Гидроэнергетические ресурсы сша кратко
Обновлено: 02.07.2024
В соответствии с прогнозом AER 2021 (Release date: February 3, 2021 ) не планируются вводы на ГАЭС и установленная мощность-нетто летняя на период на период с 2017 по 2050 ожидается - 22,8 ГВт. Прогноз установленной мощности-нетто летней и производства электрической энергии-нетто на ГЭС приведены на нижеследующих диаграммах
Прогноз установленной мощности-нетто летней ГЭС* США, 202 1 - 2050, ГВт
*Только ГЭС (без ГАЭС)
Прогноз производства электроэнергии-нетто ГЭС США, 2021-2050,
млрд. кВт·ч
Часть I. Гидроэлектростанции.
Роль и место гидроэнергии
США. Структура производства первичной энергии, 1949-2020, млн. тут (проценты)
США. Динамика и структура потребления ядерной энергии, гидроэнергии
и других ВИЭ, 1949-2020, млн. тут (проценты)
США. Динамика установленной мощности-нетто летней ГЭС* США,
1949 - 2020, МВт
*До 1988 года включает мощность ГАЭС
США. Производство электроэнергии-нетто ГЭС США, 1949-2020 годы,
млрд. кВт·ч
США. Изменения доли производства электроэнергии-нетто ГЭС
в суммарном производстве электроэнергии-нетто за период
1949-2020 годы, проценты
США. Число часов использования-нетто установленной мощности-нетто
летней ГЭС*, 1949-2020, часы
*До 1988 г. установленная мощность-нетто включает мощность ГАЭС
Основные понятия и характеристики
Большие и малые ГЭС
В Министерстве энергетики США (DOE) различают :
- большую гидроэнергетику (большие ГЭС ), установленная мощность объектов которых превышает 30 МВт
- малую гидроэнергетику (малые ГЭС) , установленная мощность объектов которых варьируется от 100 кВт до 30 МВт
- микроГЭС установленной мощностью до 100 кВт
По состоянию на 31.12.2018 в эксплуатации находятся 4041 генераторов суммарной установленной (паспортной) мощностью - 79911,6 МВт, в том числе:
большие ГЭС (свыше 30 МВт ) - 72459,4 МВт ( %) с общим количество генераторов 1534 единиц ( %)
малые ГЭС (от 0,1 до 30 МВт включительно) - 7452,2 МВт ( %) с общим количеством 2507 единиц ( %)
Надежность генераторов ГЭС (оценочно)
FOR-зависимость и FOR-полиномиальный тренд для генераторов всех типоразмеров (от 1 МВт до 1000 и выше) ГЭС, %
Он обеспечил 7,3% производства электроэнергии в стране в 2020 году. Соединенные Штаты также импортируют канадскую гидроэлектроэнергию: 1% потребления электроэнергии в Соединенных Штатах.
Первая гидроэлектростанция в Соединенных Штатах была открыта в 1882 году. Расцвет гидроэлектрического оборудования начался с Нового курса с властями долины Теннесси , оборудования Колумбии и плотины Гувера в Колорадо ; это продолжалось до начала 1990-х гг. По-прежнему существует значительный неиспользованный потенциал, в частности, в области малой гидроэнергетики и гидроаккумуляции.
Резюме
Гидроэлектрический потенциал
В то время как рост гидроэнергетических мощностей страны в настоящее время ограничивается небольшими проектами, Министерство энергетики оценивает в 2019 году неиспользованный потенциал в 50 ГВт , включая 30 ГВт гидроаккумулирующего оборудования и 5 ГВт оборудования плотин. Существующее не используется для производства электроэнергии . Большинство штатов ставят цели декарбонизации и полагаются на помощь гидроэнергетики.
История гидроэнергетики в США
Гидроэлектростанции устанавливались в США каждый год с 1890 по 2012 год.
Источник данных: Управление энергетической информации США.
Первое промышленное использование гидроэлектроэнергии в Соединенных Штатах произошло в 1880 году, когда 16 дуговых ламп для уличного освещения были зажжены от водяной турбины на фабрике стульев Росомахи в Гранд-Рапидс , штат Мичиган . В том же году Томас Эдисон изобрел лампу накаливания .
Первая гидроэлектростанция в Соединенных Штатах был открыт на реке Фокс около Эпплтон, штат Висконсин , на 30 сентября 1882 г. , поставлять бумажные фабрики.
Затем количество электростанций увеличилось, особенно на Ниагарском водопаде в 1895 году.
Hoover Dam принимает форму благодаря независимо отданным бетонным колоннам прямоугольным; фото от 24.02.1934.
Другие заметные достижения эпохи Нового курса должны включать плотину Гувера (на английском языке плотина Гувера и ранее плотина Боулдер ), свод плотины / вес, построенный во время Великой депрессии реки Колорадо , недалеко от Боулдер-Сити , границы между Аризоной и Невада . С начала XX - го века, Черный Каньон и Боулдер - Каньон были исследованы на их способность приспособить дамба способна регулировать поток Колорадо , обеспечивая орошение и поставку электроэнергии . Самым сложным предварительным условием для решения было распределение воды для орошения: Соглашение о реке Колорадо, предусматривающее распределение воды между семью заинтересованными штатами, было подписано 24 ноября 1922 г. . В 1928 году Конгресс США одобрил этот финансируемый из федерального бюджета проект через Бюро мелиорации . Контракт на строительство был присужден консорциуму под названием Six Companies, Inc. (in), который начал строительство в начале 1931 года и закончился в 1936 году. Его строительство, в котором участвовали тысячи рабочих в тяжелых условиях, привело к гибели 111 из них.
Гидроэлектростанция в бассейне реки Колумбия является крупнейшей в Соединенных Штатах. Одна только Колумбия обладает третью гидроэнергетического потенциала Соединенных Штатов.
В 1933 году президент Франклин Делано Рузвельт подписал закон, разрешавший строительство плотин Бонневиль и Гранд-Кули в качестве крупных проектов общественных работ. Наводнения 1948 года побудили Конгресс США принять Закон о борьбе с наводнениями 1950 года, разрешающий федеральному правительству строить дополнительные плотины и другие механизмы борьбы с наводнениями. В 1961 году Соединенные Штаты и Канада подписали Договор на реке Колумбия о борьбе с наводнениями и максимальном увеличении выработки электроэнергии в нижнем течении реки .
Сегодня (2008 г.) на главном течении Колумбии насчитывается четырнадцать плотин, три из которых находятся в Канаде и одиннадцать в Соединенных Штатах. Другие дамбы на реке Снейк и шлюзы позволяют судам и баржам из Тихого океана достигать Льюистона, штат Айдахо . В бассейне Колумбии в целом насчитывается более 400 плотин для гидроэнергетики и ирригации.
Гидроэнергетика
Производство гидроэлектроэнергии в США в 1995-2008 гг. (МВтч - синий цвет) и его доля в производстве электроэнергии (% - красный цвет).
По данным Международной ассоциации гидроэнергетики (IHA), производство в 2020 году составило 6,7% от общемирового объема, 4- е место в мире после Китая: 1355 ТВтч , Бразилии: 409,5 ТВтч и Канады: 383 ТВтч .
В начале 2018 года Министерство энергетики одобрило проект линии электропередачи Северный перевал, по которой будет проходить 192 мили гидроэлектроэнергии, производимой Hydro-Quebec, в Нью-Гэмпшир и остальную часть Новой Англии , но Комитет по оценке территории Нью-Гэмпшира выступил против этого. Проект линии Манитоба-Миннесота также был задержан.
В 2012 году министерство энергетики планирует сильное расширение гидроэнергетики, из-за 80 000 плотин в стране только 2 500 оснащены генераторами; мощность парка можно увеличить на 15% за счет установки турбин на 600 существующих плотинах; Кроме того, реализуются масштабные проекты, такие как плотина Ватана на Аляске (600 МВт ), строительство которой, начатое в 2011 году, будет завершено в 2022 году.
Установленная мощность
В 2017 году в результате нескольких проектов модернизации существующие электростанции были увеличены на 140 МВт, а гидроаккумулирующие мощности на 139 МВт были добавлены к электростанциям Northfield Mountain в Массачусетсе и Лудингтоне в Мичигане. По данным Министерства энергетики (DOE), к 2050 году может быть добавлено 50 ГВт , включая 6,3 ГВт за счет избыточного оборудования и оптимизаций, 4,8 ГВт за счет оснащения существующих плотин турбинами, которые не производят электроэнергию, 1,7 ГВт за счет погруженных блоков и 35 ГВт по ГА. Палата представителей приняла две законов , способствующих гидроаккумулирующие и аддитивный Турбина проекты плотин еще не оборудованные (оросительные или питьевое водоснабжение плотин) с бюджетом в $ 2 млрд.
Географическое распределение
В штатах на северо-западе , таких как Вашингтон , Орегон и Айдахо , есть несколько благоустроенных речных бассейнов, особенно реки Колумбия ; Строительство плотин в в Теннесси водораздела в Tennessee Valley Authority (TVA) является одной из вех президента Франклина Делано Рузвельт Нового курса .
Энергетическая политика
Гидроэнергетика - единственный возобновляемый источник энергии, лицензированный на федеральном уровне. Он также подлежит проверкам на государственном и местном уровнях. Конгресс рассматривает реформы для модернизации этих разрешительных процедур. Политика варьируется от штата к штату.
В начале 2014 года президент Обама ратифицировал два закона, направленных на оптимизацию процесса утверждения объектов малой гидроэнергетики для существующей водной инфраструктуры: Закон об эффективности регулирования гидроэнергетики повышает порог мощности для гидроэлектростанций, имеющих право на освобождение от лицензии, с 5 до 10 МВт для участков с существующими гидроэлектростанциями. инфраструктуры или для тех, у кого есть естественный гидроэлектрический потенциал.
В 7 классе ученики знакомятся с природой и хозяйственной деятельностью Соединенных Штатов. Статья поможет вспомнить информацию о природных условиях, расскажет о природных ресурсах страны.
Природные условия
Вдоль западных и восточных берегов простираются горные системы Кордильер и Аппалачей. Между ними раскинулись плодородные Великие и Центральные равнины, где даже зимой не бывает сильных морозов (-5+8°С). Низменности восточного побережья насыщаются влагой, которую летом приносит теплый Гольфстрим. Зимой он не позволяет температуре опускаться ниже 0°С.
Природные ресурсы
Природные ресурсы США представлены несколькими видами: минеральные, энергетические, лесные, почвенные, водные.
Посмотрим таблицу минеральных ресурсов, остальные разберем отдельно.
Полезные ископаемые
Районы добычи
Калифорния, Техас, Аляска, Аппалачи
Каменный и бурый уголь
Аппалачи, Скалистые горы
Район оз. Верхнее
Плато Колорадо, побережье Мексиканского залива, Кордильеры
Аляска, Миссури, Миссисипи
Флорида, восточное побережье
Аляска, Колорадо, Кордильеры
Часть месторождений нефти и газа эксплуатируется давно и постепенно истощается, поэтому страна импортирует сырье и нефтепродукты. В то же время на экспорт идут определенные марки нефти и сжиженный газ.
Энергетические ресурсы
Реки тихоокеанского и миссисипского бассейнов обеспечивают работу ГЭС, которые вырабатывают около 10% всей электроэнергии страны.
Активно развивается ветроэнергетика. Крупнейшие ВЭС действуют в Калифорнии, Техасе. Мощность Центра ветряной энергии Альта более 1500 Мвт.
Рис. 1. Alta Wind Energy Center.
Достаточное количество солнечных дней позволяет использовать солнечные электростанции. Самая крупная построена в пустыне Мохаве. В 2016 году на ней произошел пожар, однако специалисты уверены, что после ремонта она возобновит работу.
Лесные и водные ресурсы
Леса сохранились на северо-западе Кордильер и в Аппалачах. Это хвойные, смешанные и широколиственные леса.
Главные источники пресной воды – озеро Верхнее, реки Миссисипи с притоками, Гудзон, Колумбия, Колорадо, а также подземные воды.
Рис. 2. Озеро Верхнее, США.
Почвенные ресурсы
На плодородных почвах Великих и Центральных равнин сформировались 2 с/х пояса – пшеничный и кукурузный. На Приатлантической низменности и Флориде культивируют табак, цитрусовые, арахис.
Рис. 3. Кукурузные поля, США.
Что мы узнали?
В статье рассказано кратко о природных условиях и ресурсах США. Благоприятные природные условия и разнообразные полезные ископаемые позволяют успешно развивать экономику.
Вашингтон производит больше гидроэлектроэнергии, чем любой другой штат США. Гидроэнергетика является источником возобновляемой энергии, которая обычно используется для обеспечения людей электроэнергией. Он имеет ряд преимуществ по сравнению с другими источниками, такими как минимальное загрязнение, поскольку топливо не сжигается, низкие затраты на техническое обслуживание и используемая технология надежны и проверены временем. США являются 4-м крупнейшим производителем гидроэлектроэнергии в мире после Китая, Канады и Бразилии. Государства, которые производят большое количество гидроэнергии в стране, это Вашингтон, Калифорния, Нью-Йорк, Орегон и Алабама. В 2018 году мощность производства гидроэлектроэнергии в США составила 80 миллионов киловатт.
Вашингтон
Вашингтон является ведущим государством по производству гидроэнергетики в США. Его общее национальное производство составляет 37% от общего производства страны. Одно из преимуществ штата Вашингтон состоит в том, что здесь находится плотина Гранд-Кули. Эта плотина является крупнейшим основным производителем гидроэлектроэнергии в США и расположена на реке Колумбия. Grand Coulee самостоятельно производит электроэнергию, потребляемую 2,3 миллионами домохозяйств в год. Вторая по величине плотина в штате – это главная плотина Джозефа.
Калифорния
Штат Калифорния производит 13% гидроэнергии США. В 2018 году государство потребило 26 344 ГВтч (гигаватт-часов) гидроэлектроэнергии. В Калифорнии 270 гидроэлектростанций с установленной мощностью 14 009 мегаватт (МВт). Производство гидроэнергии через плотины зависит от стока талого снега и количества осадков. Примерами гидроэлектростанций в Калифорнии являются электростанция EdwardHyatt на плотине Оровилль, плотина Бердсли, плотина Каньон, плотина Дон Педро, плотина Изабелла, плотина Сан-Луис и плотина Тринити.
Орегон
Штат Орегон производит 11% гидроэнергии США. Как государство, объекты, которые используют электроэнергию, включают электрические кооперативы, коммунальные районы и коммунальные службы. В 2018 году гидроэлектростанция Орегона составила 8 865 МВт. В штате 88 гидроэлектростанций, крупнейший из которых – 2160 МВт. Примерами плотин, которые производят гидроэлектроэнергию в Орегоне, являются плотина Биг Клифф, плотина Кугар, плотина Детройт, плотина Фостер, гидроэнергетический проект Кламат-Ривер и плотина Оуйхи.
Нью-Йорк
Нью-Йорк производит 6% всей гидроэлектроэнергии в США. Он широко известен тем, что обладает самой большой гидроэнергетической мощностью среди всех штатов, расположенных к востоку от реки Миссисипи. В Нью-Йорке более 300 гидроэлектростанций, крупнейшей из которых является Ниагарская электростанция имени Роберта Мозеса. Это растение черпает воду из реки Ниагара. Он имеет 13 турбин и способен вырабатывать электроэнергию, которая зажигает 24 миллиона ламп по 100 Вт. К другим плотинам в штате относятся плотина Мозес-Сондерс, плотина Спайер-Фолс, гидроэлектростанция Уорренсбург и гидроэлектростанция Бленхейм-Гильбоа.
Будущее гидроэлектростанций в Соединенных Штатах
Производство гидроэлектроэнергии в США в настоящее время сталкивается с жесткой конкуренцией со стороны других возобновляемых источников энергии, таких как энергия ветра, ядерная энергия, солнечная энергия, энергия угля, энергия природного газа и геотермальная энергия. Кроме того, изменение климата привело к переходу от основного источника энергии – гидроэнергетики к другим возобновляемым источникам. Поскольку гидроэнергетика зависит от воды из естественных рек, засуха приводит к серьезным проблемам, так как уровень воды становится слишком низким. В будущем кажется, что большая часть энергии в США поступает от ископаемого топлива и атомных электростанций. Однако были высказаны опасения по поводу огромного загрязнения, вызванного сжиганием ископаемого топлива.
Читайте также: