气候变迁持续冲击全球,今年夏天北半球的气温创新高,加上长期无降雨,河川降到历史低点,缺水现象严重,影响各国经济发展和人们生活,在美国德州的恐龙谷州立公园甚至因为河川干枯,使长期藏在水底的恐龙足迹露出。
而缺水,不仅造成工厂停止运行、运河无法运输货物、甚至农损等,全球许多依赖大坝发电的水库型电厂,水位过低和水温上升都影响发电系统的运行,使发电量减少、甚至停止运转。
水力发电因缺水,发电量砍半
举几个靠水发电的例子:
台湾台风不来,用水量少三分之一
台湾状况一样严峻,台湾有三分之一的用水量来自台风,而今年一个台风都没登陆,且已经连续3年没有台风侵台。根据台湾水库即时水情统计,今年夏天新山水库蓄水率跌破5成,中南部的曾文水库、雾社水库,蓄水率也都不到五成,连号称雨都的基隆都缺水,延续去年上半年堪称80年来最严重的全台大旱,今年可能再破记录。
缺水,但小水力持续在发电!这是什么道理?
水库式的大型水力发电显然是逃不过旱灾的危机,但20,000kw以下的小水力运行方式和大水力式不一样的。根据“再生能源发展条例”的定义,小水力是利用既有的水利设施,而这除了天然的河川、瀑布之外也包含圳路、污废水、地下伏流水等。不同于大型水力发电厂,小水力所使用的水源很多是维系人们生活的水,这些水量不大但很稳定,且具有可蓄积、可引导的特性,因此这样的水域很多是必须保持全年有水的状态,比如灌溉沟渠、自来水厂通常不太容易停水,因为一停水民生必需就会断链。
小水力发电的关键就在“选址”,主要影响小水力发电的要素有两个:水的高低差(h)和水量(q),若能选到源源不断的水、加上有高地落差的水头,基本上可以一年24小时一年365天不间断发电(需扣除岁修)。小水力的水基本是人为可控,那要怎么控?小水力发电可简单分为离槽式和在槽式两种,离槽基本上就是拉压力管的方式引导水源到发电处,在槽则是利用既有圳路发展的发电形式。而根据前述小水的水流虽小却是源源不绝,可以通过人工引流达到q,并通过设备的设计来符合需要的h,让机组能够维持稳定的运转。
小水力发电对环境影响极低、且常年可运转,设备年利用率是太阳能的6倍多、趸售费率又低于光电和风电,是最好的再生能源基载电力,也相对不会受到气温或雨量的影响,是极端气候下水力发电的一个金沙软件免费下载的解决方案。
不是杯水车薪,是救命水
读者可能会认为,那么厉害那到沙漠用小水力发电看看?当然这么“极端”的状况是不可能的,本文提到的小水力基本上还是要有水,只是不用那么多水,就可以转换出需要的绿电。
小小的水流、不小的发电量,只要选对地址,这个绿色基载可以在多点开发,干旱时期仍能持续稳定发电。日本已经示范,以多点开发的小水力取代一个大型水力发电,既不影响环境又能拥有基载电力稳定的特性,积少成多也能达到相当可观的发电量。
(首图来源:pixabay)