Гидроэнергетика в США

редактировать
Hoover Dam, когда завершена в 1936 году, был самая большая как в мире электрической энергии газогенераторной станции и крупнейшая в мире структура бетона. Электростанция на плотине Гувера

Гидроэнергетика в Соединенных Штатах по состоянию на 2019 год является вторым по величине возобновляемым источником энергии как по генерации, так и по номинальной мощности (после энергии ветра ). В 2019 году гидроэлектроэнергия произвела 38% всей возобновляемой электроэнергии и 6,6% всей электроэнергии США.

По данным Международной гидроэнергетической ассоциации, Соединенные Штаты были третьим по величине производителем гидроэлектроэнергии в мире в 2020 году после Бразилии и Китая. Общая установленная мощность на 2020 год составила 102,8 ГВт. Установленная мощность в 2015 году составила 80 ГВт. На количество вырабатываемой гидроэлектроэнергии сильно влияют изменения количества осадков и поверхностного стока.

Гидроэлектростанции существуют как минимум в 34 штатах США. Самая большая концентрация гидроэлектроэнергии в США находится в бассейне реки Колумбия, который в 2012 году был источником 44% гидроэлектроэнергии страны. Гидроэлектроэнергии проектов, таких как плотины Гувера, Гранд - Кули плотины, и Tennessee Valley Authority стали знаковыми крупные строительные проекты.

Однако следует отметить, что Калифорния не считает, что электроэнергия, вырабатываемая крупными гидроэлектростанциями (мощностью более 30 мегаватт), соответствует своему самому строгому определению «возобновляемая энергия» из-за опасений по поводу воздействия на окружающую среду крупных гидроэлектрических проектов. Таким образом, электроэнергия, вырабатываемая на крупных гидроэлектростанциях, не учитывается в строгих Калифорнийских стандартах портфеля возобновляемых источников энергии. Примерно от 10 до 15 процентов энергии, производимой в Калифорнии, вырабатывается крупными гидроэлектростанциями, на которые не распространяется RPS.

Значительное влияние плотин на энергетический сектор, водопользование, речной сток и экологические проблемы требует значительной политики, специфичной для гидроэнергетики.

СОДЕРЖАНИЕ

  • 1 История
  • 2 Накопитель
  • 3 Приливная сила
  • 4 крупнейшие гидроэлектростанции
  • 5 Статистика
  • 6 См. Также
  • 7 ссылки
  • 8 Внешние ссылки

История

Гидроэнергетика США произвела 1949-2008 годы (синий цвет), а гидроэнергетика в процентах от общего объема электроэнергии США (красный цвет). Ежемесячная выработка гидроэлектроэнергии в США, 2008-2012 гг. Гидроэнергетика меняется в зависимости от сезонного стока.

Самая ранняя гидроэлектростанция в США использовалась для освещения и использовала более понятную систему постоянного тока (DC) для обеспечения электрического потока. Однако он протекал недалеко: десять миль были пределом системы; решение проблем с передачей электроэнергии придет позже и станет самым большим стимулом для новых гидроэнергетических разработок гидроэлектростанций.

Первая электростанция постоянного тока была в Гранд-Рапидс, штат Мичиган, где водяная турбина на заводе Wolverine Chair была прикреплена к динамо-машине с помощью механического ременного привода для освещения шестнадцати уличных фонарей. Это произошло в 1880 году, в том же году, когда Томас Эдисон произвел долговечные лампы накаливания с нитью накаливания, которые были безопаснее и удобнее существующих свечей, ламп с китовым маслом и керосиновых ламп внутри зданий. В 1881 году, также используя постоянный ток для освещения Ниагарского водопада, Джейкоб Ф. Шёллькопф перенаправил часть продукции своей мукомольной мельницы с водяным колесом, чтобы привести в действие один из усовершенствованных генераторов Чарльза Браша, чтобы обеспечить ночное освещение для туристов. Раньше аттракцион освещался яркими кальциевыми факелами, но дуговые лампы оказались лучшей и более дешевой альтернативой. В 1882 году первая в мире коммерческая центральная гидроэлектростанция постоянного тока обеспечила электроэнергией бумажную фабрику в Аплтоне, штат Висконсин; всего лишь несколько месяцев спустя первого инвестор принадлежит электроэнергетический, Edison Illuminating Company, завершил первую ископаемый подпитывается электрическая электростанция в Нью - Йорке, чтобы конкурировать с ГЭС, близким к области высокого спроса. К 1886 году в Соединенных Штатах и ​​Канаде работало от 40 до 50 гидроэлектростанций, а к 1888 году около 200 электрических компаний полагались на гидроэнергетику, по крайней мере, в части выработки электроэнергии.

Признавая, что большой гидроэнергетический потенциал водопада превышает местный спрос на электроэнергию, тем не менее, большая энергетическая компания была создана в идеальном месте для развития; он ожидал перспектив создания эффективной системы передачи электроэнергии на большие расстояния. Компания Westinghouse Electric победила в конкурсе, разработав свои планы относительно системы переменного тока. Станция была завершена в 1895 году, а в 1896 году началась передача электроэнергии в 20 милях от Буффало, штат Нью-Йорк. Это событие также положило начало преобладанию системы переменного тока над методами постоянного тока Томаса Эдисона. Множественные постоянные гидроэлектростанции все еще существуют как на американской, так и на канадской сторонах водопада, включая Ниагарскую электростанцию ​​Роберта Мозеса, третью по величине в Соединенных Штатах.

Необходимость обеспечить сельское развитие в начале 20-го века часто была связана с наличием электроэнергии и приводила к крупномасштабным проектам, таким как Управление долины Теннесси, которое создало многочисленные плотины и, что иногда вызывает споры, затопило большие территории. В 1930-х годах потребность в электроэнергии на Юго-Западе привела к строительству крупнейшего бетонного сооружения в мире на тот момент - плотины Гувера. Гранд-Кули был как сила и ирригационный проект 1930 - х годов, который был расширен для военно - промышленных причинам во время Второй мировой войны, которые также видели другие дамбы, такие, как TVA в Fontana Dam построен.

Пик строительства плотин пришелся на 1960-е годы, а в 1970-е было построено несколько плотин. Растущее осознание экологических проблем, связанных с плотинами, привело к удалению одних старых и меньших плотин и установке рыбных трапов на других. Огромная плотина Rampart была отменена в 1967 году из-за экологических и экономических проблем. Ремонт старых станций вместо новых дамб увеличил мощность нескольких объектов. Например, плотина Гувера заменила свои генераторы в период с 1986 по 1993 год. Необходимость изменить сток воды ниже по течению по экологическим причинам (устранение инвазивных видов, отложения осадков и т. Д.) Привела к регулируемым сезонным сбросам воды на некоторых плотинах, что изменило доступность воды для выработки электроэнергии.. Засуха и увеличение использования воды в сельском хозяйстве также могут привести к ограничению выработки электроэнергии.

Согласно отчету Министерства энергетики США, существует более 12 000 МВт потенциальной мощности гидроэлектроэнергии в существующих 80 000 плотин без электропитания в США. Использование плотин, которые в настоящее время не имеют электропитания, может генерировать 45 ТВт / год, что эквивалентно 16 процентам выработки гидроэлектроэнергии в 2008 году.

Насосное хранилище

Другое применение гидроэлектроэнергии - гидроаккумулирующая энергия, которая не дает чистого прироста мощности, но позволяет уравновешивать пиковое потребление. Вода перекачивается из более низкого источника в более высокий и выпускается через генераторы только при высоком потреблении электроэнергии. В 2009 г. в Соединенных Штатах было 21,5 ГВт генерирующих мощностей с гидроаккумулятором, что составляет 2,5% от генерирующих мощностей базовой нагрузки. В 2019 году эта цифра увеличилась до 22 878 МВт. Насосная гидроаккумулирующая станция округа Бат является крупнейшим подобным сооружением в мире. Другие станции этого типа включают гидроаккумулирующую станцию Раккун-Маунтин, гидроэлектростанцию ​​Медвежье болото и гидроаккумулирующую электростанцию ​​Лудингтон на озере Мичиган и ранее крупнейшую в мире.

Приливная сила

В Соединенных Штатах не существует значительных приливных электростанций. Проект был предложен и реализован PUD округа Снохомиш в Вашингтоне, но был завершен, когда возникли проблемы с получением достаточного финансирования.

Крупнейшие гидроэлектростанции

Карта производства гидроэлектроэнергии в США, 2016 г. Основная статья: Список гидроэлектростанций в США

Это список десяти крупнейших гидроэлектростанций США по установленной мощности.

Классифицировать Имя Изображение Мощность ( МВт ) Состояние Координаты Год открытия Тип Ссылка
1 Grand Coulee Гранд-Кули-Дам.jpg 6 809   Вашингтон 47 ° 57′21 ″ с.ш. 118 ° 58′54 ″ з.д. / 47.95583 ° с.ш.118.98167 ° з. / 47.95583; -118,98167 ( Плотина Гранд-Кули) 1942 г. Резервуар (95,4%) Накопитель (4,6%)
2 Округ Бат 3 003   Вирджиния 38 ° 13′50 ″ с.ш. 79 ° 49′10 ″ з.д. / 38,23056 ° с.ш. 79,81944 ° з.д. / 38.23056; -79,81944 ( Насосное хранилище округа Бат) 1985 г. Накачка-хранилище
3 Роберт Мозес Ниагара Электростанция Роберта Мозеса Ниагара 01.jpg 2,675   Нью-Йорк 43 ° 08′35 ​​″ с.ш., 79 ° 02′23 ″ з.д. / 43,14306 ° с.ш. 79,03972 ° з.д. / 43.14306; -79.03972 ( Роберт Мозес Ниагара) 1961 г. Резервуар
4 Вождь Джозеф Главный Джозеф Дам.jpg 2 614   Вашингтон 47 ° 59′43 ″ с.ш., 119 ° 38′00 ″ з.д. / 47,99528 ° с.ш.119,63333 ° з.д. / 47.99528; -119,63333 ( Главный Джозеф Дам) 1979 г. Русло реки
5 Джон Дэй JhnDyDam1.jpg 2,485   Орегон Вашингтон   45 ° 42′59 ″ с.ш., 120 ° 41′40 ″ з.д. / 45,71639 ° с.ш.120,69444 ° з.д. / 45.71639; -120,69444 ( Плотина Джон Дэй) 1971 г. Русло реки
6 Лудингтон Гидроэлектростанция Лудингтон (8741624752).jpg 2 172   Мичиган 43 ° 53′37 ″ с.ш., 86 ° 26′43 ″ з.д. / 43,89361 ° с.ш.86,44528 ° з.д. / 43,89361; -86,44528 ( Насосное хранилище Лудингтона) 1973 Накачка-хранилище
7 Пылесос Ансель Адамс - Национальный архив 79-AAB-01.jpg 2,080   Аризона Невада   36 ° 0′56 ″ с.ш. 114 ° 44′16 ″ з.д. / 36,01556 ° с.ш.114,73778 ° з. / 36.01556; -114,73778 ( Плотина Гувера) 1936 г. Резервуар
8 Даллес Epa-архивы the dalles dam-cropped.jpg 1813   Орегон Вашингтон   45 ° 36′44 ″ с.ш. 121 ° 08′04 ″ з.д. / 45,61222 ° с.ш.121,13444 ° з.д. / 45.61222; -121.13444 ( Плотина Даллес) 1957 г. Русло реки
9 Енот-гора Енотовидная горная гидроаккумулирующая установка.jpg 1,616   Теннесси 35 ° 2′54 ″ с.ш. 85 ° 23′48 ″ з.д. / 35,04833 ° с.ш. 85,39667 ° з.д. / 35.04833; -85,39667 ( Гора Енот гидроаккумулятором) 1978 г. Накачка-хранилище
10 Castaic Castaic Power Plant Front.jpg 1,500   Калифорния 34 ° 35′14 ″ с.ш. 118 ° 39′24 ″ з.д. / 34,58722 ° с. Ш. 118,65667 ° з. / 34,58722; -118,65667 ( Кастайское гидроаккумулирующее оборудование) 1973 Накачка-хранилище

Статистика

Мощность гидроэлектростанций в США по годам
Установленная мощность обычных гидроэлектростанций с 2000 г. (МВт)
Гидроэнергетика в США
Год Летняя мощность (ГВт) Производство электроэнергии (ТВтч) Коэффициент мощности Годовой рост генерирующих мощностей Годовой рост произведенной энергии Доля возобновляемой электроэнергии Доля от общего количества электроэнергии
2019 г. 79,85 273,7
2018 г. 79,89 291,72 0,417 0,12% -2,7% 40,9% 7,0%
2017 г. 79,79 300,05 0,430 -0,2% 12% 43,7% 7,44%
2016 г. 79,92 267,81 0,383 0,3% 7,50% 43,9% 6,57%
2015 г. 79,66 249,08 0,357 0,56% -4,0% 45,77% 6,11%
2014 г. 79,24 258,75 0,373 0,05% -3,66% 47,93% 6,32%
2013 79,22 268,57 0,387 0,64% -2,78% 51,44% 6,61%
2012 г. 78,7 276,24 0,401 0,06% -13,50% 55,85% 6,82%
2011 г. 78,65 319,36 0,464 -0,23% 22,74% 62,21% 7,79%
2010 г. 78,83 260,2 0,377 0,39% -4,85% 60,88% 6,31%
2009 г. 78,52 273,45 0,398 0,76% 7,31% 65,47% 6,92%
2008 г. 77,93 254,83 0,373 0,05% 2,96% 66,90% 6,19%
2007 г. 77,89 247,51 0,363 0,09% -14,43% 70,18% 5,95%
2006 г. 77,82 289,25 0,424 0,36% 7,00% 74,97% 7,12%
2005 г. 77,54 270,32 0,398 -0,13% 0,71% 75,57% 6,67%
2004 г. 77,64 268,42 0,395 -1,33% -2,68% 76,36% 6,76%
2003 г. 275,8
2002 г. 264,33
2001 г. 216,96
2000 г. 275,57
Производство традиционной гидроэлектроэнергии в США (ГВтч)
Год Общий % от общего Янв Фев Мар Апр Может Июн Июл Авг Сен Октябрь Ноя Декабрь
2001 г. 216 962 18 852 17 473 20 477 18 013 19 176 20 728 18 079 18 914 15 256 15 235 15 413 19 346
2002 г. 264 331 21 795 20 192 21 009 24 247 26 663 28 213 25 471 21 084 17087 17 171 19 730 21 669
2003 г. 275 804 20 600 19 780 24 202 24 759 29 395 28 586 24 843 22 972 18 480 18 428 19 715 24 044
2004 г. 268 417 22 983 20 914 22 914 20 888 24 020 25 252 23 318 21 592 20 525 18 863 20 937 26 211
2005 г. 270 322 24 272 21 607 22 936 23 058 27 279 26 783 25 957 21 566 17 364 18 006 19 353 22 141
2006 г. 289 246 27 437 24 762 24 625 28 556 30 818 29 757 25 439 21 728 17 201 17055 20 272 21 596
2007 г. 247 512 26 045 18 567 24 163 23 891 26 047 22 817 22 478 19 941 14 743 14 796 15,682 18 342
2008 г. 254 830 20 779 18 789 21 669 22 234 27 221 29 177 25 555 21 229 16 178 15 470 15,668 20 861
2009 г. 273 445 23 490 17 812 21 827 25 770 29 560 29 233 23 385 19 580 17 359 19 691 21 008 24 730
2010 г. 260 204 22 383 20 590 20 886 19 097 25 079 29 854 24 517 20 119 17 265 17 683 19 562 23 169
2011 г. 319 355 25 531 24 131 31 134 31 194 32 587 32 151 31 285 25 764 21 378 19 787 20 681 23 732
2012 г. 276 240 23 107 20 284 25 907 26 295 28 641 26 658 26 491 23 034 17 604 16 502 18 733 22 984
2013 268 565 24 829 20 418 20 534 25 097 28 450 27 384 27 255 21 633 16 961 17 199 17 677 21 128
2014 г. 259 366 21 634 17 396 24 257 25 440 26 544 25 744 24 357 19 807 16 074 17 159 18 625 22 329
2015 г. 249 079 24 138 22 286 24 281 22 471 20 125 20 414 21 014 19,122 16 094 16 630 19 338 23 166
2016 г. 267 813 25 615 24 139 27 390 25 878 25 486 23 237 21 455 19 570 16 368 17 339 18 808 22 528
2017 г. 300 332 26 628 23 882 29 613 29 409 32 607 30 575 26 598 22 034 19,152 17 698 19 888 22 248
2018 г. 292 524 25 064 24 902 25 861 28 115 30 444 27 597 25 100 22 017 19 166 19 548 21 913 22,797
2019 г. 287 875 24 798 22 881 26 334 27 820 31 982 28 078 24 875 22 579 18 526 18 306 20 218 21 478
2020 г. 291 111 25,332 26 370 23 594 22 112 30 485 29 059 27 676 24 082 19 162 18 321 21 832 23 086
2021 г. 159 798 26 159 22 137 21 349 19 257 23 408 24 879 22 609
Последняя запись,% от общей суммы
Выработка гидроаккумуляторов в США (ГВтч)
Год Общий % от общего Янв Фев Мар Апр Может Июн Июл Авг Сен Октябрь Ноя Декабрь
2001 г. -8 825 -589 -707 -773 -796 -623 -774 -871 -715 -928 -615 -811 -623
2002 г. -8 744 -750 -586 -684 -585 -539 -863 -998 -935 -777 -681 -666 -680
2003 г. -8 535 -802 -759 -778 -546 -597 -762 -745 -806 -769 -615 -695 -661
2004 г. -8 488 -768 -692 -653 -669 -689 -718 -693 -818 -770 -703 -665 -650
2005 г. -6,558 -725 -346 -497 -338 -466 -415 -625 -623 -680 -611 -554 -678
2006 г. -6,558 -533 -447 -435 -587 -444 -423 -638 -695 -629 -507 -553 -667
2007 г. -6 897 -572 -447 -458 -374 -547 -523 -595 -651 -743 -760 -662 -565
2008 г. -6 289 -746 -451 -553 -132 -587 -372 -799 -648 -517 -497 -489 -498
2009 г. -4 626 -501 -413 -315 -272 -349 -226 -491 -613 -348 -385 -330 -383
2010 г. -5 502 -565 -351 -325 -335 -441 -472 -557 -600 -421 -438 -467 -530
2011 г. -6 422 -659 -413 -349 -466 -417 -567 -708 -692 -583 -601 -458 -509
2012 г. -4,951 -348 -237 -281 -265 -371 -507 -619 -529 -431 -378 -409 -576
2013 -4,682 -465 -320 -462 -292 -334 -358 -340 -465 -439 -373 -413 -421
2014 г. -6 174 -290 -445 -421 -378 -601 -653 -545 -840 -542 -448 -531 -480
2015 г. -5 090 -551 -456 -409 -214 -370 -398 -513 -626 -544 -443 -285 -281
2016 г. -6 687 -312 -399 -384 -452 -321 -497 -784 -902 -715 -561 -607 -753
2017 г. -6 494 -435 -508 -521 -439 -423 -568 -759 -638 -606 -463 -478 -656
2018 г. -5 903 -547 -315 -490 -377 -390 -433 -644 -747 -603 -492 -343 -522
2019 г. -5,260 -323 -389 -409 -103 -368 -385 -622 -579 -671 -373 -509 -529
2020 г. -5 323 -377 -247 -353 -325 -367 -499 -686 -784 -525 -423 -369 -368
2021 г. -2,759 -424 -425 -236 -197 -416 -376 -685
Последняя запись,% от общей суммы

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки

Последняя правка сделана 2023-04-13 12:54:08
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте