水利工程外文翻译---美国小规模水电的潜在发展

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这是发现遍及美国成千上万的可行站点能生产大量的水力发电力量。

本文的主要目的是确定使用效益和发展这些小规模水电的地点。

仅仅因为一个站点有必要的地形特点,允许小规模水电开发,并不意味着它应该追求从成本效益的角度来看,即使这是一种可再生的能源资源对环境的影响最小。

分析发现,平均成本的发展小水电是相对较高的,还存在数以百计的站点在低端成本的规模,即现在的经济发展。

关键词:水电可再生能源气候变化1.简介在过去的几十年,随着关注全球气候变化增加和批评对传统化石燃料为基础的能量供应已经长大,开发国内再生的能源供应的兴趣已经增加了。

花费数十亿美元的研究费用和许多科研时间已经度过了一切对地热采暖的分析。

然而,到目前为止还没有一种单一的技术证明了国内的能源问题,所以,所作的努力仍在继续着可再生能源领域的前沿。

在近几年,相辅相成的这些趋势:一定数量的州通过了再生的投资标准(RPS)或立法,提出可再生能源的生产要求,分析了过去电力负荷,提高了指数。

在2003年在美国有三个州通过了RPS法案,但2008年的数量增加到34。

在2009年3月,国会再次试图进入游戏,美国制定了《清洁能源与安全》法案,它的目的是实现一个同等水平的RPS在电力供应2025年的25%。

本文重点介绍一种特殊类型的可再生能源资源、小规模水电在美国的发展。

小规模水电是有别于传统的水电站在它被定义为一代30兆瓦容量或更少。

这是很重要的,因为这样小的一代设施只有很少数的人带来的负面影响,河流的更大、更多传统的水电厂易于发生。

作为主要的批评的水电开发已经成为传统当地的影响,渔业资源和河流生态系统一种可能的选择,规模水电站双赢的局面:没有二氧化碳的排放量和地方环境足迹是微不足道的。

在本文主要探讨了在美国规模很小水电发展可能性。

我们讨论的名单,潜在的土地发展这些地点,成本和福利的范围小水电生产暗示的。

在2004年,美国能源部(USDOE,2004年)对美国每个试验段作为一个水电开发潜力的网站进行了分析。

该数据库确定规模小水电站近50个可行地点,能提供超过10万兆瓦的电力。

这代表约10%的当前在美国电力发电量,而供应了80%的电力发电量(EIA,2009年)。

这样一种数量显然是不够美国消除化石燃料的使用,然而,它是不足以满足大部分RPS超越2020年。

西北太平洋的各个州,其中包括加利福尼亚、华盛顿、爱达荷州还有俄勒冈州:包含大部分潜在的规模小水电,但是没有一个单一的国家,在这个国家没有能力但至少有点额外利益规模小水电开发。

此外水电不像大多数其他可再生能源在很久以前就以成熟的技术发展起来了。

那里已经存在竞争生产公司涡轮机和其他设备所开展的大多数小范围之内水能资源,并且,该设备是牢固可靠,以汽轮机寿命持久好几十年。

例如(普罗米修斯研究所,2006) 作为一再发┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊生在与硅太阳能生产所必需的原材料用来开发小规模水电站也是便利和可用的,暗示着输入价格会下降。

笨文的主要目的是为了确定成本-发展这些规模小的有效性水电的地点。

仅仅因为一个站点也有必要的地貌特征允许小规模水电发展并不意味着它从成本效益应该追求的角度看问题。

如果成本的发展原来是禁止的,这将告诉我们应当直接我们的努力在发展太阳能、风能、或一些其他的可再生能源来源来代替。

如果相反,成本原来是相对较小的,这可能意味着一个明智的政策选择,将使得齐心协力来培养这些记录小规模水电的地点。

为了确定发展这些成本的小规模水电站,关键站点的特征变量被输入到各种各样的粗略估计做出计划来实现成本。

第一个结果是小规模水电建设涉及非线性的规模效应。

我们把小模发电设备分成三种不同的水电站(P)的种类:“小”(就是30MWZPZ1兆瓦)、“微”(就是1MW4P4100千瓦)、“微观”(就是100kWZP)。

从这件事情我们发现,虽然有个别性价比站点可供选择用于开发的每一种分类,“小”水电站比“迷你”或“微观”站的平均成本更明显有效。

从本质上说,真正的小站点,那些只能生产出足够的力量,为一个单一的家庭,或者单独的块,在现有的技术和当前的设备价格,大部份的地方离开不发达国家。

第二个结果的平均成本是培养一种“小”大约每千瓦5000美元的水电站。

这是高成本-有竞争力的化石燃料,目前的估计是,可再生能源需要更接近2000美元每千瓦。

然而,五千元每千瓦是一个平均数字,还有好几百小水电上的地点这种规模的下端,可开发为少于2000美元每千瓦。

这意味着有一些小规模水电现在的潜力,这是符合成本效益的。

作为担心气候改变的潜力,寻找增减少一些温室气体的排放,价优,快,有价值了。

从我们的分析结果也表明我们这些小范围之内水电站将变得更划算,如果美国开始通过规定二氧化碳排放量、碳排放税,或者,通过可交易排放许可制度美国提出了《2009年清洁能源和安全》的行为规定。

温室气体的减排效益通过水电可以计算出一个简单的公式,E=XY,其中E指排放没有燃烧的矿物燃料、X指平均二氧化碳排放因子、Y指热率转换因子。

假设一个价值的二氧化碳排放量每吨减少30美元,年减排效益为10兆瓦的小水电站是1,850,000美元。

事实上,小规模水力发电除了电产生的能量和碳排放降低之外还有许多好处。

小规模水电不产生任何(包括空气污染物二氧化硫、二氧化氮、臭氧、铅):它是一种恒定有力供应资源,它有一种在向其他提供资源保持平缓变化的能力,更多的间歇性的,一代来源,而且是一种分散的能源资源和涉及国家利益由国家的自然现状决定。

如果所有的这些附属的好处被给了每兆瓦值(如目前的研究试图做的费用),甚至更多小水电站将会增加。

总之,本研究已确定了在美国一些较小的规模:水电站能够迅速,且成本-有效地发展。

进一步来说,它已经发现了额外的小规模水电的站:可开发为所处的环境进化和可再生能源资源中获得的价值。

小规模水电将会解决美国的能源需求,然而,这项研究提供证据表明:这是一种很有用的投资组合的一部分能量的解决方案,能同时满足减少能源需求和气候变化。

更重要的是,这些技术和输入材料的开发这些小型水┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊力发电-电力站点是随手可得的。

从事建立它们应该立刻开始(需监管方面的批准),在短期内呼吁减少碳的排放。

此篇文章其余的结构如下:第2部分描述小规模水电生产机制,第3部分详细说明数据在分析中使用,第4部分提供了一个成本算法利用的三种不同的解释,第5部分报告实证结果,第6部分总结,并得出结论。

2.小规模水电机制小水电的设施产生的动力由经过涡轮的水的动能提供。

大多数小规模水电设施是“径流式”,其意思是河的自然流动,一个死的水库是没有创造以产生动力。

没有一个永久的大坝阻止河流流量,也不是一个大水库洪水耕地、破坏河流温度和成分的水平,许多河流的影响所带来的负面避免了传统的水电站发电与小规模的设备。

上面图1说明了一个典型的规模水电设施。

通过系统电力生产水、以及产生的能量与水的垂直下落高度和流量是成正比的。

电力生产的一般公式其中P是指机械产生的动力,a是指效率、密度和重力等参数H是指垂直下落高度,Q是指流量。

从入口处水流开始通过系统。

入口是很重要的,因为它作为变化水流河道的过渡点,控制水的交换是为了产生系统所需要的能量。

入口也是排污栏的一般配备,所以不管是水电设施,以及因为河水本身是一个重要清洗功能。

通过坝的水流摄入量,河坝是一个低导流结构,沿着河床建立,目的是把部分河道水流变成一个输送系统。

坝的设计是非常灵活;一个坝可以构建成垂直、棱角或侧到河边的(ESHA,2004年)。

它可以固定、移动、或甚至是一个充气结构(这是特别好,为低处站点)。

关键在于,一点点的努力,河坝可以用于减少当地河流的影响,同时为了产生水力发电也成功地将其一部分河口断流。

从入口进来的水流的输送到配电所是靠管道或者水阀来完成的。

水渠可长可短(长度当然影响成本),它们可以埋在地下(特别是在寒冷的天气里)而且它们有不同的材料和尺寸。

它们也存在一定程度的灵活性,可以管理,以最大限度地提高电力生产和最大限度地减少成本和环境的影响。

配电所是活动的地方,它是在配电所中转动轴的流水,由此推进电动机发电。

然后所生产的电指向一个电线路输送到用户。

水力发电涡轮是使流动的流水变成电,其产生是生产目标和成本最小化的努力。

选择汽轮机时应该考虑许多参数,但迄今为止┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊最主要的是顶端。

从公式里看出。

在较高处需要的水量少产生相同的动力。

这就意味着设备生产一个给定的多的能量在高处和低处相比费用低。

高站点几乎总是符合成本效益,因此,低地点经常是没有意义的。

在我们对成本分析的前提下,这个精确的高度原来是最重要的因素之一。

最后,当水通过配电所后,又通过尾水渠回到那条河里。

尾水渠是一种简单返回河流的主干道,它可长可短,宽或深,从简单的疏浚通道或作为发展起来的混凝土隧道。

给出了许多不同的组成部分,使小规模的水力发电设施都聚在一起,这取决于多种参数,计算投入研究开发任何特定的地点是很困难的。

有一个传统的至理名言说,只有25%的建设成本的任何规模小水电部位,可估计的基础上通用的时尚产业聚集与多达75%的费用是依赖于具体地点当地的参数(MNRC,2004年,戴维斯,2003)。

这就是为什么平均成本规模小水电发展的信息是不真实的必然有利于想出合理准确的成本估计宽范围的特定规模小水电网站。

需要更详细的编程技术利用特制的,当地的参数。

3.数据也许最重要的特性参数发展成本估算的任何特定地点,是P、H、和Q或估计潜在的可用功,高度和流量。