Vesivoiman kustannukset ovat tiettävästi alhaisimmat verrattuna kaikkiin tärkeimpiin uusiutuviin energialähteisiin ja fossiilisiin energialähteisiin.
Tätäkin puhdasta energialähdettä pidetään kehittyneimpänä, luotettavimpana ja edullisimpana uusiutuvana sähköntuotantotekniikkana, joka on saatavissa maailmassa. Vesivoimatoiminnot ovat yleensä myös joustavasti suunniteltuja, ja ne voidaan rakentaa niin, että ne täyttävät peruskuormitus- ja huippukulutustarpeet.
Maailman vesivoiman sähköntuotanto
Vesivoimalla tuotetaan noin 16 % maailman sähköntuotannosta ja yli 80 % maailman uusiutuvasta sähköstä.
Tänään yli 25 maailman maata on 90 %:sti riippuvaisia vesivoimasta (Norjassa 99,3 %), ja 12 maata on 100 %:sti riippuvaisia vesivoimasta. Vesivoima tuottaa myös suuren osan sähköstä 65 maassa, ja yli 150 maassa sitä käytetään jollain tasolla. Kanadalla, Kiinalla ja Yhdysvalloilla on suurin vesivoiman tuotantokapasiteetti.
Kansainvälisen uusiutuvien energialähteiden järjestön (IRENA) mukaan vesivoima on joustavin saatavilla oleva sähköntuotannon lähde. Se pystyy myös reagoimaan kysynnän vaihteluihin lyhyessä ajassa.
”Vaikka muut voimalaitokset, erityisesti perinteiset lämpövoimalaitokset, pystyvät reagoimaan kuorman vaihteluihin, niiden reaktioajat eivät ole yhtä nopeita eivätkä ne useinkaan ole yhtä joustavia koko tuotantokaistallaan. Verkon joustavuuden ja turvapalveluiden (pyöritysreservi) lisäksi vesivoimapatoja, joissa on suuri vesivarasto, voidaan käyttää energian pitkäaikaiseen varastointiin, jotta voidaan vastata järjestelmän virtaamahuippuihin tai tulovirtauksista irrotettuun kysyntään. Varastointi voi kestää päiviä, viikkoja, kuukausia, vuodenaikoja tai jopa vuosia säiliön koosta riippuen.”
National Hydropower Association (NHA) korostaa, että vesivoimatuotanto hyödyttää kuluttajia alhaisempien sähkökustannusten kautta. Tämän maan osavaltioihin, jotka saavat suurimman osan sähköstään vesivoimalla, kuuluvat Idaho, Washington ja Oregon. Niiden asukkaiden energialaskut ovat keskimäärin alhaisemmat kuin muualla maassa. Koska vesivoima perustuu vain liikkuvan veden voimaan, sen hinnat eivät riipu polttoainekustannusten arvaamattomista muutoksista.
Kustannustekijöitä arvioitaessa vesivoima osoittaa kaikkien tärkeimpien fossiilisten ja uusiutuvien energialähteiden alhaisimmat tasoitetut sähkökustannukset. Navigant Consultingin ja American Council on Renewable Energyn (ACORE) tuoreen tutkimuksen mukaan se on lisäksi itse asiassa halvempi kuin energiatehokkuusvaihtoehdot.
Yllä olevasta kaaviosta käy ilmi, että vesivoiman kustannukset ovat suhteellisen alhaiset kunnossapito-, käyttö- ja polttoainekustannusten osalta, kun niitä verrataan muihin sähköntuotantolähteisiin ja hankkeen koko elinkaaren aikana. Vesivoimahankkeissa pidempi käyttöikä (Navigantin tutkimuksessa oletettiin 50 vuotta) tarkoittaa paitsi sitä, että kustannukset jakautuvat pidemmälle aikavälille, myös sitä, että näissä laitoksissa käytettävät sähköntuotantolaitteet voivat usein toimia pitkiä aikoja ilman suurempia vaihto- tai korjaustarpeita.
Vuosittaiset toimintakustannukset &Kunnossapitokustannukset
IRENA:n selvityksessä todetaan seuraavaa: ”Vesivoima on ainoa nykyisin saatavilla oleva laajamittainen ja kustannustehokas varastointitekniikka. Huolimatta muiden energian varastointitekniikoiden lupaavasta kehityksestä vesivoima on edelleen ainoa tekniikka, joka tarjoaa taloudellisesti kannattavaa laajamittaista varastointia. Se on myös suhteellisen tehokas energiavarastointivaihtoehto.”
IRENA raportoi, että varastointia käyttävien suurten vesivoimalaitosten keskimääräiset investointikustannukset vaihtelevat tyypillisesti 1 050 dollarista kilowattikilowattikilowattikilowattikilowattikilowattikilowattikilowattikilowattikilowattikilowattikilowattikilowattikilowattikilowattikilowattikilowattikilowattikilowattikilowattikilowattikilowattikilowattikilowattikilowattikilowattikilowattikilowattitunnille. Lisäkapasiteetin lisääminen olemassa oleviin vesivoimalaitoksiin tai olemassa oleviin patoihin, joissa ei ole vesivoimalaitosta, voi olla huomattavasti edullisempaa, ja se voi maksaa vain 500 dollaria/kW.
Uusien teknologioiden, kuten meritekniikan ja hydrokinetiikan, katsotaan myös lupaavan valtavasti vesivoiman lisäkehittämistä.
Vesivoiman kohdalla on myös otettava huomioon hankkeen investointikustannukset, jotka ovat vastakohtana tasaantuneille sähköntuotannolle lasketuille kustannuksille. Ei ole olemassa standardia, joka perustuisi erityyppisiin ja erikokoisiin vesivoimahankkeisiin ja käytössä olevien tekniikoiden määrään.
Hydropower Facts
Viittaus Wisconsin Valley Improvement Company:
- Maailmanlaajuisesti noin 20 prosenttia kaikesta sähköstä tuotetaan vesivoimalla.
- Yhdysvalloissa vesivoimalla tuotetaan noin 10 % sähköstä.
- Norja tuottaa yli 99 % sähköstään vesivoimalla.
- Uusi-Seelanti tuottaa 75 % sähköstään vesivoimalla.
- Yhdysvalloissa vesivoimalla tuotetaan niin paljon sähköä, että se riittää 28 miljoonan kotitalousasiakkaan tarpeisiin. Tämä vastaa kaikkia koteja Wisconsinissa, Michiganissa, Minnesotassa, Indianassa, Iowassa, Ohiossa, Missourissa, Nebraskassa, Kansasissa, Pohjois- ja Etelä-Dakotassa, Kentuckyssa ja Tennesseessä.
- Vesivoima voidaan ottaa nopeasti käyttöön, jotta se voi vastata sähkönkysynnän nopeaan kasvuun ja vastata hätätapauksissa tarvittavaan energiantarpeeseen.
- Vesivoimaa tuotetaan Yhdysvalloissa keskimääräisellä hinnalla, jonka suuruusluokassa se maksaa keskimäärin 0,85 senttiä kilowattitunnilta (kwh). Tämä on noin 50 prosenttia ydinvoiman kustannuksista, 40 prosenttia fossiilisten polttoaineiden kustannuksista ja 25 prosenttia maakaasun käyttökustannuksista.
Hydropower Development in the Future
James Conca toteaa Forbes-lehdessä: ”…kehitysmaat suunnittelevat vesivoimatuotannon dramaattista laajentamista epätoivoiseen sähkön ja kastelun tarpeeseensa.” Sen lisäksi, että tällaiset maat käyttävät omia resurssejaan rikkomatta pankkia, vesivoima tarjoaa todistetusti vähähiilistä, pitkäaikaista ja luotettavaa peruskuormitussähköntuotantoa.
Vesivoimapatoja on tällä hetkellä rakenteilla yli 620, ja lähitulevaisuuteen on suunnitteilla noin 3 000. Suurin osa tästä vesivoiman kehittämisestä tapahtuu Latinalaisessa Amerikassa ja Aasiassa.
Tämän maan tulevan kehityksen osalta NHA väittää, että vesivoima on tämän maan saatavilla olevista, luotettavimmista, edullisimmista ja kestävimmistä energialähteistä. Perusedellytys vaatii vain liikkuvan veden voimaa, olipa se sitten jokia, puroja tai valtameren vuorovesiä.
”Vapaana riippuvuudesta epävakaista polttoaineiden hinnoista, suuri osa vesivoimaan sijoitetuista rahoista jää Amerikkaan ja vesivoimakapasiteetin laajentaminen loisi satojatuhansia yhdysvaltalaisia työpaikkoja.”
Linda Church Ciocci kirjoitti StarTribune -lehdessä seuraavaa: ”Kansallisella tasolla vesivoima torjuisi ilmastonmuutosta voimakkaammin kuin yksikään muukaan uusiutuva luonnonvara. Vesivoiman ansiosta Yhdysvallat välttää vuosittain noin 200 miljoonaa tonnia hiilidioksidipäästöjä, mikä vastaa 42 miljoonan auton poistamista liikenteestä.”
Concion Forbesin laskelmat osoittavat, että vesivoiman maailmanlaajuisen kehittämisen nykytaso vaatii noin 3 biljoonan dollarin investoinnit, jotta vuosisadan puoliväliin mennessä voitaisiin tuottaa noin 60 biljoonaa kWh sähköä. Myönteistä on, että ”se tarjoaisi kasteluvettä ja riittävästi sähköä nostamaan lähes miljardi ihmistä pois äärimmäisestä köyhyydestä. Ja tällä määrällä vesivoimaa vältettäisiin 50 miljardin tonnin hiilidioksidipäästöjen pääsy ilmakehään”, Conca sanoi.”
Ympäristövaikutukset
Vesivoima voi nousta korkealle etsiessämme edullisia uusiutuvia energialähteitä. Sillä voi kuitenkin olla merkittävä hinta, kuten useimpien maapallon tärkeiden jokien patoaminen.
Voxille kirjoittavan Brad Plumerin kristallipallo näyttää tämän mahdollisen seurauksen:
”Jos nämä padot rakennetaan, ne voisivat tarjota sähköä miljoonille köyhille ihmisille, joilla sitä ei ole. Mutta padot voivat olla myös äärimmäisen kiistanalaisia. Jotkin hankkeet voivat johtaa siihen, että tuhannet ihmiset joutuvat siirtymään kotiseudultaan ja tuhoavat jokien elinympäristöjä – tämän Yhdysvallat oppi kantapään kautta viime vuosisadalla. Lisäksi viimeaikaiset tutkimukset ovat kyseenalaistaneet sen, onko vesivoima niin ilmastoystävällistä kuin aiemmin luultiin.”