A vízerőművek költségei állítólag az összes főbb megújuló és fosszilis energiaforrással összehasonlítva a legalacsonyabb villamosenergia-árral egyenlőek.
Ez a tiszta áramforrás a világon elérhető legfejlettebb, legmegbízhatóbb és legköltséghatékonyabb megújuló energiatermelési technológiának számít. A vízenergia-üzemek általában a tervezésükben is rugalmasak, és úgy alakíthatók ki, hogy megfeleljenek az alapterhelés és a csúcsigényeknek.
Világ vízenergia villamosenergia-termelés
A vízenergia-termelés a világ villamosenergia-termelésének mintegy 16%-át, a világ megújuló villamos energia termelésének pedig több mint 80%-át adja.
A világ több mint 25 országában jelenleg a villamosenergia-ellátás 90 %-a (Norvégiában 99,3 %) függ a vízenergiától, 12 ország pedig 100 %-ban a vízenergiára támaszkodik. A vízenergia emellett 65 országban termeli a villamos energia nagy részét, és több mint 150 országban használják valamilyen szinten. Kanada, Kína és az Egyesült Államok rendelkezik a legnagyobb vízenergia-termelő kapacitással.
A Nemzetközi Megújuló Energia Ügynökség (IRENA) szerint a vízenergia a rendelkezésre álló legrugalmasabb áramtermelő forrás. Rövid időn belül képes reagálni a kereslet ingadozásaira.
“Bár más erőművek, nevezetesen a hagyományos hőerőművek is képesek reagálni a terhelés ingadozásaira, a reakcióidejük nem olyan gyors, és gyakran nem olyan rugalmasak a teljes teljesítménysávjukon. A hálózati rugalmasság és a biztonsági szolgáltatások (forgó tartalék) mellett a nagy víztározóval rendelkező víztározók arra is felhasználhatók, hogy idővel energiát tároljanak a rendszercsúcsok vagy a beáramlástól függetlenített kereslet kielégítésére. A tárolás a tározó méretétől függően napok, hetek, hónapok, évszakok vagy akár évek alatt is történhet.”
A National Hydropower Association (NHA) kiemeli, hogy a vízenergia-termelés a fogyasztók számára előnyös az alacsonyabb villamosenergia-költségek révén. Az ország azon államai közé tartozik Idaho, Washington és Oregon, amelyek a villamos energia nagy részét vízenergiából nyerik. Az ott lakók energiaszámlái átlagosan alacsonyabbak, mint az ország többi részén. Mivel csak a mozgó víz erejére támaszkodik, a vízenergia ára nem függ az üzemanyagköltségek kiszámíthatatlan változásaitól.
A költségtényezők értékelésénél a vízenergia mutatja a legalacsonyabb szinten számított villamosenergia-költséget a főbb fosszilis és megújuló energiaforrások közül. Ráadásul a Navigant Consulting és az American Council on Renewable Energy (ACORE) nemrégiben készült tanulmánya szerint még az energiahatékonysági lehetőségeknél is kevesebbe kerül.
A fenti diagram a vízerőmű viszonylag alacsony költségeit mutatja a karbantartási, üzemeltetési és üzemanyagköltségek tekintetében más villamosenergia-forrásokkal összehasonlítva és a projekt teljes élettartamát tekintve. A vízi projektek esetében a hosszabb élettartam (a Navigant tanulmány 50 évet feltételezett) nemcsak azt jelenti, hogy a költségek hosszabb időintervallumra oszlanak el, hanem azt is figyelembe veszi, hogy az ilyen létesítményekben használt energiatermelő berendezések gyakran hosszú ideig működhetnek nagyobb cserék vagy javítások nélkül.”
Éves üzemeltetési & karbantartási költségek
Az IRENA tanulmány megállapítja: “A vízenergia az egyetlen ma rendelkezésre álló nagyszabású és költséghatékony tárolási technológia. Az egyéb energiatárolási technológiák ígéretes fejlődése ellenére a vízenergia még mindig az egyetlen olyan technológia, amely gazdaságilag életképes nagyméretű tárolást kínál. Ez egy viszonylag hatékony energiatárolási lehetőség is.”
Az IRENA jelentése szerint a tárolóval ellátott nagy vízerőművek átlagos beruházási költségei jellemzően 1050 USD/kW-tól 7 650 USD/kW-ig terjednek, míg a kis vízerőművek esetében 1300 USD/kW és 8000 USD/kW között mozognak. A meglévő vízerőművek vagy a vízerőművel nem rendelkező meglévő gátak további kapacitásának bővítése jelentősen olcsóbb lehet, és akár 500 $/kW-ba is kerülhet.
Az új technológiákat is rendkívül ígéretesnek tartják a további vízenergia-fejlesztés szempontjából, beleértve a tengeri és a hidrokinetikai technológiákat.
A vízenergia tekintetében figyelembe kell venni a projekt telepített költségeit is – szemben a kiegyenlített villamosenergia-költségekkel. A különböző típusú és méretű víziközmű-projektek és az alkalmazott technológiák száma alapján nincs egységes szabvány.
Vízenergia tények
A Wisconsin Valley Improvement Company révén:
- Világszerte az összes villamos energia mintegy 20%-át vízenergiával állítják elő.
- A vízenergia az Egyesült Államokban a villamos energia mintegy 10%-át adja.
- Norvégia a villamos energia több mint 99%-át vízenergiával termeli.
- Új-Zéland a villamos energia 75%-át vízenergiából állítja elő.
- Az USA-ban a vízenergia 28 millió lakossági fogyasztó igényeinek kielégítésére elegendő villamos energiát termel. Ez megfelel Wisconsin, Michigan, Minnesota, Indiana, Iowa, Ohio, Missouri, Nebraska, Kansas, Észak- és Dél-Dakota, Kentucky és Tennessee összes háztartásának.
- A vízenergia gyorsan képes “üzembe állni”, hogy kielégítse az elektromos áram iránti kereslet gyors növekedését, és reagáljon a vészhelyzeti energiaigényekre.
- Az USA-ban a vízenergiát átlagosan 0,85 centért termelik kilowattóránként (kwh). Ez körülbelül 50%-a az atomenergia, 40%-a a fosszilis tüzelőanyagok és 25%-a a földgáz használatának költségének.
A vízenergia fejlesztése a jövőben
James Conca a Forbes számára írt cikkében megállapítja: “…a fejlődő országok a vízenergia-termelés drámai bővítését tervezik, mivel kétségbeesett szükségük van villamos energiára és öntözésre”. Az ilyen országok nemcsak saját erőforrásaikat használják fel anélkül, hogy bankot robbantanának, hanem a vízenergia bizonyítottan alacsony szén-dioxid-kibocsátású, hosszú távú, megbízható alapterhelésű villamosenergia-termelést biztosít.”
Jelenleg több mint 620 vízerőmű építése van folyamatban, és a közeljövőben mintegy 3000-et terveznek. A legtöbb ilyen vízenergia-fejlesztés Latin-Amerikában és Ázsiában zajlik.
Az NHA az ország jövőbeli fejlesztését illetően azt állítja, hogy a vízenergia a nemzet legjobban elérhető, megbízható, megfizethető és fenntartható energiaforrása. Az alapkövetelmény csak a mozgó víz erejét igényli, legyen az történetesen folyó, patak vagy óceáni árapály.”
“A változékony üzemanyagáraktól való függőségtől mentesen a vízenergiába befektetett pénz nagy része Amerikában marad, és a vízenergia-kapacitás bővítése több százezer amerikai munkahelyet teremtene.”
Linda Church Ciocci a StarTribune-ban írta: “Nemzeti szinten a vízenergia jobban küzd az éghajlatváltozás ellen, mint bármely más megújuló erőforrás. A vízenergiának köszönhetően az USA évente mintegy 200 millió tonna CO2 kibocsátását kerüli el, ami 42 millió autó kivonásának felel meg.”
Conca Forbes számításai szerint a vízenergia fejlesztésének jelenlegi szintje világszerte mintegy 3 billió dollárnyi beruházást igényel ahhoz, hogy a század közepére mintegy 60 billió kWh villamos energiát termeljenek. A pozitívum: “Ez öntözővizet és elegendő energiát biztosítana ahhoz, hogy majdnem egymilliárd embert emeljünk ki a mélyszegénységből. És ez a sok vízenergia elkerülné, hogy 50 milliárd tonna szén-dioxid-kibocsátás kerüljön a légkörbe” – mondta Conca.”
Környezeti hatások
A vízenergia magasan állhat, amikor olcsó megújuló energiaforrásokat keresünk. Ennek azonban jelentős ára lehet, többek között az, hogy a Föld fontos folyóinak nagy részét fel kell gátolni.
A Vox számára írva Brad Plumer kristálygömbje ezt a lehetséges következményt mutatja:
“Ha megépülnek, ezek a gátak több millió szegény ember számára biztosíthatnak áramot, akiknek nincs. De a gátak rendkívül ellentmondásosak is lehetnek. Egyes projektek a végén emberek ezreinek kitelepítésével és a folyók élőhelyeinek elpusztításával végződhetnek – ezt az Egyesült Államok a saját bőrén tanulta meg a múlt században. Ráadásul a legújabb kutatások megkérdőjelezték, hogy a vízenergia olyan klímabarát-e, mint korábban gondolták.”