奥巴马政府为可再生能源提供的刺激资金带来了又一清洁能源突破。这次,在水力发电中,随着革命性的新型涡轮技术的发展,这种技术既有利于鱼类,又具有高能效。
新的涡轮机现在已经进行了大规模的前期测试,这是通过2009年美国能源部与电力研究院(EPRI)和水电行业合作伙伴共同开展的一项合作研究项目中增加的政府资助而实现的完成“鱼类友好型”水轮机所需的其余开发工程。
问题:
到目前为止,鱼的死亡率和能源生产是相互排斥的。传统的高效水力发电杀死或残废了鱼类,但更多的鱼类友好项目在发电方面效率较低,每年损失8,500兆瓦时的生产,而要通过单独的旁路使鱼类不受伤害。
该项目的主要挑战是完成必要的工程设计,以将概念性涡轮机设计转换为可建造的设计,并与现有水力涡轮机设计在商业上竞争。它必须既高效又对鱼类友好。最终的涡轮机实现了这一目标,将94%的水能转化为电能,并实现了98%的鱼类生存。
政府资金如何提供帮助:
能源部的水力发电站(Water.energy.gov)最初从1995年开始与Alden实验室的工程师和科学家合作,设计了一种鱼用涡轮机,从概念上讲,它起作用了。在奥尔登(Alden)研究机构进行的早期测试非常有前途,并表明生存率可以接近100%,并且可以保存40,000种鱼。
但是需要进行全面测试,而在2009年,这就是该项目的成果,因为在奥巴马政府对清洁能源的资助增加的情况下,增加的资金使数年的开发工程和全面开发成为可能。在宾夕法尼亚州约克市的福伊特液压试验台上进行大规模测试。现在,这些全面的测试所产生的结果(原型测试的完整技术报告)已经超出了预期,鱼的生存和能源生产双赢。
这个怎么运作:
本质上的区别是大小和速度。大多数传统的水力涡轮机具有5到18个快速旋转的叶片,由间隙隔开。叶片可能会击打并伤害鱼,而间隙则会将其困住。相比之下,奥尔登涡轮机具有三个叶片,无间隙,更大,旋转更慢。这些措施显着降低了鱼通过所造成的伤害或死亡的危险,但涡轮机的较大尺寸和其他设计考虑因素经过了优化,以保持高效和高能效。
在接下来的三年中,将在纽约Cohoes的Brookfield可再生能源学校街道项目中对使用10 MW Alden Turbine的新设计进行的演示进行测试。
为什么对我们的未来很重要:
有了这样的突破,水电有史以来第一次成为能够支持清洁和高效电力生产以支持我们的文明的源,以及作为基础的完整生态系统。
在19世纪大规模发展,后来发现对生态系统造成严重影响,导致发展步伐放缓:水力发电目前仅提供美国电力的7%。但是它的潜力更大,尤其是在西北太平洋和北大西洋州,那里的降水量很高,并且已经开始随着气候变化而增加。
奥尔登鱼类友好涡轮机将改变美国水力发电的方式,并且具有对生态负责的数千兆瓦水力资源开发的潜力,它也可能具有巨大的出口潜力。
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