Το ισχυρό comeback της υδροηλεκτρικής ενέργειας – Η πρόκληση της ξηρασίας και το στοίχημα της Ευρώπης

Εκτός από τις πιο δημοφιλείς ανανεώσιμες πηγές ενέργειας - την ηλιακή και την αιολική - αρκετές χώρες επενδύουν στην ανάπτυξη της υδροηλεκτρικής τους ικανότητας καθώς προσπαθούν να διαφοροποιήσουν το ενεργειακό τους μείγμα επιδιώκοντας μεγαλύτερη ενεργειακή ασφάλεια. 

Σύμφωνα με έκθεση της CMI η αξία της αγοράς υδροηλεκτρικής ενέργειας εκτιμάται σε 251,58 δισεκατομμύρια δολάρια φέτος και αναμένεται να φτάσει σε αξία 356,36 δισεκατομμυρίων δολαρίων έως το 2031 , αυξανόμενη με CAGR 5,1% μεταξύ 2024 και 2031. Αρκετές παραδοσιακές αγορές υδροηλεκτρικής ενέργειας θα συνεχίσουν να αναπτύσσονται, ενώ άλλες νέες αγορές θα αναδυθούν καθώς οι χώρες επιδιώκουν έργα εναλλακτικής πράσινης ενέργειας.

Η πρωτοκαθεδρία της Κίνας

Όσον αφορά την υδροηλεκτρική ενέργεια με αντλία αποθήκευσης, η Κίνα πρωτοστατεί στην παγκόσμια αγορά. 

Σύμφωνα με την μελέτη, η εγκατεστημένη ισχύς αντλούμενης υδροηλεκτρικής ενέργειας αποθήκευσης της Κίνας έφτασε τα 50,94 εκατομμύρια kW μέχρι το τέλος του περασμένου έτους, η υψηλότερη ισχύς παγκοσμίως. Ο εγκεκριμένος αγωγός έργου ανερχόταν σε επιπλέον 179 εκατομμύρια kW στα τέλη του 2023. 

Τα έργα PHS περιλαμβάνουν δύο δεξαμενές νερού που βρίσκονται σε διαφορετικά ύψη, οι οποίες μπορούν να αποθηκεύουν ή να παράγουν ενέργεια καθώς το νερό κινείται μεταξύ των δύο, περνώντας μέσα από έναν στρόβιλο. Όπως επισημαίνουν οι συντάκτες της έκθεσης  αυτή η διαδικασία μπορεί να βοηθήσει στην αλλαγή του φορτίου ισχύος στο δίκτυο, καθιστώντας το πιο αξιόπιστη πηγή ενέργειας από ορισμένες άλλες επιλογές ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Νέοι σταθμοί

Υπολογίζεται ότι 49 νέοι σταθμοί PSH εγκρίθηκαν για ανάπτυξη στην Κίνα πέρυσι, με συνδυασμένη ισχύ 63,4 εκατομμυρίων kW. Ο Zhao Zenghai, αναπληρωτής επικεφαλής του Ινστιτούτου Μηχανικών Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας της Κίνας, ανέφερε στο oilprice.com, ότι τα τέτοια ηδροηλεκτρικά έργα αναμένεται να συνεχίσουν να αυξάνονται σταθερά. 

Φέτος, η εγκατεστημένη ισχύς αναμένεται να φτάσει τα 57 εκατομμύρια kW. Κοιτάζοντας το μέλλον, η βιομηχανία θα επικεντρωθεί στην ανάπτυξη με γνώμονα τη ζήτηση , ενισχύοντας τη διάταξη των έργων, προχωρώντας σταθερά τις μεταρρυθμίσεις στις τιμές ηλεκτρικής ενέργειας και βελτιώνοντας τον συντονισμό της αλυσίδας της βιομηχανίας για την ανάπτυξη υψηλής ποιότητας».

Το στοίχημα της Σουηδίας

Η Σουηδία είναι μια άλλη καλά εδραιωμένη αγορά υδροηλεκτρικής ενέργειας, με την πηγή ενέργειας να παρέχει περίπου το 45% της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας της χώρας . Αυτόν τον μήνα, η εταιρεία Downing Renewables and Infrastructure Trust Plc με έδρα το Λονδίνο ανακοίνωσε σχέδια για επένδυση 6,6 εκατομμυρίων δολαρίων για την αγορά τριών υδροηλεκτρικών σταθμών στη Σουηδία , με αναμενόμενη συνδυασμένη ισχύ 7,5 GWh μετά τις αναβαθμίσεις. 

Η DORE θα αγοράσει τις εγκαταστάσεις Hagby, Gyttorp και Hammarby στον ποταμό Norasjön, καθώς και τις σχετικές δεξαμενές αποθήκευσης. Η DORE αγόρασε πέντε σουηδικούς υδροηλεκτρικούς σταθμούς νωρίτερα φέτος , με συνολική αξία περίπου 6,7 εκατομμυρίων δολαρίων. Η νέα εξαγορά θα φέρει το χαρτοφυλάκιο υδροηλεκτρικής ενέργειας της DORE σε 37 περιουσιακά στοιχεία και ετήσια μέση δυναμικότητα παραγωγής περίπου 222 GWh. 

Σύμφωνα με το oilprice.com το 2023, η Vattenfall, η μεγαλύτερη υδροηλεκτρική εταιρεία της Σουηδίας, ανακοίνωσε σχέδια για αύξηση της ισχύος των υδροηλεκτρικών σταθμών της κατά 720 MW μέσω της ανάπτυξης τεσσάρων έργων στο βόρειο και κεντρικό τμήμα της Σουηδίας. Αυτά τα έργα περιλαμβάνουν τον εκσυγχρονισμό της μονάδας σε αδράνεια στο εργοστάσιο στο Lule River στο Harsprånget, την αύξηση της απορροής στο εργοστάσιο Porjus που εδρεύει στον ποταμό Lule, τον εκσυγχρονισμό του εργοστασίου Juktan και την κατασκευή νέας μονάδας στο εργοστάσιο Messaure του ποταμού Lule.  Όλα αυτά τα έργα αναμένεται να ολοκληρωθούν έως το 2032. 

Στην άλλη πλευρά του Ατλαντικού

Εν τω μεταξύ, στον Καναδά, η ζήτηση για καθαρή ηλεκτρική ενέργεια μέσω υδροηλεκτρικών έργων αυξάνεται στα ύψη και οι ενεργειακές εταιρείες δίνουν μάχη για να διατηρήσουν την παραγωγή τους. Ένα έργο υδροηλεκτρικής ενέργειας, νοτιοδυτικά του Μόντρεαλ, παράγει αρκετή ενέργεια για να τροφοδοτήσει σχεδόν 400.000 σπίτια, και υπάρχουν πολλές άλλες επιχειρήσεις υδροηλεκτρικής ενέργειας σε όλο το Κεμπέκ. Η επαρχία είναι ένας σημαντικός κόμβος υδροηλεκτρικής ενέργειας, με 61 σταθμούς παραγωγής που την καθιστούν σημαντικό εξαγωγέα καθαρής ηλεκτρικής ενέργειας.

Το πρόβλημα της ξηρασίας

Ωστόσο, οι ενεργειακές εταιρείες μάχονται όλο και περισσότερο με την ξηρασία τα τελευταία χρόνια, καθώς προσπαθούν να διατηρήσουν τα επίπεδα παραγωγής σε υψηλά επίπεδα για να καλύψουν την αυξανόμενη ζήτηση για καθαρή ηλεκτρική ενέργεια. 

Τα επίπεδα της δεξαμενής της δημόσιας κοινής ωφέλειας έπεσαν κάτω από το μέσο όρο πέρυσι λόγω της εκτεταμένης ξηρασίας στον Καναδά και οι εξαγωγές στις ΗΠΑ από τον Καναδά μειώθηκαν κατά σχεδόν 25% το 2023. Εν τω μεταξύ η εταιρεία BC Hydro αναγκάστηκε να εισάγει πρόσθετη ενέργεια από τις ΗΠΑ λόγω των χαμηλότερων επιπέδων παραγωγής υδροηλεκτρικής ενέργειας. Αυτό έχει εγείρει ανησυχίες για το μέλλον της παραγωγής υδροηλεκτρικής ενέργειας στην περιοχή, καθώς η κλιματική αλλαγή αναμένεται να έχει σημαντικό αντίκτυπο στις μελλοντικές καιρικές συνθήκες.

Η υδροηλεκτρική ενέργεια στην Ευρώπη

Η υδροηλεκτρική ενέργεια έχει μακρά ιστορία στην Ευρώπη και το πρώτο μισό του περασμένου αιώνα συνέβαλε σημαντικά στη βιομηχανική ανάπτυξη και ευημερία στις περισσότερες χώρες της Ευρώπης. Σήμερα, σχεδόν 650 TWh παράγονται σε ένα μέσο υδρολογικό έτος, που ισοδυναμεί με περίπου το 65% του οικονομικά εφικτού δυναμικού υδροηλεκτρικής ενέργειας στην Ευρώπη, συμπεριλαμβανομένης της Τουρκίας. 

Εδώ και λίγα χρόνια, η ετήσια παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας σταθεροποιείται κοντά στις 650 TWh και η συνολική εγκατεστημένη ισχύς κοντά στα 230 GW. Πρέπει ωστόσο να σημειωθεί ότι η ετήσια παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας επηρεάζεται από την υδρολογική κατάσταση κάθε χρόνο.

Προβληματισμός

Ενώ αρκετές χώρες κυρίως στην Ευρώπη, φοβούνται τον αρνητικό αντίκτυπο της ξηρασίας στην παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας σε συμβατικά έργα, ορισμένες επινοούν καινοτόμους τρόπους για να αναπτύξουν την υδροηλεκτρική τους ικανότητα. Οι επενδυτές αναζητούν όλο και περισσότερο έργα υδροηλεκτρικής ενέργειας μικρότερης κλίμακας για να ξεπεράσουν τα οικονομικά εμπόδια για την πρόσβαση στην υδροηλεκτρική ενέργεια. 

Αυτά μπορούν να αναπτυχθούν σε αγροτικές κοινότητες και να βασίζονται σε μεγάλο βαθμό στη «ροή του ποταμού» ή στη φυσική ροή του νερού και όχι σε ένα φράγμα. Αν και αυτό σημαίνει ότι η παραγωγή ενέργειας μπορεί να παρουσιάζει διακυμάνσεις ανάλογα με την εποχή, έχει μειωμένο αντίκτυπο στα οικοσυστήματα της περιοχής.

Ο ρόλος της ψηφιοποίησης

Η ψηφιοποίηση βελτιώνει επίσης σημαντικά τα έργα υδροηλεκτρικής ενέργειας παγκοσμίως. Η συλλογή και η ανάλυση των πραγματικών δεδομένων από τοποθεσίες παραγωγής μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ενημέρωση «ευφυών» συστημάτων ελέγχου για τη βελτιστοποίηση των λειτουργιών. 

Αρκετές εταιρείες αναζητούν τώρα την παλιρροιακή ενέργεια για να ενισχύσουν την παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας, χρησιμοποιώντας την κίνηση της παλίρροιας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. 

Ένα έργο που ήδη βρίσκεται σε εξέλιξη είναι το έργο παλιρροιακής ενέργειας NREL στον ποταμό East River της Νέας Υόρκης. Αποτελείται από τρεις τουρμπίνες 35 kW, οι οποίες βυθίστηκαν στον ποταμό το 2020. Το έργο έχει ήδη σπάσει το ρεκόρ των ΗΠΑ για την παραγωγή θαλάσσιας ενέργειας και εάν η συλλογή δεδομένων από το έργο είναι η αναμενόμενη, η διαδικασία θα μπορούσε να αναπτυχθεί σε εμπορικό επίπεδο.