Hydropower Costs | Renewable Energy Hydroelectricity Costs vs Other Renewable & Fossil Costs

Hydropower costs reportedly equal to the lowest levelized price of electricity compared to all major renewable energy and fossil fuel sources.

Deze schone elektriciteitsbron wordt beschouwd als de meest volwassen, betrouwbare en kosteneffectieve hernieuwbare energieopwekkingstechnologie die in de wereld beschikbaar is. Waterkrachtcentrales zijn gewoonlijk ook flexibel in hun ontwerp en kunnen worden gestructureerd om aan de basislast- en piekvraag te voldoen.

Wereldproductie van elektriciteit uit waterkracht

Waterkracht produceert ongeveer 16% van de elektriciteit in de wereld en meer dan 80% van de duurzame elektriciteit in de wereld.

Op dit moment zijn meer dan 25 landen in de wereld voor 90% van hun elektriciteitsvoorziening afhankelijk van waterkracht (99,3% in Noorwegen), en 12 landen zijn voor 100% afhankelijk van waterkracht. Waterkracht produceert ook een groot deel van de elektriciteit in 65 landen en wordt op een bepaald niveau gebruikt door meer dan 150 landen. Canada, China en de Verenigde Staten hebben de grootste waterkrachtopwekkingscapaciteit.

Volgens het Internationale Agentschap voor Hernieuwbare Energie (IRENA) is waterkracht de meest flexibele bron van stroomopwekking die beschikbaar is. Het is ook in staat om in korte tijd te reageren op schommelingen in de vraag.

“Hoewel andere centrales, met name conventionele thermische centrales, kunnen reageren op schommelingen in de belasting, zijn hun reactietijden niet zo snel en zijn zij vaak niet zo flexibel over hun volledige vermogensbandbreedte. Naast netflexibiliteit en veiligheidsdiensten (spinningsreserve) kunnen waterkrachtcentrales met grote reservoirs worden gebruikt om energie op te slaan om te voldoen aan systeempieken of aan de vraag die is losgekoppeld van de instroom. De opslag kan dagen, weken, maanden, seizoenen of zelfs jaren duren, afhankelijk van de grootte van het reservoir.”

De National Hydropower Association (NHA) benadrukt dat de opwekking van waterkracht de consument ten goede komt door lagere elektriciteitskosten. Tot de staten in dit land die het grootste deel van hun elektriciteit uit waterkracht halen, behoren Idaho, Washington en Oregon. Gemiddeld hebben de bewoners daar een lagere energierekening dan in de rest van het land. Omdat waterkracht alleen gebruik maakt van de kracht van bewegend water, zijn de prijzen niet afhankelijk van onvoorspelbare veranderingen in de brandstofkosten.

Bij het evalueren van de kostenfactoren, laat waterkracht de laagste elektriciteitskosten zien van alle belangrijke fossiele brandstoffen en hernieuwbare energiebronnen. Bovendien kost het in feite minder dan energie-efficiëntieopties, volgens een recente studie van Navigant Consulting en de American Council on Renewable Energy (ACORE).

De bovenstaande grafiek toont de relatief lage kosten van waterkracht in termen van onderhoud, operaties en brandstofkosten in vergelijking met andere elektriciteitsbronnen en over een volledige projectlevensduur. Voor waterkrachtprojecten betekent een langere levensduur (in de studie van Navigant werd uitgegaan van 50 jaar) niet alleen dat de kosten over een langere periode worden gespreid, maar ook dat rekening wordt gehouden met het feit dat de apparatuur voor het opwekken van elektriciteit die in deze faciliteiten wordt gebruikt, vaak gedurende lange perioden kan werken zonder dat grote vervangingen of reparaties nodig zijn.

Jaarlijkse exploitatiekosten & Onderhoudskosten

In de IRENA-studie wordt geconcludeerd: “Waterkracht is de enige grootschalige en kostenefficiënte opslagtechnologie die momenteel beschikbaar is. Ondanks veelbelovende ontwikkelingen in andere energieopslagtechnologieën, is waterkracht nog steeds de enige technologie die economisch levensvatbare grootschalige opslag biedt. Het is ook een relatief efficiënte optie voor energieopslag.”

IRENA rapporteert dat de gemiddelde investeringskosten voor grote waterkrachtcentrales met opslag typisch variëren van zo laag als $1.050/kW tot zo hoog als $7.650/kW, terwijl het bereik voor kleine waterkrachtprojecten tussen $1.300/kW en $8.000/kW ligt. Het toevoegen van extra capaciteit aan bestaande waterkrachtcentrales of bestaande dammen die geen waterkrachtcentrale hebben, kan aanzienlijk goedkoper zijn, en kan zo weinig kosten als $500/kW.

Nieuwe technologieën worden ook gezien als veelbelovend voor de verdere ontwikkeling van waterkracht, met inbegrip van mariene en hydrokinetische technologie.

Installatiekosten van projecten – in tegenstelling tot de genivelleerde elektriciteitskosten – moeten ook worden overwogen met betrekking tot waterkracht. Er is geen standaard, gebaseerd op de verschillende soorten en maten van waterkrachtprojecten en het aantal toegepaste technologieën.

Waterkrachtfeiten

Via de Wisconsin Valley Improvement Company:

• Wereldwijd wordt ongeveer 20% van alle elektriciteit opgewekt door waterkracht.
• Waterkracht levert ongeveer 10% van de elektriciteit in de Verenigde Staten.
• Noorwegen produceert meer dan 99% van zijn elektriciteit met waterkracht.
• Nieuw-Zeeland gebruikt waterkracht voor 75% van zijn elektriciteit.
• In de VS produceert waterkracht genoeg elektriciteit om te voorzien in de behoeften van 28 miljoen residentiële klanten. Dit staat gelijk aan alle huizen in Wisconsin, Michigan, Minnesota, Indiana, Iowa, Ohio, Missouri, Nebraska, Kansas, North and South Dakota, Kentucky, en Tennessee.
• Waterkracht kan snel “on line” komen om te voldoen aan snelle stijgingen in de vraag naar elektriciteit en om te reageren op noodsituaties op energiegebied.
• In de VS wordt waterkracht geproduceerd voor een gemiddelde van 0,85 cent per kilowattuur (kwh). Dit is ongeveer 50% van de kosten van kernenergie, 40% van de kosten van fossiele brandstoffen en 25% van de kosten van het gebruik van aardgas.

Waterkrachtontwikkeling in de toekomst

James Conca, schrijvend voor Forbes, stelt: “…ontwikkelingslanden zijn van plan de opwekking van hydro-elektrische energie drastisch uit te breiden in hun wanhopige behoefte aan elektriciteit en irrigatie.” Niet alleen gebruiken dergelijke landen hun eigen hulpbronnen zonder de bank te breken, waterkracht is bewezen een koolstofarme, betrouwbare basislast op lange termijn op te wekken.

Over 620 hydro-elektrische dammen zijn momenteel in aanbouw en ongeveer 3.000 zijn gepland voor de nabije toekomst. Het merendeel van deze waterkrachtontwikkeling vindt plaats in Latijns Amerika en Azië.

Met betrekking tot de toekomstige ontwikkeling in dit land, stelt de NHA dat waterkracht de meest beschikbare, betrouwbare, betaalbare, en duurzame energiebron van dit land is. De basisvoorwaarde is alleen de kracht van bewegend water, of dat nu rivieren, stromen of getijden zijn.”

“Vrij van de afhankelijkheid van volatiele brandstofprijzen, blijft veel van het geld dat in waterkracht wordt geïnvesteerd in Amerika en uitbreiding van de waterkrachtcapaciteit zou honderdduizenden Amerikaanse banen opleveren.”

Linda Church Ciocci schreef in de StarTribune: “Op nationaal niveau bestrijdt waterkracht de klimaatverandering meer dan welke andere hernieuwbare bron dan ook. Dankzij waterkracht vermijdt de VS jaarlijks ongeveer 200 miljoen ton CO2 – het equivalent van 42 miljoen auto’s van de weg halen.”

Conca’s berekeningen voor Forbes tonen aan dat het huidige niveau van de wereldwijde ontwikkeling van waterkracht ongeveer 3 biljoen dollar aan investeringen zal vergen om tegen het midden van de eeuw ongeveer 60 biljoen kWh aan elektriciteit te produceren. Aan de positieve kant: “Het zou irrigatiewater opleveren en voldoende stroom om bijna een miljard mensen uit de bittere armoede te halen. En zoveel waterkracht zou voorkomen dat 50 miljard ton koolstof in de atmosfeer terechtkomt,” zei Conca.

Milieu-effecten

Waterkracht mag dan een grote rol spelen bij onze zoektocht naar goedkope hernieuwbare energiebronnen. Het kan echter komen met een aanzienlijke prijs, waaronder het afdammen van de meeste belangrijke rivieren op aarde.