Video: Wasserkraft Für Energie Und ökologische Nachhaltigkeit Neu Denken
2023 Autor: Isabella Ferguson | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-11-26 12:43
Ein kalifornisches Unternehmen, Natel Energy, arbeitet hart an der Entwicklung eines Wasserkraftkonzepts mit geringer Fallhöhe und geringen Auswirkungen, das eines der Hauptprobleme bei der Neuinstallation adressiert - die Auswirkungen auf natürliche Bachläufe.
Natürlich, wenn Umweltminderungsstrategien zu viel von den Einnahmen kosten, ist der Aufwand ein Nichtstarter. Gleichzeitig setzt sich das Unternehmen mit Leidenschaft dafür ein, Umweltauswirkungen zu minimieren und im Idealfall zur Wiederherstellung und zum Schutz lokaler Ökosysteme beizutragen.
Um dieser Herausforderung zu begegnen, hat das National Renewable Energy Laboratory (NREL) Natel geholfen, Wasserkraft neu zu denken. Der ehemalige NREL-Forschungsingenieur Michael Craig und der technische Manager von NREL Hydropower, Greg Stark, arbeiteten mit Natel-CEO Gia Schneider und ihren Kollegen zusammen, um die Kompromisse zwischen Einnahmen und nachgelagerten Strömen für eine hypothetische Reihe kleiner, kaskadierender Wasserkraftanlagen zu untersuchen. Dieses System von 36 Einrichtungen soll die Flussverbindung für Wasser, Fische, Sedimente und Menschen erhalten. Die Analyse von NREL zeigte, dass die Auswirkungen auf die natürlichen Fließgewässer vernachlässigbar sein können, wenn das System koordiniert gesteuert wird.
„NREL hat an beiden Fronten – der wirtschaftlichen und der ökologischen Nachhaltigkeit – die Nadel bewegt, indem es ein Modell erstellt hat, das uns half, die Kompromisse zwischen Einnahmen und Auswirkungen auf die nachgelagerten Ströme zu quantifizieren und zu verstehen“, sagte Schneider. „Diese Arbeit hat gezeigt, dass die Umsatzreduzierung durch die betrieblichen Änderungen, die zum Erreichen unserer Umweltziele erforderlich sind, mit weniger als 4 % gering war.“
Das kleine Wasserkraftwerk und der Teich an jedem Knoten einer Kaskade können zusammen mit den anderen Knoten verwaltet werden, um den Energiebedarf zu decken und einen zuschaltbaren Energiespeicher bereitzustellen. Abbildung mit freundlicher Genehmigung von Natel Energy Inc.
Die aus der Analyse von NREL gewonnenen Erkenntnisse veranlassten Natel auch, in Erwägung zu ziehen, neue Wasserkraftprojekte zu größeren virtuellen Kraftwerken (VPPs) zusammenzufassen. Durch die Nutzung von Fortschritten im dezentralen Energieressourcenmanagement, Mikronetzen und Batterien können diese Wasserkraft-VPPs Netzzuverlässigkeitsdienste mit minimaler Umweltbelastung und ohne CO2-Emissionen bereitstellen.
Mit moderner Leistungselektronik und Steuerung können die kleine Anlage und der Teich an jedem Knoten der Kaskade zusammen mit den anderen Knoten verwaltet werden, um den Energiebedarf zu decken. Diese Flexibilität ermöglicht es der Anlage, zuverlässig erneuerbare Energie mit zuschaltbaren Energiespeichern zu produzieren und ermöglicht es Systembetreibern, variablere und weniger flexible erneuerbare Energieressourcen wie Wind und Sonne in das Netz zu integrieren.
In großem Maßstab eingesetzt, insbesondere in Kombination mit anderen erneuerbaren Energie- und Speicherstrategien, liefern nachhaltige dezentrale Wasserkraftanlagen viele wirtschaftlich wertvolle Ökosystemleistungen. Abbildung mit freundlicher Genehmigung von Natel Energy Inc.
Diese Anlagen schützen nicht nur natürliche Flussläufe, sondern tragen auch dazu bei, Flüsse wieder mit Überschwemmungsgebieten zu verbinden, die Biodiversität von Lebensräumen und Flüssen wiederherzustellen, Überschwemmungen zu mildern und die Grundwasserneubildung zu unterstützen.
„Natel bietet Hardware- und Softwarelösungen, die darauf ausgelegt sind, den Klimawandel abzuschwächen, Klimaresilienz aufzubauen und schließlich ein zu 100 % erneuerbares Netz zu entwickeln“, sagte Schneider. „Die Arbeit, die wir mit NREL geleistet haben, hat es uns ermöglicht, die dezentrale nachhaltige Wasserkraft im Netzmaßstab weiter voranzutreiben.“
Die Forschung wurde vom Water Power Technologies Office des U. S. Department of Energy (DOE) über das Small Business Voucher-Programm finanziert. Das Programm ermöglicht qualifizierten Kleinunternehmen in der Branche für saubere Energie einen erschwinglichen Zugang zum Fachwissen und den Einrichtungen der nationalen Labors des DOE.
Erfahren Sie mehr über die Forschung des NREL im Bereich Wasserkrafttechnologien.
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