Usinas hidrelétricas nos Estados Unidos são atualmente a maior fonte de energia renovável, mas a segunda maior em capacidade nominal (atrás da energia eólica nos Estados Unidos).[1] A energia hidrelétrica produziu 35% do total de eletricidade renovável nos EUA em 2015 e 6,1% do total de eletricidade nos EUA.[2].
Segundo a AIE, os Estados Unidos foram o quarto maior produtor mundial de energia hidrelétrica em 2008, depois da China, Canadá e Brasil. A hidreletricidade produzida foi de 282 TWh (2008). Foi 8,6% da hidroeletricidade total do mundo. A capacidade instalada era de 80 GW em 2015. A quantidade de energia hidrelétrica gerada é fortemente afetada por mudanças na precipitação e no escoamento superficial.[3].
Existem estações hidrelétricas em pelo menos 34 estados dos Estados Unidos. A maior concentração de geração hidrelétrica nos Estados Unidos está na Bacia do Rio Columbia, que em 2012 foi a fonte de 44% da energia hidrelétrica do país.[4] Projetos hidrelétricos, como a Represa Hoover, a Represa Grand Coulee e a Autoridade do Vale do Tennessee, tornaram-se grandes projetos de construção icônicos.
No entanto, é notável que a Califórnia não considera a energia gerada por grandes instalações hidroeléctricas (instalações maiores que 30 megawatts) como satisfazendo a sua definição mais estrita de “renovável”, devido a preocupações sobre o impacto ambiental de grandes projectos hidroeléctricos. Como tal, a electricidade gerada por grandes instalações hidroeléctricas não conta para os rigorosos padrões do portfólio de energias renováveis da Califórnia. Aproximadamente 10 a 15 por cento da geração de energia da Califórnia vem de grandes hidrelétricas que não são elegíveis para RPS.[5].
História
A primeira geração de energia hidrelétrica nos EUA foi usada para iluminação e empregou o sistema de corrente contínua (CC) mais bem compreendido para fornecer fluxo elétrico. Porém, não fluía muito, sendo dez milhas o limite do sistema; A resolução dos problemas de transmissão de electricidade viria mais tarde e seria o maior incentivo para novos desenvolvimentos hidroeléctricos.[6].
A primeira usina de energia CC foi localizada em Grand Rapids, Michigan, onde a turbina hidráulica da fábrica de cadeiras Wolverine foi conectada a um dínamo "Dínamo (gerador elétrico)" usando uma correia mecânica para iluminar dezesseis faróis. Em 1881, também usando CC para iluminação nas Cataratas do Niágara, Jacob F. Schoellkopf desviou parte da produção de seus moinhos de farinha movidos a água para alimentar um dos geradores aprimorados de Charles Brush para fornecer iluminação noturna aos turistas. Anteriormente, a atração era iluminada por flashes brilhantes de cálcio, mas as luzes de arco provaram ser uma alternativa melhor e mais barata. Em 1882, a primeira usina hidrelétrica comercial central DC do mundo forneceu energia para uma fábrica de papel em Appleton, Wisconsin; [9] Apenas alguns meses depois, a primeira concessionária de energia elétrica de propriedade de investidores, a Edison Illuminating Company, concluiu a primeira usina elétrica de combustível fóssil na cidade de Nova York, para competir com a energia hidrelétrica perto de uma área de alta demanda. Em 1886, entre 40 e 50 estações hidrelétricas estavam operando nos Estados Unidos e no Canadá, e em 1888, aproximadamente 200 empresas elétricas dependiam da energia hidrelétrica para pelo menos parte de sua geração.[8].
Revisão de antigas hidrelétricas
Introdução
Em geral
Usinas hidrelétricas nos Estados Unidos são atualmente a maior fonte de energia renovável, mas a segunda maior em capacidade nominal (atrás da energia eólica nos Estados Unidos).[1] A energia hidrelétrica produziu 35% do total de eletricidade renovável nos EUA em 2015 e 6,1% do total de eletricidade nos EUA.[2].
Segundo a AIE, os Estados Unidos foram o quarto maior produtor mundial de energia hidrelétrica em 2008, depois da China, Canadá e Brasil. A hidreletricidade produzida foi de 282 TWh (2008). Foi 8,6% da hidroeletricidade total do mundo. A capacidade instalada era de 80 GW em 2015. A quantidade de energia hidrelétrica gerada é fortemente afetada por mudanças na precipitação e no escoamento superficial.[3].
Existem estações hidrelétricas em pelo menos 34 estados dos Estados Unidos. A maior concentração de geração hidrelétrica nos Estados Unidos está na Bacia do Rio Columbia, que em 2012 foi a fonte de 44% da energia hidrelétrica do país.[4] Projetos hidrelétricos, como a Represa Hoover, a Represa Grand Coulee e a Autoridade do Vale do Tennessee, tornaram-se grandes projetos de construção icônicos.
No entanto, é notável que a Califórnia não considera a energia gerada por grandes instalações hidroeléctricas (instalações maiores que 30 megawatts) como satisfazendo a sua definição mais estrita de “renovável”, devido a preocupações sobre o impacto ambiental de grandes projectos hidroeléctricos. Como tal, a electricidade gerada por grandes instalações hidroeléctricas não conta para os rigorosos padrões do portfólio de energias renováveis da Califórnia. Aproximadamente 10 a 15 por cento da geração de energia da Califórnia vem de grandes hidrelétricas que não são elegíveis para RPS.[5].
História
A primeira geração de energia hidrelétrica nos EUA foi usada para iluminação e empregou o sistema de corrente contínua (CC) mais bem compreendido para fornecer fluxo elétrico. Porém, não fluía muito, sendo dez milhas o limite do sistema; A resolução dos problemas de transmissão de electricidade viria mais tarde e seria o maior incentivo para novos desenvolvimentos hidroeléctricos.[6].
Reconhecendo que o grande potencial hidroeléctrico das Cataratas excedia a procura local de electricidade, uma grande empresa eléctrica foi, no entanto, estabelecida na localização privilegiada para o desenvolvimento; aguardava a perspectiva de um sistema eficiente de transmissão de energia de longa distância. A Westinghouse Electric venceu a competição, desenvolvendo seus planos em torno de um sistema de corrente alternada. A estação foi concluída em 1895 e em 1896, a transmissão de eletricidade começou a 32 quilômetros de Buffalo, Nova York. Este evento também deu início à ascensão do sistema de ar condicionado ao domínio sobre os métodos de corrente contínua de Thomas Edison. Várias usinas hidrelétricas permanentes ainda existem nos lados americano e canadense das cataratas, incluindo a Usina Elétrica Robert Moses Niagara, a terceira maior dos Estados Unidos.
A necessidade de proporcionar desenvolvimento rural na viragem do século esteve frequentemente associada à disponibilidade de energia eléctrica e levou a projectos de grande escala, como a Autoridade do Vale do Tennessee, que criou numerosas barragens e, por vezes de forma controversa, inundou grandes áreas. Na década de 1930, a necessidade de energia no Sudoeste levou à construção da maior construção de concreto do mundo na época, a Represa Hoover. A Barragem Grand Coulee foi um projeto de energia e irrigação da década de 1930 que foi expandido por razões industriais militares durante a Segunda Guerra Mundial, e outras barragens, como a Barragem Fontana da TVA, também foram construídas.
A construção de barragens atingiu o pico na década de 1960 e poucas barragens foram construídas na década de 1970. A crescente conscientização sobre os problemas ambientais das barragens resultou na remoção de algumas barragens mais antigas e menores e na instalação de escadas para peixes em outras. Em vez de novas barragens, a repotenciação de antigas estações aumentou a capacidade de diversas instalações. Por exemplo, a Barragem Hoover substituiu os seus geradores entre 1986 e 1993. A necessidade de alterar o fluxo de água a jusante por razões ecológicas (remoção de espécies invasoras, sedimentação, etc.) levou à redução das estações regulamentadas em algumas barragens, alterando a disponibilidade de água para geração de energia. As secas e o aumento da utilização de água na agricultura também podem levar a limites de produção.
Armazenamento bombeado
Outra aplicação da hidroeletricidade é a hidroeletricidade de armazenamento bombeado, que não cria um ganho líquido de energia, mas permite que a demanda de pico seja equilibrada. A água é bombeada de uma fonte de menor altitude para outra mais elevada e só é liberada através de geradores quando a demanda elétrica é alta. Em 2009, os Estados Unidos tinham 21,5 GW de capacidade de geração de armazenamento reversível, representando 2,5% da capacidade de geração de carga de base.[10] A Estação de Armazenamento Bombeado do Condado de Bath é a maior instalação desse tipo no mundo. Outras estações incluem a Usina de Armazenamento Bombeado de Raccoon Mountain, a Usina Hidrelétrica Bear Swamp e a Usina de Armazenamento Bombeado de Ludington no Lago Michigan, anteriormente a maior do mundo.
Poder das marés
Não há usinas de energia das marés significativas nos Estados Unidos. O PUD do condado de Snohomish propôs e liderou um projeto em Washington, mas ele terminou quando foram encontrados problemas na obtenção de financiamento suficiente.[11].
Usinas hidrelétricas.
Propostas de hidrelétricas.
A Barragem Rampart foi um projeto proposto de 5.000 MW para represar o rio Yukon, no Alasca, para gerar energia hidrelétrica. O projeto nunca foi construído e as leis teriam que ser alteradas para que este projeto fosse construído.
Potencial hidrelétrico de barragens existentes.
De acordo com um relatório do Departamento de Energia dos Estados Unidos,[13] há mais de 12.000 MW de potencial capacidade hidroeléctrica nas 80.000 barragens não alimentadas existentes nos EUA. O aproveitamento das barragens actualmente sem energia poderia gerar 45 TWh/ano, o equivalente a 16% da produção hidroeléctrica de 2008.
• - Energias renováveis nos Estados Unidos.
• - Lista de reservatórios e barragens nos Estados Unidos.
• - Lista das barragens mais altas dos Estados Unidos.
• - Lista de barragens na Bacia do Rio Columbia.
• - Autoridade do Vale do Tennessee.
• - Setor elétrico nos Estados Unidos.
• - Energia eólica nos Estados Unidos.
• - Energia solar nos Estados Unidos.
• - Energia geotérmica nos Estados Unidos.
• - Biocombustíveis nos Estados Unidos.
• - Lista de temas sobre energias renováveis por país.
• - "Desperdício ou progresso" Mecânica Popular, janeiro de 1935 pp.34-39.
[3] ↑ Administración de Información de Energía de EE. UU. (Enero de 2010) Anual de energía eléctrica 2008 [1], DOE / EIA-0348 (2008), p.2-3, archivo PDF, descargado el 24 de enero de 2010.: http://www.eia.doe.gov/cneaf/electricity/epa/epa.pdf
[4] ↑ La Administración de Información de Energía de EE. UU., “La cuenca del río Columbia proporciona más del 40% del total de la generación hidroeléctrica de EE. UU.”, Today in Energy, 27 de junio de 2014.: http://www.eia.gov/todayinenergy/detail.cfm?id=16891
[6] ↑ Engr. WE Herring, Servicio Forestal de EE. UU., Aplicaciones de Energía Hidráulica . Incluido en el Informe preliminar de la Comisión de vías navegables interiores, presentado al Congreso por Theodore Roosevelt, 26 de febrero de 1908. "La aplicación de las grandes potencias de agua a las necesidades industriales de ciudades distantes tiene menos de diez años y todavía está en su infancia. sin embargo, en este corto espacio de tiempo se han instalado estaciones que suministran a una gran cantidad de ciudades en los Estados Unidos con una capacidad combinada de cientos de miles de caballos de fuerza. Para llegar a estos centros industriales, la energía del agua se transmite eléctricamente, y en muchos casos la distancia es más de 100 millas. Este método de utilización de la energía hidráulica ha sido posible gracias a la transmisión a larga distancia. Hace quince años, 10 millas era el límite al que se podía transmitir la energía eléctrica, pero en la actualidad es muy común 150 millas en una. En el caso de una línea de 200 millas está en uso. Este hecho ha sido el mayor incentivo para tales desarrollos de energía hidráulica ".
[9] ↑ Energía hidroeléctrica "La primera central hidroeléctrica comercial fue construida en 1882 en el río Fox en Appleton, Wisconsin, con el fin de proporcionar 12.5 kilovatios de potencia para iluminar dos fábricas de papel y una residencia. El fabricante de papel HF Rogers desarrolló la estación después de ver Thomas Edison Planes para una central eléctrica en Nueva York ".: http://www.waterencyclopedia.com/Ge-Hy/Hydroelectric-Power.html
A primeira usina de energia CC foi localizada em Grand Rapids, Michigan, onde a turbina hidráulica da fábrica de cadeiras Wolverine foi conectada a um dínamo "Dínamo (gerador elétrico)" usando uma correia mecânica para iluminar dezesseis faróis. Em 1881, também usando CC para iluminação nas Cataratas do Niágara, Jacob F. Schoellkopf desviou parte da produção de seus moinhos de farinha movidos a água para alimentar um dos geradores aprimorados de Charles Brush para fornecer iluminação noturna aos turistas. Anteriormente, a atração era iluminada por flashes brilhantes de cálcio, mas as luzes de arco provaram ser uma alternativa melhor e mais barata. Em 1882, a primeira usina hidrelétrica comercial central DC do mundo forneceu energia para uma fábrica de papel em Appleton, Wisconsin; [9] Apenas alguns meses depois, a primeira concessionária de energia elétrica de propriedade de investidores, a Edison Illuminating Company, concluiu a primeira usina elétrica de combustível fóssil na cidade de Nova York, para competir com a energia hidrelétrica perto de uma área de alta demanda. Em 1886, entre 40 e 50 estações hidrelétricas estavam operando nos Estados Unidos e no Canadá, e em 1888, aproximadamente 200 empresas elétricas dependiam da energia hidrelétrica para pelo menos parte de sua geração.[8].
Reconhecendo que o grande potencial hidroeléctrico das Cataratas excedia a procura local de electricidade, uma grande empresa eléctrica foi, no entanto, estabelecida na localização privilegiada para o desenvolvimento; aguardava a perspectiva de um sistema eficiente de transmissão de energia de longa distância. A Westinghouse Electric venceu a competição, desenvolvendo seus planos em torno de um sistema de corrente alternada. A estação foi concluída em 1895 e em 1896, a transmissão de eletricidade começou a 32 quilômetros de Buffalo, Nova York. Este evento também deu início à ascensão do sistema de ar condicionado ao domínio sobre os métodos de corrente contínua de Thomas Edison. Várias usinas hidrelétricas permanentes ainda existem nos lados americano e canadense das cataratas, incluindo a Usina Elétrica Robert Moses Niagara, a terceira maior dos Estados Unidos.
A necessidade de proporcionar desenvolvimento rural na viragem do século esteve frequentemente associada à disponibilidade de energia eléctrica e levou a projectos de grande escala, como a Autoridade do Vale do Tennessee, que criou numerosas barragens e, por vezes de forma controversa, inundou grandes áreas. Na década de 1930, a necessidade de energia no Sudoeste levou à construção da maior construção de concreto do mundo na época, a Represa Hoover. A Barragem Grand Coulee foi um projeto de energia e irrigação da década de 1930 que foi expandido por razões industriais militares durante a Segunda Guerra Mundial, e outras barragens, como a Barragem Fontana da TVA, também foram construídas.
A construção de barragens atingiu o pico na década de 1960 e poucas barragens foram construídas na década de 1970. A crescente conscientização sobre os problemas ambientais das barragens resultou na remoção de algumas barragens mais antigas e menores e na instalação de escadas para peixes em outras. Em vez de novas barragens, a repotenciação de antigas estações aumentou a capacidade de diversas instalações. Por exemplo, a Barragem Hoover substituiu os seus geradores entre 1986 e 1993. A necessidade de alterar o fluxo de água a jusante por razões ecológicas (remoção de espécies invasoras, sedimentação, etc.) levou à redução das estações regulamentadas em algumas barragens, alterando a disponibilidade de água para geração de energia. As secas e o aumento da utilização de água na agricultura também podem levar a limites de produção.
Armazenamento bombeado
Outra aplicação da hidroeletricidade é a hidroeletricidade de armazenamento bombeado, que não cria um ganho líquido de energia, mas permite que a demanda de pico seja equilibrada. A água é bombeada de uma fonte de menor altitude para outra mais elevada e só é liberada através de geradores quando a demanda elétrica é alta. Em 2009, os Estados Unidos tinham 21,5 GW de capacidade de geração de armazenamento reversível, representando 2,5% da capacidade de geração de carga de base.[10] A Estação de Armazenamento Bombeado do Condado de Bath é a maior instalação desse tipo no mundo. Outras estações incluem a Usina de Armazenamento Bombeado de Raccoon Mountain, a Usina Hidrelétrica Bear Swamp e a Usina de Armazenamento Bombeado de Ludington no Lago Michigan, anteriormente a maior do mundo.
Poder das marés
Não há usinas de energia das marés significativas nos Estados Unidos. O PUD do condado de Snohomish propôs e liderou um projeto em Washington, mas ele terminou quando foram encontrados problemas na obtenção de financiamento suficiente.[11].
Usinas hidrelétricas.
Propostas de hidrelétricas.
A Barragem Rampart foi um projeto proposto de 5.000 MW para represar o rio Yukon, no Alasca, para gerar energia hidrelétrica. O projeto nunca foi construído e as leis teriam que ser alteradas para que este projeto fosse construído.
Potencial hidrelétrico de barragens existentes.
De acordo com um relatório do Departamento de Energia dos Estados Unidos,[13] há mais de 12.000 MW de potencial capacidade hidroeléctrica nas 80.000 barragens não alimentadas existentes nos EUA. O aproveitamento das barragens actualmente sem energia poderia gerar 45 TWh/ano, o equivalente a 16% da produção hidroeléctrica de 2008.
• - Energias renováveis nos Estados Unidos.
• - Lista de reservatórios e barragens nos Estados Unidos.
• - Lista das barragens mais altas dos Estados Unidos.
• - Lista de barragens na Bacia do Rio Columbia.
• - Autoridade do Vale do Tennessee.
• - Setor elétrico nos Estados Unidos.
• - Energia eólica nos Estados Unidos.
• - Energia solar nos Estados Unidos.
• - Energia geotérmica nos Estados Unidos.
• - Biocombustíveis nos Estados Unidos.
• - Lista de temas sobre energias renováveis por país.
• - "Desperdício ou progresso" Mecânica Popular, janeiro de 1935 pp.34-39.
[3] ↑ Administración de Información de Energía de EE. UU. (Enero de 2010) Anual de energía eléctrica 2008 [1], DOE / EIA-0348 (2008), p.2-3, archivo PDF, descargado el 24 de enero de 2010.: http://www.eia.doe.gov/cneaf/electricity/epa/epa.pdf
[4] ↑ La Administración de Información de Energía de EE. UU., “La cuenca del río Columbia proporciona más del 40% del total de la generación hidroeléctrica de EE. UU.”, Today in Energy, 27 de junio de 2014.: http://www.eia.gov/todayinenergy/detail.cfm?id=16891
[6] ↑ Engr. WE Herring, Servicio Forestal de EE. UU., Aplicaciones de Energía Hidráulica . Incluido en el Informe preliminar de la Comisión de vías navegables interiores, presentado al Congreso por Theodore Roosevelt, 26 de febrero de 1908. "La aplicación de las grandes potencias de agua a las necesidades industriales de ciudades distantes tiene menos de diez años y todavía está en su infancia. sin embargo, en este corto espacio de tiempo se han instalado estaciones que suministran a una gran cantidad de ciudades en los Estados Unidos con una capacidad combinada de cientos de miles de caballos de fuerza. Para llegar a estos centros industriales, la energía del agua se transmite eléctricamente, y en muchos casos la distancia es más de 100 millas. Este método de utilización de la energía hidráulica ha sido posible gracias a la transmisión a larga distancia. Hace quince años, 10 millas era el límite al que se podía transmitir la energía eléctrica, pero en la actualidad es muy común 150 millas en una. En el caso de una línea de 200 millas está en uso. Este hecho ha sido el mayor incentivo para tales desarrollos de energía hidráulica ".
[9] ↑ Energía hidroeléctrica "La primera central hidroeléctrica comercial fue construida en 1882 en el río Fox en Appleton, Wisconsin, con el fin de proporcionar 12.5 kilovatios de potencia para iluminar dos fábricas de papel y una residencia. El fabricante de papel HF Rogers desarrolló la estación después de ver Thomas Edison Planes para una central eléctrica en Nueva York ".: http://www.waterencyclopedia.com/Ge-Hy/Hydroelectric-Power.html