Teknologi Energi Terbarukan dan Infrastruktur Air – Pada tahun 1920, Amerika Serikat menerapkan kebijakan energi federal pertama mengenai produksi energi terbarukan: Undang-Undang Tenaga Air Federal (FWPA) tahun 1920.
Teknologi Energi Terbarukan dan Infrastruktur Air
steorn – FWPA mempromosikan pembentukan kebijakan energi terbarukan di tingkat nasional dengan menciptakan pembangkit listrik tenaga air untuk pembangkit energi, dan mengumumkan pembentukan Federal Power Commission, yang menjadi Federal Energy Regulatory Commission pada tahun 1977.
Baca Juga : Penelitian Teknologi Energi Angin Terbaharukan
Bagian penting dari kebijakan energi federal AS diberlakukan hampir tiga dekade kemudian, ketika Undang-Undang Kebijakan Energi tahun 2005 menjadi hukum publik. Undang-Undang Kemandirian dan Keamanan Energi tahun 2007 meningkatkan standar Ekonomi Bahan Bakar Rata-Rata Perusahaan menjadi 56 km/jam untuk mobil penumpang pada tahun 2020. Pemberlakuan Undang-Undang Pangan, Konservasi, dan Energi (UU Pertanian) tahun 2008 memberikan akses ke pinjaman federal untuk biorefineries,
Pembangkit energi terbarukan (RE) dan memenuhi persyaratan keberlanjutan lebih disukai untuk pembangkit listrik di Amerika Serikat dan di seluruh dunia. Di Amerika Serikat, Federal Energy Regulatory Commission memiliki wewenang dan yurisdiksi atas perdagangan listrik antarnegara bagian dan grosir dan tidak memiliki wewenang atas distribusi listrik lokal, penjualan eceran, tapak, konstruksi, masalah lingkungan, dan persyaratan keselamatan.
Bab ini menjelaskan berbagai persyaratan peraturan federal, negara bagian, dan lokal tentang sumber daya dan sistem RE. Ini termasuk standar energi terbarukan atau standar portofolio terbarukan (RPS) yang diadopsi dan ditetapkan oleh negara bagian, fasilitas pembangkit listrik yang memenuhi syarat untuk dimasukkan dalam proses pengadaan RPS, dan tanggung jawab pemerintah daerah dalam pengembangan, instalasi,
Pembangkit listrik tenaga air adalah sumber listrik terbarukan terbesar di Amerika Serikat, menghasilkan sekitar 6,3% dari total listrik negara selama dekade terakhir. Bahkan setelah satu abad pengalaman yang terbukti dengan sumber daya terbarukan yang andal ini, peluang signifikan masih ada untuk memperluas sumber daya tenaga air nasional melalui bendungan non-listrik, sistem pengangkutan air, pembangkit listrik tenaga air penyimpanan yang dipompa, dan pengembangan lokasi baru. Program Tenaga Air mendukung industri tenaga air dan melengkapi investasi yang ada melalui pengembangan dan penyebaran teknologi baru dan komponen utama, serta dengan mengidentifikasi area peluang utama di mana pembangkit listrik tenaga air dapat ditingkatkan.
Selain pembangkit listrik tenaga air konvensional, pembangkit listrik tenaga air pompa-penyimpanan merupakan bagian penting dari portofolio energi terbarukan DOE karena bertindak sebagai teknologi penyimpanan jaringan skala utilitas. Program Tenaga Air dapat memainkan peran penting dan katalitik dalam menunjukkan manfaat pembangkit listrik tenaga air dengan pompa-penyimpanan sebagai bagian dari energi bersih masa depan kitabertindak sebagai bentuk terbarukan dari stabilisasi jaringan dan memungkinkan penetrasi tinggi dari energi terbarukan (seperti angin dan surya). Laporan Departemen Energi AS tahun 2015 kepada Kongres menguraikan kegiatan-kegiatan utama yang dapat membantu mempercepat pengembangan penyimpanan yang dipompa di Amerika Serikat. Dengan lebih dari 2.500 perusahaan AS yang mendukung industri tenaga air, menambahkan pembangkit listrik tenaga air tambahan akan menciptakan manfaat ekonomi yang besar dan bertahan lama dengan merevitalisasi industri manufaktur dan tenaga air dalam negeri.
Tenaga Air Low Head Water
Ada peluang yang signifikan di seluruh negeri untuk menambah kemampuan pembangkit listrik tenaga air baru di lokasi low-head (yaitu, yang beroperasi dengan perubahan ketinggian mulai dari 2 hingga 20 meter). Jenis saluran air ini sering ada di bendungan, kanal, dan saluran non-listrik yang ada di berbagai wilayah di Amerika Serikat. Program Tenaga Air berinvestasi dalam R&D teknologi tenaga air low-head yang inovatif, seperti instalasi Percheron Power untuk sistem Archimedes Hydrodynamic Screw pertama di negara ini. Proyek ini menunjukkan bahwa teknologi low-head itu sederhana, kuat, dan ekonomis.
Program Tenaga Air mendanai R&D untuk mengidentifikasi dan menguji material dan teknik manufaktur baru untuk meningkatkan kinerja dan menurunkan biaya pembangkit listrik tenaga air. Penelitian yang didanai program berfokus pada bahan atau pelapis yang mengurangi biaya siklus hidup runner turbin, tabung draft, dan penstock. R&D juga berfokus pada identifikasi dan pengujian cara untuk meningkatkan efisiensi dan keandalan generator.
Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Air
Program Tenaga Air bekerja untuk mengembangkan dan menguji teknologi dan teknik baru yang dapat mengurangi biaya operasi dan pemeliharaan; meningkatkan faktor ketersediaan unit dan kapasitas pabrik; mengurangi risiko melalui peningkatan keandalan sistem; dan meningkatkan kualitasatribut kinerja lingkungan, serta manfaat daya tambahandari energi yang dihasilkan. Area fokus meliputi optimalisasi penggunaan air, penerapan material canggih dan metode manufaktur, serta penilaian nilai layanan jaringan listrik tenaga air. Misalnya, fasilitas pembangkit listrik tenaga air yang ada di Amerika Serikat menunjukkan tanda-tanda kerusakan, dan data yang digunakan untuk mengevaluasi fasilitas ini tersebar dan ketinggalan zaman. Program Tenaga Air bekerja sama dengan mitra untuk mengintegrasikan dan memperbarui informasi untuk memahami penurunan pembangkit listrik, Program ini memiliki banyak prestasi dalam pengembangan teknologi tenaga air. Proyek yang dijelaskan di bawah ini hanya menyoroti beberapa peluang baru program dan keberhasilan baru-baru ini dalam pengurangan biaya, optimalisasi penggunaan air, dan peningkatan fasilitas.
Peluang Baru untuk R&D PLTA Tingkat Lanjut
Pada tahun 2011, setelah memperbaiki upaya teknologi tenaga airnya, Program Tenaga Air merilis permintaan besar pertamanya untuk R&D tenaga air dalam lebih dari satu dekade. Proyek-proyek ini bertujuan untuk mengurangi biaya teknologi pembangkit listrik tenaga air dan menunjukkan manfaat jaringan dinamis dari tenaga air yang canggih dan teknologi penyimpanan yang dipompa. Misalnya, Natel Energy, dengan berkonsultasi dengan Alden Research Laboratory, merancang, membangun, dan menugaskan powertrain yang andal untuk Schneider Linear hydroEngine™. Dengan mengurangi biaya modal dan pemeliharaan, powertrain ini memungkinkan pengembangan kapasitas pembangkit listrik tenaga air low-head barumencapai penghematan biaya energi yang merata sekitar $2 per megawatt jam. Pelajari lebih lanjut tentang proyek Natel Energy dan lainnya di Laporan Proyek Tenaga Air .
Mengoptimalkan Sistem Tenaga Air untuk Tenaga dan Lingkungan
Program Tenaga Air mensponsori tim laboratorium nasional AS untuk mengembangkan dan mendemonstrasikan seperangkat alat analisis terintegrasi yang canggih, yang dikenal sebagai Water-Use Optimization Toolset (WUOT). WUOT membantu manajer dan operator dalam mengoperasikan pembangkit listrik tenaga air mereka secara lebih efisien, menghasilkan lebih banyak energi dan layanan jaringan dari sumber daya air yang tersedia, sehingga meningkatkan manfaat lingkungan dari operasi dan perencanaan pembangkit listrik tenaga air yang lebih baik. WUOT mencakup alat untuk peramalan hidrologi, analisis sistem hidro musiman, penjadwalan sehari sebelumnya, operasi waktu nyata, dan operasi kinerja lingkungan.
Revitalisasi Infrastruktur Amerika
Disponsori melalui Undang-Undang Pemulihan dan Reinvestasi Amerika tahun 2009, Program Tenaga Air menyelesaikan tiga proyek efisiensi tenaga air dengan sukses besarmenghasilkan peningkatan lebih dari 3.000 megawatt-jam per tahun.
Departemen Utilitas Umum Kabupaten Los Alamos memasang turbin aliran rendah ke Fasilitas Pembangkit Listrik Tenaga Air Abiquiu di New Mexico. Turbin baru meningkatkan output fasilitas keseluruhan dari 13,8 megawatt menjadi 16,8 megawatt.
Kota Boulder di Colorado menyelesaikan proyek modernisasi Proyek Pembangkit Listrik Tenaga Air Boulder Canyon dengan memasang unit turbin/generator baru. Unit baru menghasilkan peningkatan 30% dalam pembangkitan dan peningkatan efisiensi turbin sebesar 18%–48%.
Kota Tacoma memasang dua unit turbin/generator Francis ke Bendungan Cushman di Washington. Unit baru menambah sekitar 3,6 megawatt pembangkit listrik tahunan.