‚S Werelds grootste bron van schone energie verdampt snel

De waterproblemen van de iconische megadam van China maken deel uit van een wereldwijde waterkrachtcrisis die wordt verergerd door de opwarming van de aarde.

De waterproblemen van de iconische megadam van China maken deel uit van een wereldwijde waterkrachtcrisis die wordt verergerd door de opwarming van de aarde.

Door Bloomberg News

(Bloomberg) – China’s Three Gorges Dam is een ontzagwekkend gezicht, een enorme barrière over de Yangtze-rivier die genoeg beton bevat om zeven Wembley-stadions te vullen en meer staal dan acht Empire State Buildings. Zijn turbines zouden in zijn eentje de Filippijnen van stroom kunnen voorzien.

Maar deze zomer was ’s werelds grootste energiecentrale akelig stil.

De Drieklovendam in augustus.  Bron: Bloomberg

De Drieklovendam in augustus. Bron: Bloomberg

Tijdens een bezoek aan de faciliteit eind augustus stond het water aan beide zijden van de dam stil. Er was geen spoor van de witte nevel die gewoonlijk opstijgt uit de overlaat of het gebrul van water dat uit de turbines komt. Verzengende temperaturen en een droogte stroomopwaarts hebben het reservoir tot een absoluut minimum teruggebracht, waardoor het vermogen van de plant om elektriciteit op te wekken drastisch is verminderd.

De waterellende van de iconische megadam van China maakt deel uit van een wereldwijde waterkrachtcrisis die wordt verergerd door de opwarming van de aarde. Van Californië tot Duitsland hebben hittegolven en droogtes de rivieren die de reservoirs voeden, gekrompen. De productie van hydro-elektriciteit daalde dit jaar tot en met september met 75 terrawattuur in Europa – meer dan het jaarlijkse verbruik van Griekenland – en daalde vorige maand met 30% in heel China. In de VS zal de productie in september en oktober naar verwachting dalen tot het laagste niveau in zes jaar.

Het is een wrede ironie die nutsbedrijven dwingt om de traditionele rol van waterkracht als een betrouwbare en onmiddellijke bron van groene energie te heroverwegen. Dammen zijn ’s werelds grootste bron van schone energie, maar door extreem weer zijn ze minder effectief in de strijd tegen klimaatverandering.

De cyclus is „een waarschuwingssignaal in termen van het ontwerpen van energiesystemen“, zegt Wenxuan Xie, een managing consultant bij Wood Mackenzie Ltd. „Je moet echt nadenken over de mogelijkheden van extreme gebeurtenissen, en dat wat je ooit dacht dat extreem was misschien vaker zou kunnen gebeuren.“

Een kustlijn blootgelegd door lage waterstanden bij de Roskreppfjorden-dam in Sirdal, Noorwegen in september.  Fotograaf: Carina Johansen/Bloomberg

Een kustlijn blootgelegd door lage waterstanden bij de Roskreppfjorden-dam in Sirdal, Noorwegen in september. Fotograaf: Carina Johansen/Bloomberg

Het probleem is dat er maar weinig hernieuwbare alternatieven zijn die zo flexibel of wijdverbreid zijn. Wereldwijd wekt waterkracht meer elektriciteit op dan kernenergie en meer energie dan wind en zonne-energie samen. In landen als Noorwegen en Brazilië wekken dammen meer dan de helft van de totale elektriciteit op. Bovendien zijn grote dammen in het verleden betrouwbaarder geweest en produceerden ze gemiddeld ongeveer 42% van de tijd stroom, vergeleken met 25% voor wind en 12% voor zonne-energie, volgens gegevens van BloombergNEF. En netbeheerders kunnen ze gebruiken als een verzendbare bron – een die vrijwel onmiddellijk kan worden ingeschakeld wanneer dat nodig is, vergelijkbaar met kolen of gas.

Behalve als er geen water is.

„Verergering van de droogte als onderdeel van klimaatverandering zal de beschikbaarheid en inzetbaarheid van waterkrachtreservoirs gaan beperken en de capaciteitsfactor verlagen in plaatsen als Zuidwest-China en West-VS“, zegt Xizhou Zhou, managing director voor stroom en hernieuwbare energie bij S&P Global Commodity Insights. . Dat zal van invloed zijn op zowel de inkomsten die dammen genereren als de betrouwbaarheid van de netten die ze voeden, zei hij.

De ergste droogte in 1200 jaar dit jaar in het westen van de VS betekent dat uitgedroogde reservoirs slechts de helft van de stroom kunnen produceren die ze normaal aan Californië leveren, waardoor het risico op stroomuitval in de staat toeneemt. De landelijke opwekking van waterkracht daalde in september tot 17,06 terrawattuur en zou in oktober verder dalen, volgens de Energy Information Administration, het laagste niveau sinds september 2016.

Volgens klimaatdenktank Ember in Europa hebben opgedroogde rivieren de waterkrachtproductie in september teruggebracht tot het laagste niveau sinds ten minste 2015. Dat heeft ertoe geleid dat nutsbedrijven meer op kolen en gas zijn gaan vertrouwen, waardoor de voorraden brandstof worden verbruikt die het continent probeert te besparen om een ​​winterse stroomstoring te voorkomen die wordt veroorzaakt door onderbrekingen in de aanvoer vanuit Rusland

In Brazilië, dat doorgaans voor meer dan 60% van zijn elektriciteit afhankelijk is van waterkracht, bracht een droogte vorig jaar het land aan de rand van het rantsoeneren van energie en dwong het land te vertrouwen op een grotere invoer uit de buurlanden Uruguay en Argentinië, of om dure fossiele brandstoffen te kopen om het tekort aan te vullen.

Dambeheerders moeten ook een afweging maken tussen concurrerende eisen voor hun water. Grote dammen zorgen voor irrigatie voor gewassen, watervoorziening voor steden en navigatie voor schepen. Het primaire doel van de Drieklovendam was bijvoorbeeld het beheersen van de jaarlijkse overstroming van de Yangtze die af en toe steden en boerderijen stroomafwaarts verwoestte. Deze zomer, toen droogte de waterstroom in de rivier verminderde, moest de dam genoeg water tegenhouden om de scheepvaart naar Chongqing, de grootste stad van centraal China, op bijna 2.000 kilometer van de zee te behouden.

Lake Mead bevloeit honderdduizenden hectaren gewassen.  Fotograaf: Justin Sullivan/Getty Images

Lake Mead bevloeit honderdduizenden hectaren gewassen. Fotograaf: Justin Sullivan/Getty Images

Lake Mead, het stuwmeer achter de Hoover Dam aan de Colorado-rivier in het westen van de VS, voorziet in 90% van de watervoorziening van Las Vegas en voedt steden zoals Los Angeles en irrigeert honderdduizenden hectaren gewassen. Het niveau van het meer viel deze zomer zo laag dat er menselijke botten uit de bodem van het meer werden opgegraven, waardoor politieonderzoek werd gestart.

Geen enkel land heeft echter meer dammen gebouwd dan China, waar de ergste droogte in minstens 60 jaar in Sichuan, een provincie zo groot als Duitsland, de productie in augustus met 50% verminderde, net toen de vraag naar airconditioning steeg om een ​​hittegolf tegen te gaan. Ambtenaren moesten bijna twee weken lang de stroom naar veel lokale fabrieken afsluiten, waardoor de leveringen voor productiereuzen, waaronder Apple Inc. en Tesla Inc.

„Wanneer zo’n evenement plaatsvindt, doet het twee dingen: het vermindert de stroomvoorziening en verhoogt de vraag naar stroom, dus er is een dubbele klap“, zegt Li Shuo, een analist bij Greenpeace.

Zelfs nadat de droogte in Sichuan eind augustus eindigde, houden de effecten aan. In de naburige provincie Yunnan worden aluminiumsmelterijen gedwongen om met verminderde capaciteit te werken om energie te besparen en de reservoirs de kans te geven om te vullen voor de drogere wintermaanden, wanneer de elektriciteitsvoorziening opnieuw zou kunnen worden getest door de grote vraag. Om het energietekort op te vangen, was China meer aangewezen op vervuilende kolen en gas, ook al stegen de wereldwijde kosten van de brandstoffen tot records.

„Een langdurige ernstige droogte zoals we dit jaar hebben gezien, kan een verlammend effect hebben“, zegt David Fishman, analist in Shanghai bij The Lantau Group. „Reservoirs hebben steeds meer tijd nodig om bij te vullen en klaar te zijn om opnieuw te genereren.“

In plaats van terug te keren naar het gebruik van meer steenkool of gas, kunnen landen die worstelen met minder betrouwbare levering van waterkrachtturbines investeren in kernenergie of batterijopslag voor wind en zonne-energie. Een andere optie is om meer hoogspanningslijnen te bouwen om de belasting over meer stroombronnen in verschillende regio’s te verdelen.

Drijvende zonnepanelen op waterkrachtreservoirs kunnen ook helpen, energie opwekken als het zonnig is en de verdamping vertragen, zegt Lei Xie, manager energiebeleid bij de International Hydropower Association. „De combinatie van waterkracht en zonne-energie werkt goed“, zei ze, en de Chinese overheid heeft de strategie toegepast om de flexibiliteit van waterkrachtinstallaties te vergroten.

Een drijvend zonnepark, geëxploiteerd door EDPR, op het kunstmatige meer naast de Alqueva-dam in Alqueva, Portugal, op dinsdag 7 juni 2022. EDPR, de duurzame-arm van Portugal nutsbedrijf EDP, zal betalen voor de elektriciteit die wordt opgewekt bij een drijvend zonne-energieproject dat het in een veiling wil bouwen, zonder enige tegenprestatie.  Fotograaf: Goncalo Fonseca/Bloomberg

Een drijvend zonnepark, geëxploiteerd door EDPR, op het kunstmatige meer naast de Alqueva-dam in Alqueva, Portugal, op dinsdag 7 juni 2022. EDPR, de hernieuwbare energietak van het belangrijkste nutsbedrijf van Portugal, EDP, betaalt de opgewekte elektriciteit bij een drijvend zonneproject bood het aan om een ​​veiling in te bouwen, zonder enige tegenprestatie. Fotograaf: Goncalo Fonseca/Bloomberg

Toch kan extreem weer alle schone energiebronnen aantasten. Rook van bosbranden en stofstormen verduisteren zonnepanelen, terwijl dalende wintertemperaturen windturbines kunnen bevriezen. De droogte in Europa heeft de productie van kerncentrales, die voor koeling afhankelijk zijn van rivierwater, aan banden gelegd.

Bezorgdheid over de betrouwbaarheid van dammen naarmate de planeet warmer wordt, vergroot in veel landen de groeiende weerstand tegen nieuwe waterkrachtprojecten. Dammen zijn verantwoordelijk voor het verstoren van ecosystemen, het verlies van wetlands en het uitsterven van aquatische soorten. Grote projecten verdrijven de lokale bevolking om plaats te maken voor reservoirs – meer dan 1,3 miljoen mensen in het geval van de Driekloven.

Door die tegenwind is het onwaarschijnlijk dat waterkracht zijn leidende rol in schone energie lang zal behouden. BloombergNEF verwacht een toename van 18% van de wereldwijde waterkrachtcapaciteit tussen nu en 2050, vergeleken met een meer dan 8-voudige toename voor zonne-energie en een minstens 3-voudige toename van windenergie.

In feite verschuift de ontwikkeling van waterkracht naar wat ooit een nicherol in de industrie was: pompopslag. Hiervoor wordt water in tijden van overmatige elektriciteitsopwekking terug in het reservoir geduwd en vervolgens door de turbines naar beneden laten stromen wanneer er meer elektriciteit nodig is. De technologie kan worden gecombineerd met intermitterende wind- en zonne-energie om 24 uur per dag koolstofvrije elektriciteit te leveren. Omdat pompsystemen op een gesloten circuit werken, hebben ze volgens de waterkrachtvereniging minder last van droogte.

China kan tegen 2025 270 gigawatt van dergelijke projecten ontwikkelen, volgens de grootste dambouwer in staatseigendom, vergeleken met de plannen van het land om in dezelfde periode 60 gigawatt aan traditionele waterkrachtcentrales toe te voegen.

De strijd van Hydro onderstreept de moeilijkheid om een ​​robuust netwerk voor hernieuwbare energie op te bouwen om fossiele brandstoffen te vervangen, vooral in ontwikkelingslanden die ook te maken hebben met een stijgende vraag naar elektriciteit naarmate het verbruik per hoofd van de bevolking stijgt. Tegelijkertijd onderstrepen de droogteproblemen de noodzaak om de inspanningen om de stijgende temperaturen te beteugelen te versnellen naarmate de kosten van het maken van de energietransitie toenemen, zei Li van Greenpeace.

„Als we het probleem dat aan de basis ligt van klimaatverandering niet aanpakken en de uitstoot niet verminderen, dan moeten we toegeven dat er dingen zullen zijn die we niet kunnen plannen of die te duur zijn om voor te plannen“, zei hij. „Er zullen catastrofale verliezen zijn.“

©2022 Bloomberg LP

Kommentar verfassen

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert