonshëm mbështetën legjislacionin në përputhje me atë vizion të përbashkët dhe Projektligji i Infrastrukturës, i nënshkruar në ligj vitin e kaluar, përfshinte 2.3 miliardë dollarë për rritjen e kapacitetit të hidrocentraleve pa shtuar diga të reja (përmes rinovimeve dhe fuqizimit të digave pa energji) dhe për heqjen e digave të vjetruara për të rivendosur lumenjtë dhe për të përmirësuar sigurinë publike.