دوشنبه, ۲۲ بهمن, ۱۴۰۳ / 10 February, 2025
مجله ویستا
قیمت انرژی راکتیو در نیروگاه
![قیمت انرژی راکتیو در نیروگاه](/mag/i/2/m9kgd.jpg)
● چرا تولید برق از سدها برای آمریكا،اهمیت دارد؟
ـ مایك: در حال حاضر انرژی موجود در آب جاری، سهل الوصولترین، تجدیدشوندهترین و تمیزترین منبعی استكه برای تولید برق در كشور در اختیار است.این منبع در بیشتر مناطق كشور كه دارایبارندگی زیاد بوده و یا در مناطق كوهستانی،قابل دسترسی است. ذكر این نكته ضروری است كه انرژی برق آبی مهمترین منبعتجدیدپذیر انرژی برای آمریكا بوده و نسبتبه انرژی زمین گرمایی، زیست توده(Biomass)، انرژی خورشیدی و باد قابلاعتمادتر، كاراتر و ارزانتر است. تمیزترینمنبع نیز از آن جهت است كه فاقد انتشاردیاكسید كربن، دیاكسید گوگرد، اكسیدهاینیتروژن یا هرگونه آلودگی هواست. به علاوهزائدات جامد یا مایع نیز تولید نمیكند.
انرژی برق آبی ارزانترین منبع برق درآمریكاست. هر كیلووات ساعت برق تولیدی به این روش فقط نیازمند ۰/۶ سنت هزینهبرای راهبری، تعمیر و نگهداری است و این درحالی است كه این هزینه برای نیروگاههای اتمی و زغال سنگی به ترتیب ۲/۲ و۱/۲سنت به ازای هر كیلووات ساعت است. درمنطقه ما یعنی دره تنسی، نرخ برق پایین بوده و دلیل اصلی آن نیز وجود سهم زیاد برقحاصل از سدهاست.
در حال حاضر انرژی برق آبی از اجزایاصلی بیشتر سیستمهای تولید برق جهان است. این انرژی یك پنجم از انرژی مصرفیدر كل جهان را تامین كرده و بعد از انرژیفسیلی در رتبه دوم منابع تولید برق است. در آمریكا قبلا این انرژی تامین ۱۴ درصد ازمصرف برق را بر عهده داشت و در حال حاضرتامین كننده ۱۰ درصد برق كشور است.نیروگاههای آبی آمریكا سالانه معادل ۵۰۰میلیون بشكه نفت، انرژی تولید میكنند. البته سهم این انرژی در مناطق مختلف كشور،تفاوت دارد مثلا در ایالتهای اطراف كوهRocky این انرژی تامین كننده ۱۴ درصد برقاست و در Pacific Coast این رقم به ۶۳ درصدمیرسد. در Northwest Pacific كه شدیدا متكی به انرژی برق آبی است حدودا دو سومبرق مصرفی از ۵۸ سد بزرگ و كوچك تامینمیشود.
هدف من آن نیست كه انرژی برق آبی رابدون مشكل و مساله معرفی كنم بلكهمیخواهم با ارایه این ارقام، اهمیت آن راگوشزد كنم.
●وضعیت منابع ملی انرژی برق آبی بهچه صورت است؟
ـ مایك: تقریبا نیمی از پروژههای نیروگاهآبی آمریكا به صورت فدرال و نیمی به صورتغیر فدرال است. پروژههای غیر فدرال ازكمیسیون فدرال قانونگذاری انرژی (FERC)موافقتنامههای ۵۰ ساله دریافت میكنند كهباید هر دوره تجدید شود. برای مثال تعدادیاز ۱۵۶ پروژه تولید انرژی برق آبی كه در سال۱۹۴۳ ساخته شده باید پیش از تجدیدموافقتنامه، اصلاحاتی را برای دستیابی بهاستانداردها انجام میدادند. گاهی نیز برایحفاظت از محیط زیست باید این اصلاحاتانجام شوند كه در این مورد میتوان به كاهشجمعیت ماهیان آزاد در منطقه
Pacific Northwest اشاره كرد. در بعضی مواردبه جای تجدید موافقتنامه، این كمیسیونممكن است تصمیم بگیرد كه سد را حذف كرده و برای كمك به مهاجرت ماهیان آزاد،جریان آزاد رودخانه را حفظ كند. اینتصمیمات میتواند منجر به كاهش تولیدبرق و افزایش حدود هشت درصدی در نرخبرق برای مصرف كنندگان این منطقه شود.
طبق قرارداد منعقده میان ما و وزارتانرژی آمریكا و كمیسیون مذبور،آزمایشگاههای ORNL ارایه دهنده مشاورهدر زمینه اصلاحاتی هستند كه نیروگاههایآبی برای اخذ موافقتنامه باید به مورد اجرا بگذارند. این آزمایشگاهها از توسعهنیروگاههایی كه همخوان با محیط زیست باشند، حمایت میكنند.
●اگر نیروگاه متوقف شود، به چه صورتجایگزینی انجام خواهد شد؟
ـ مایك: احتمالا در مناطقی از آمریكا كه ازانرژی برق آبی برای زمانهای اوج مصرفاستفاده میكنند، اثرات حذف تولید برق (طیاخذ مواد موافقتنامه مجدد) شدیدتر از مناطقدیگر است. در این سدها مقدار زیادی آبذخیره میشود تا هنگام اوج مصرف، سریعا توربینها را به جریان اندازد. ایجاد نوساناتسطح آب رودخانه هنگام این عملیات، اثراتنامطلوب زیست محیطی و اجتماعی درپی دارد. باتوجه به حساسیت كنونی نسبتبه مسائل زیست محیطی، چنین پروژههایی مجاز به ادامه این عملیات نیستند. برای رفعمشكلات در دورههای اوج مصرف، میتوان ازنیروگاه توربین گازی، نیروگاه زغال سنگی یا برنامههای ذخیره سازی و تشویق به منظورمصرف كمتر انرژی استفاده كرد.
ـ كوتانت: باید توجه داشت كه اگر قسمتی ازظرفیت برق آبی كاهش یابد، دیگرقسمتهای شبكه برق میتوانند آن را تامینكنند. به همین دلیل است كه كاناداییها درمورد فروش انرژی برق آبی به آمریكا نگران هستند. قابل ذكر است كه بزرگترین منبعخارجی برق برای آمریكا، شركت Qubec Hydroاست كه برق بسیار زیادی رابه New England و شهر نیویورك میفروشد.هر چند Pacific Northwestمیتواند برق بیشتری وارد كند ولی این موضوع، مسالهموازنه پرداختها را بغرنجتر میكند. باید گفت كه پروژههای بزرگ تولید انرژی برق آبیكانادا، دارای
اثرات زیست محیطی شدیدی است.
●علاوه بر تولید تمیز برق، دیگر منافعنیروگاههای آبی چیست؟
ـ مایك: مخازن پشت این گونه سدها دارایارزش تفریحی است چون میتوان از آنجابرای ماهیگیری، قایقرانی، اسكی روی آب وشنا استفاده كرد. آنجا میتواند سكونتگاهمناسبی برای ماهی، پلیكان، غاز، عقاب وعقاب دریایی باشد. به علاوه برای تامین آبنیز مخزن مناسبی بوده و میتواند هنگامسیل به كنترل آن كمك كرده و فرسایش خاك را به حداقل برساند. معمولا با گسترشاین سدها و نیروگاهها، فرصتهای تفریحینیز بیشتر میشود.
●اثرات منفی ناشی از پروژههاینیروگاههای آبی چیست؟
ـ كوتانت: از آنجا كه بیشتر پروژههاینیروگاههای آبی دارای سد است، سكونتگاه رودخانه با یك سكونتگاه دریاچهایجایگزین میشود. بنابراین سكونتگاهحیاتوحش خشكی و سكونتگاه ارگانیزمهایآب رودخانه یا نابود شده و یا به صورت یكمخزن در آمده كه ارگانیزمهای خاص خود رادارد. در ایالت تنسی میتوان به Little Tennessee RiverوTellico Lake اشاره كرد. بزرگترین مساله در منطقه Northwestمسدود شدن حركت رو به پایینو رو به بالای ماهیان است. ماهیان آزاد بایدبتوانند برای تولید مثل از اقیانوس به بالادست یعنی مناطق تخم ریزی مهاجرت كنند.وجود سدها حتی با ساخت پلكان برای كمكبه بالا رفتن ماهیان نیز باعث تغییر الگویمهاجرت این ماهیان میشود. تعداد گونههایChinook ,Sockeye ,Coho كه روزگاری درمنطقه Northwest بسیار زیاد بود، یا در لیستگونههای در معرض خطر بوده و یا به زودی در این لیست قرار خواهد گرفت. بهدلیل وجود نیروگاههای آبی، این گونهها دربالای لیست قرار دارند. با این وجود اساسٹ اینسدهای فدرال هستند كه مسوول كاهشعمده جمعیت ماهیان آزاد منطقه
Pacific Northwestاز ۱۶ میلیون به ۳۰۰هزار ماهی وحشی در سال، هستند. در انتهاباید گفت كه تولید انرژی برق آبی با تقویتحفاظتهای زیست محیطی، كاهش خواهدیافت. مشكل عمده دیگر ورود ماهیان جوانبه پایین دست و اقیانوس است چون عبور ازتوربین نیروگاه باعث مرگ آنها خواهد شد.
گسترش سدهای برق آبی به چند صورتدارای اثرات منفی بر كیفیت آب است.
از بین بردن درختان منجر به فرسایش خاكشده و رسوباتی را فراهم خواهد كرد كهمیتواند باعث انسداد شود. تراوش آب ازسرریزهای سد میتواند باعث فوق اشباعشدن آب از گازهای موجود در هوا شود. اینحبابهای گاز در داخل بافتهای ماهی جذبشده و میتواند باعث بیماری و در نهایتمرگ ماهی شود. فوق اشباع شدن آب از گاز، مشكل مهمی در رودخانه كلمبیا بود. آنهادریافتند كه وجود فشار زیاد ناشی از سقوطآب از سر ریزهای سد (به درون مخزن) باعثمیشود كه گازهای اتمسفری در آب، محلولشده و مخزن به صورت فوق اشباع در آید.
پایین بودن كیفیت آب باعث بروزاشكال، برای حیات دریایی دره تنسی شده است چون جریان طبیعی رودخانهها درتابستان كم است و بنابراین چند لایه در آببه وجود میآید یعنی آب گرمتر در بالا و آب سردتر در پایین قرار میگیرد. چون امكانرساندن هوا به لایههای زیرین وجود ندارد،در این لایهها اكسیژن، كاهش مییابد. ازآنجا كه این لایهها بسیار سرد بوده و اكسیژنمحلول آن نیز كم است، ماهیان نمیتوانند درآنجا زندگی كنند.
زمانی كه آب لایههای زیرین، از توربیننیروگاه عبور میكند چون دارای اكسیژنمحلول كمی است میتواند باعث غیرقابلسكونت شدن رودخانه پایین دست سد شود.به علاوه نبود اكسیژن در آب لایههای زیرین باعث میشود كه بعضی از فلزات موجود درسنگهای اطراف، راحتتر در آب حل شوندواین فلزات در رودخانه پایین دست سد آزاد شده و مشكل آفرین میشوند.
ـ مایك: مساله دیگر سدها آن است كه حتیاگر كیفیت آب تخریب، نشود، باید گفت كهتغییر هیدرولوژی طبیعی رودخانه میتواندباعث تغییرات عمده در سكونتگاه شود. اینمساله تحت عنوان مسائل instreamflowنامیده میشود. اگر مقدار آبی كه از سد خارجشده و وارد پایین میشود، به صورت فصلی یاكوتاه مدت و حتی ساعتی تغییر كند بایددانست كه این تغییر بر ماهیان و دیگرارگانیزمها تاثیر خواهد گذارد.
ـ كوتانت: یكی از مزیتهای استفاده ازنیروگاههای آبی برای تولید برق آن است كهبه راحتی میتوان الگوهای تولید را كنترلكرده و الگوهایی برای خروج آب در نظر گرفتكه با سطح متغیر تقاضا برای برق، همخوان باشد. مثلا در یك روز تابستان بیشترینتقاضا متعلق به اواسط روز و بعدازظهر استكه به تهویه مطبوع بیشتری نیاز است. سطحآب رودخانه نیز شبیه یویو عمل خواهد كردیعنی زمانی كه تقاضا برای برق زیاد است، سطح آب پایین رفته و زمانی كه تقاضا كماست، سطح آب بالا میآید. در رودخانهای باعمق كم این وضعیت شبیه جزر و مد خواهد بود و باعث میشود ماهی در آب كم عمق یامناطق بدون آب قرار گیرد. به این دلیل بایدبرای حفاظت از محیط زیست، تغییرات دبی آب كنترل شود.
ـ مایك: معمولترین مشكل در صدورموافقتنامه یا تجدید آن برای سدهای نیروگاهی، تعیین كمترین جریان برایحفاظت از سكونتگاه آبزیان است چون اگراین جریان خیلی كم باشد، ماهیها و دیگر ارگانیزمها از بین میروند. این حداقل جریان،برای حفاظت از انواع منابع طبیعی مثلماهی، مارآبی و درموارد غیرمعمول برایحفاظت ازمنابعی مثل فسیل دایناسورها نیزمورد نیاز است. بسته به موقعیت پروژه، جریان خروجی از سد باید تأمینكننده نیازافراد در پایین دست سد نیز باشد. در این بارهمیتوان به كایاك سواران، افرادی كه ازرودخانه برای حمل الوار استفاده میكنند و یاقبایل بومی آمریكا كه در آب رودخانه اعمال مذهبی انجام میدهند، اشاره كرد. این جریانباید به نحوی تنظیم شود كه تمامی اینعلاقهها را تأمین كند.● آیا میتوان این مسائل زیستمحیطیرا حل كرد؟
ـ مایك: در مورد این سوال باید با قوت گفتكه در بیشتر موارد جواب آری است. تعدادزیادی از مسائل این نیروگاهها قابل حل بوده و آزمایشگاههای ملی ORNL سهم مهمی دراین زمینه دارد. انتخاب مكان مناسب برایسد، طراحی و راهبری مناسب، میتواند منجربه حل بیشتر این مسائل شود. همان طور كهقبلا نیز گفته شد، استفاده از پلكانهای ماهی،هوادهی و كنترل جریان در سدهای بزرگ ازاین گونه راهحلهاست. راهحلهایزیستمحیطی همواره وجود داشته است یعنی میتوان فعالیتهایی انجام داد تا اثرات اینپروژهها را از بین برده و یا به حداقل رسانده ویا در نهایت به نحوی آن را جبران كرد. درپروژههای نیروگاه آبی میتوان كارهاییانجام داد تا مشكل را پیش از وقوع، حل كردهو یا تخفیف داد. كارشناسان ORNL طی یكدهه در تلاش بودهاند تا به نحو مؤثری اینمشكلات را ارزیابی كرده و راهحلهایی برایآنها ارایه كنند. در حال حاضر نیز ما درحالكمك به وزارت انرژی آمریكا هستیم تا با كمك صنعت، برنامهای برای توسعه فنآوریساخت این نیروگاهها به صورت همخوان بامحیط زیست ارایه كنیم.
●كوتانت: در سدهای بزرگ در منطقهPacific Northwest پلكانهایی برای ماهیتعبیه شده است كه ماهیان آزاد بالغ میتوانندبه كمك آنها از اقیانوس وارد رودخانه شده ودر آنجا تخمریزی ماهیان جوان را انجام دهند. پلكان ماهی نمونهای كلاسیك از اینراهحلهاست. امروزه دریافتهاند كه ماهیانمقیم یك منطقه نیز به صورت فصلی برایتخمریزی به نواحی دیگر، مهاجرت میكنندو از این رو به گذرگاهی برای عبور نیازمندند. در ایالت اورگان، ماهیان دهها مایل دررودخانه كلامات مهاجرت میكنند و برای اینكار گذرگاههایی تعبیه شده است و با عبور ازپلكان ماهی از رودخانه اصلی كه محلمناسبی برای تخمریزی نیست، به سمتمحلهایی میروند تا تخمریزی كنند. ماهیانجوان در رودخانه پراكنده شده و پس ازرسیدن به حد بلوغ، از سد عبور كرده و بهمناطق اجدادی خود باز میگردند تا نسلجدیدی را به وجود آورند.
در بیشتر موارد اگر توربینها به خوبیطراحی شده باشند میتوان مشكل كشیدهشدن ماهیان به داخل توربین و تصادف باتیغهها كه منجر به مرگ آنان میشود را حلكرد. برای این كارمیتوان غربالهایی طراحیكرد كه از ورود ماهیان جلوگیری كند. بعضی ازطراحیهای توربین به گونهای است كه با فضاو چرخش مناسب، ماهیان به تله نخواهند افتاد. آنچه كه در این جا مورد نیاز است،طراحی استاندارد و مناسبی برایتوربینهاست تا از ماهیان، محافظت كرده ومورد توجه همه سدسازان نیز قرار گیرد. درهنگام راهبری توربین نیز میتوان به نحوی عمل كرد كه اثرات سوء آن به ماهیها بهحداقل برسد. دراین مورد باید متذكر شد كهكاربران این نیروگاهها هنگام تغییر توانموردنیاز برای ژنراتور، ترجیح میدهند كه به جای توقف، وضعیت تیغهها را تغییر دهند. چنین اعمالی باعث بروز اغتشاش شدیدومرگ بیشتر ماهیان عبور كرده، خواهد شد.این در حالی است كه تحقیقات نشان میدهد كه اگر توربین با كارایی نزدیك به ماكزیممحد ممكنه كار كند نه تنها بازده تولید برقبیشتر خواهد بود بلكه باعث خواهد شد كهماهیان سالم بیشتری از توربین عبور كنند.امروزه در سدهای بزرگی كه مثلا بر رویرودخانه كلمبیا زده شده است بیش از ۱۰توربین و ژنراتور در خط قرار دارند كهموثرترین روش راهبری آنها این است كه درصورت عدم نیاز، تعدادی در تولید بوده و بقیهمتوقف شوند.
●راه حلهای دیگر چیست؟
ـ كوتانت: مثالهای زیادی برای رعایتبعضی معیارهای خاص وجود دارد. برای مثالاگر سازنده سد میداند كه با شروع آبگیریسد، یك سكونتگاه مردابی از بین میرود،میتواند در نزدیكی همان محل یك پناهگاهدیگر برای جانوران، برپا كرده و به این صورت نابودی یك سكونتگاه را با ایجاد یكسكونتگاه جدید در محل دیگر جبران كند. یااگر سازنده سد میداند كه با شروع عملیاتسد، روزانه تعداد مشخصی ماهی میمیردمیتواند یك محل مناسب برای تخم ریزی وزاد و ولد ماهیان بسازد تا نسل آنها منقرضنشده و توازن ماهیان بر هم نخورد.
●آیا مشاجرات و مسائل دیگری نیز به وجود میآید؟
ـ مایك: هنگام جمع آوری اطلاعات راجع بهتاثیر صدور موافقتنامههای مجدد، مادریافتیم كه سدهای چند منظوره دارایبزرگترین نقاط قوت و ضعف هستند. نقطهضعف از آن جهت كه در مورد نحوه استفاده ازیك مخزن، بحثهایی وجود داشت. مثلا بینافرادی كه از رودخانه برای حمل الوار استفادهمیكردند و ماهیگیران، در مورد میزان عمقآب، بحث بود. مالكان مناطق تفریحی نیزمنافعشان (در ساحل دریاچه) با كسانی كهمیخواستند با حفظ جنگل از گونه حیوانات درحال انقراض محافظت كنند، در تضاد افتادهبود. به علاوه در مورد مصرف نیز یك بحثكلاسیك و دایمی وجود دارد چون گروهیمیخواهند از آب برای تولید برق استفاه كنند و گروه دیگر میگویند كه این سدها باید بهصنعت و كشاورزی اختصاص یابد. البته از آنبابت كه آب در نیروگاه آبی، غیر مصرفی است با معیارهای زیست محیطی همخوانیبیشتری دارد.
ـ كوتانت: جالب آن است كه در كاربردهایمجاز نیروگاههای آبی نیز مشاجره وجود دارد.یعنی سدهای منطقه دره تنسی برای تولیدبرق، كنترل سیل و اهداف تفریحی از قبیلماهیگیری، شنا و قایق سواری و اسكی رویآب ساخته شدهاند. مساله این جاست كهبرای كنترل سیل، بهتر است كه سطح آب سدبا خارج سازی آب پشت آن از طریق سرریزها به حداقل ارتفاع برسد تا فضا برای سیلورودی به آن وجود داشته باشد و این در حالیاست كه اگر سطح آب از حد معینی كمتر باشدصاحبان لنگرگاه نمیتوانند از كشتیها وقایقهای خود استفاه كنند و از این رو با كاهش۳۰ فوتی ارتفاع آب در تابستان شدیدا مخالفند. بر این اساس مسولان این ناحیهقوانین استانداردی را طراحی كردهاند تا افزایش آب به حدی باشد كه بتواند نظر هر دوگروه را تامین كند.
ـ مایك: مشكل دیگر آن است كه در بعضیاز مناطق آمریكا باید حقوق بومیان، رعایتشود حتی اگر در تقابل با حقوق دیگران باشد.حوادث گذشته باعث شده است كه دولتآمریكا آنان را به عنوان یك ملت جداگانه بپذیرد. آنان دارای قوانین محیط زیست وماهیگیری خاص خود هستند و این حق رادارند كه به مقدار كافی ماهی آزاد در محلهای معمول برای ماهیگیری داشته و آب كافی نیزبرای انجام مراسم مذهبی خود داشته باشند وبه علاوه باید مطمئن شوند كه این آب درتماس با سازههای ساخت بشر، مشكلمذهبی نیافته است.
در بعضی مناطق اطراف واشنگتن مامصاحبههای مفصلی با اعضای این قبایلانجام دادیم تا بتوانیم مشكل را شناخته وتاسیسات سد را به نحو شایسته برپا كنیم.درباره اثرات احتمالی و نوع راه حلهای ممكنهبرای جبران این آثار نیز سوالاتی مطرحكردیم.
ـ كوتانت: ما باید در بررسی جنبههایاقتصادی - اجتماعی یك سد برای تولیدبرق، ارزش نسبی منابع زیست محیطی رانسبت به تولید برق بسنجیم. قبلا گفتهمیشد كه ارزش نیروگاه آبی به حدی است كه فقط صدمات زیست محیطی بسیار بزرگمیتواند این ارزش را از بین ببرد.
در حال حاضر این فرض زیر سوال رفته ومردم كمتری به بی ضرر بودن نیروگاه آبیبرای ماهیان و حیات وحش اعتقاد دارند. دراین جا باید گفت كه چون نیروگاههای آبیدارای منفعت اقتصادی هستند باید برای حفاظت از منابع متاثر شده از نیروگاه،هزینههایی را متقبل شوند. از این رو یكی ازبزرگترین مشاجرات اقتصادی - اجتماعی بر سر ایجاد توازن بین ارزش منابع زیستمحیطی ونیروگاههای آبی در جریان است.
●شما چگونه منابع زیست محیطی راارزش گذاری میكنید؟
ـ كوتانت: شاید به نظر برسد كهقیمتگذاری یك كیلو ماهی آزاد در بازار، كارسادهای است ولی موضوع، پیچیدهتر از ایناست. ما قیمت در بازار را میدانیم ولی ارزشغیر مستقیم این ماهی چقدر است؟ ارزش انسانی كه دوست دارد كوه پیمایی كرده و یكرودخانه آزاد و گردش ماهیان را به جاینیروگاههای آبی و خطوط انتقال تماشا كند،چقدر است؟ این ارزش گذاری كار مشكلیاست.
مردم مایلند هزینه بیشتری برای برقبپردازند ولی بدانند كه یك اجتماعی ازماهیان در بیرون وجود دارد حتی اگر آنها بهماهیگیری نرفته و یا ماهی نخورند. اینارزشی است كه باید در حساب سود و زیان، مورد توجه قرار گیرد. به منظور دستیابی بهیك روند مناسب برای تعیین منابعزیستمحیطی در پروژههای نیروگاههایآبی انجام یك سلسله تحقیقات، لازم است.به عنوان مثال ارزش هر ماهی آزاد میتواند۱۰، ۵۰۰ یا ۹۰۰ دلار تعیین شود كه این امر بهچگونگی ارزش گذاری ستگی دارد. در اینمورد اظهارات، ضد و نقیض است چون اگر اینارزش گذاری در مقدار كم انجام شود، نصبسیستم پلكان ماهی، توجیه ندارد ولی اگرزیاد باشد، میتوان تقاضای چنین سیستمیرا كرد.
● آیا در دیگر نقاط آمریكا مشكلاتخاص دیگری نیز وجود دارد؟
ـ كوتانت: احتمالا تخصیص آب در منطقهدره مركزی كالیفرنیا سختترین مساله منابعطبیعی جهان است كه نیروگاههای آبی رانمیتوان از آن جدا كرد.
ـ مایك: یكی از مثالهای پر كردن اظهارنامهاثرات زیست محیطی درباره پروژه سد چندمنظوره روی Mokelumne River بود كه مابرای FERC انجام دادیم. كاربران پروژهمجبور شدند كه منابع شیلات در پایین دست سد را حفظ كرده و به علاوه برایمصرفكنندگان حاضر در پایین دست سد، آنقدر آب رها كنند كهكشاورزان بتوانند از آنبرای آبیاری محصولات استفاده كنند. اخیرٹمسولان، اهمیت بیشتری نسبت به ابتدای كار، برای منابع شیلاتی قایل شدهاند و از این رو ما در حال مطالعه به منظور تخصیص مجدد منابع هستیم تا امكانتامین آب بیشتر را بدون اثر گذاری منفی بردیگر مصرفكنندگان، مورد بررسی قرار دهیم. انجام چنین كاری مشكل است. این مشكل ازآن جهت مساله ساز است كه ارزش آب برایهر یك از مصارف، متغیر بوده و تعیین سهمهر یك، كار سختی خواهد بود.
ـ كوتانت: نحوه اختصاص آب در ایالتهایغربی به این صورت است كه هر كسی زودتربیاید، آب بیشتری به دست خواهد آورد. یعنیهر كس زودتر در خواست مقدار مورد نیاز خودرا داده باشد میتواند به همان مقدار آب برایآبیاری یا هر كار دیگری پمپ كند. با گذشتزمان، تقاضاها افزایش یافته و آب بیشترینیز تخصیص یافته است. امروزه مصرفكنندگان جدید مانند اهالی
خلیج شرقی سانفرانسیسكو باید مقداری آببردارند كه سهم نفرات قبل از آنها كاهش نیابد یعنی آنها به نوعی مصرف كننده درجه دو شدهاند. بنابراین برای پاسخگویی بهنیازهای در حال افزایش باید سدهای بیشتری ساخته شود. متاسفانه در تخصیصاصلی، میزان مصرف برای ماهیها هرگز درنظر گرفته نشده بود. فقط به تازگی حداقل جریان برای حفاظت از گونههای در حالانقراض تعیین شده است.
● در منطقه Pacific Northwest و دركالیفرنیا درگیر چند پروژه هستند؟
ـ مایك: در منطقه Pacific Northwest ما برروی ۱۷ پروژه كار میكنیم. از این تعداد
۹ پروژه كوچك مربوط به حوضه آبریزرودخانه Skagit ، هفت پروژه مربوط به حوضهرودخانه Nook Sack و یك پروژه اجازه مجددنیز برای یك پروژه بزرگ در روخانه Skagitاست. این پروژههای كوچك كه در منطقه واشنگتن قرار دارند، هر یك پنج مگاوات برقتولید خواهد كرد. در كالیفرنیا ما مشغولارزیابی یك مجوز برای پروژه بزرگی بر رویرودخانه Mokelumne و پروژه مشابهی برروی روخانه Tvolumne هستیم. در قسمت فوقانی آبریز رودخانه Mokelumne نیر چندپروژه در دست داریم. به علاوه در كالیفرنیا ماارزیابی ایجاد تغییراتی در راهبری یك سدبزرگ بر روی رودخانه Tvolumne را بر عهدهداریم. این پروژه، آب شرب شهر سانفرانسیسكو و نیز آب برای آبیاری دو ناحیهاز بزرگترین نواحی كشور را تامین میكند.●آزمایشگاههای شما چه نوعتحقیقاتی را برای حمایت از راه حلهای زیست محیطی درنیروگاههای آبی ارایهمیكنند؟
ـ مایك: مهمترین طرح دردست بررسی،مطالعه راههای تخفیف مشكلاتزیستمحیطی برای وزارت انرژیآمریكاست. در این تحقیق ما به اقصی نقاطكشور سفر كرده و برنامههای موجود برای اینهدف را مورد بازدید قرار دادیم تا تعیین كنیم كه كدامیك كارایی خوبی داشته و كدامیك مناسب نیست. ما در زمینه یافتههای خودگزارشی نیز منتشر كردیم.
از وزارت انرژی خواستهایم كه برای بهبودطراحیهای استاندارد تلههای سبدی وغربالهای ماهی از ما حمایت كند تا به حركتایمن ماهیان به بالا دست و پایین دستكمك شود. در دهه ۱۹۷۰ هیلدبرانت برنامه زیست محیطی نیروگاههای آبی را در وزارتانرژی آمریكا بنیان نهاد. در اوایل دهه ۱۹۸۰ما با بررسی وضعیت در محل، به تحقیق درزمینه روابط بین ماهی و سكونتگاه پرداختیمو پروژههایی را نیز با اداره شیلات و حیاتوحش آمریكا در زمینه نابودی ماهیاندر توربینها انجام دادیم.
ما علاقهمندیم كه كارها را در آزمایشگاهو در محل انجام دهیم. امروزه كارهای مدلسازی نیز انجام میدهیم. در حال حاضرما چرخه زیست محیطی گونه Chinook ازماهیان آزاد را با توجه به اطلاعات موجودتحت مدلینگ قرار دادهایم. برای مثال اثراتشرایط مختلف بر روی مهاجرت ماهیان، تخم ریزی و رشد تخمها را تعیین میكنیم.سپس با استفاده از اطلاعات و شرایط رودخانهMokelumne در قبل و بعد از ایجاد نیروگاه آبی، میتوانیم تاثیرات سدهای جدید بر رویجمعیت ماهیان را پیشگویی كنیم.
متاسفانه بعضی از اوقات مسائلغیرقابل حلی نیز وجود دارد كه ناشی از چند منظوره بودن سدهاست.
به این صورت كه مثلا بعضی از راه حلهاضررهایی برای ماهیگیری تفریحی در پیدارد كه قابل صرفنظر كردن نیست. از این روما وارد فرایندی میشویم كه بتوانیم از طریقتعیین بهترین تركیب از كاربردهای چندگانه از سد، توازنی برقرار كنیم. موضوع دیگر ایناست كه من فكر میكنم آزمایشگاههای مادارای تجربه منحصر به فردی در زمینه مواجه شدن با مسائل و اهداف چندگانه است.
● آیا میتوانید مثال خوبی از ایجادموفقیتآمیز این توازن ذكر كنید؟
ـ مایك: بله، یك مثال خوب حوضه آبریزرودخانه اوهایو است. ما با صدور اجازه برای۲۶ سد در طول ۵۰۰ مایل از رودخانه مواجهبودیم. اثرات تجمعی این پروژهها آن بود كهكیفیت آب رودخانه و بخصوص اكسیژن محلول را شدیدا كاهش میداد و ما بایدبهترین تركیب از پروژهها را مشخص میكردیم تا در كنار تاسیس سد،محیطزیست نیز حفاظت شود. برای این كارتلفیقی از مدلها را بكار گرفتیم كه تاثیرمتقابل بین سدها را شبیه سازی كند و سپسبین به حداكثر رساندن تولید برق و حفاظت ازاكسیژن محلول رودخانه، بهینه سازی انجامدادیم.
نتیجهگیری خود را در اظهار نامه اثراتزیست محیطی ارایه كردیم كه به دلیلنظرات ادارههای شیلات و حیات وحش بحثبه دادگاه كشیده شد.
● چرا این ادارهها نظرات شما را بهچالش كشیدند؟
ـ مایك: این موضوع، یك مشاجره سیاسیبود. این ادارهها سعی میكنند كه موضع راسیاسی كرده و هیچگونه بحث فنی ارایه نمیكنند. در این مورد خاص نیز اگر حفاظت۱۰۰ درصدی از كیفیت آب و منابع ماهی موردنظر باشد، ساخت هرگونه نیروگاه آبی،غیرممكن خواهد بود. این در حالی است كهتجزیه و تحلیلهای ما كه براساس مدلینگ كامپیوتری صورت گرفته بود، نشان میداد كهمیتوان بهطور همزمان از محیط زیست تاحد استانداردها حفاظت كرده و انرژی برق آبینیز تولید كرد. ابتدا سازندگان تصور میكردندكه شرایط ارایه شده از سوی ما سخت استولی سپس آنها دریافتند كه گفتههای مادارای پایه و اساس علمی و فنی بوده و ساختاین سدها به صرفه است.
نكته تاسف آور این بود كه از ۱۶ سدمذبور كه دارای مجوز نیز بودند، فقط چند تاساخته شد كه دلیل آن نیز مسائل اقتصادیبود و نه دلایل زیست محیطی و سازندگاننتوانستند قراردادهایی برای فروش برق در منطقه، امضا كنند.
●در حال حاضر چه مطالعات خاصی درزمینه راهحلهای زیستمحیطی براینیروگاههای آبی در دست دارید؟
ـ مایك: كاری كه در حال حاضر برای وزارتانرژی آمریكا در دست داریم درباره یك سریمطالعات موردی برای منابع زیست محیطی وهزینههای جدیدترین نوع تاسیسات عبورماهی است. ما میخواهیم منافع شیلاتی اینتاسیسات و هزینههای اجرای این سیستمهارا استخراج كنیم. این در حالی است كهمطالعات انجام شده در سال ۱۹۹۲ راهحلهای زیادی را نشان میدهد كه بعضی از آنها دارایمنافع بسیار زیادی نسبت به هزینه بودهاند وبعضی نیز دارای منافع كم و یا حتی صفر و یاهزینه بسیار بالا بودهاند. این مطالعات موردینشان خواهد داد كه برای هر سایت خاصچگونه میتوان بهترین طراحی را انجام داد.
هدف دیگر ما در این مطالعات موردی آناست كه راه حلهای مختلف را بیان كرده وبگوییم كدام موفقیتآمیز بوده و كدام باشكست مواجه شده و دلیل شكست آنها راتشریح كرده و بگوییم در بیشتر موارد، كدام سیستم بهتر است. امیدواریم كه تلاشهای مااز دوباره كاری جلوگیری كرده و سازندگاناشتباهات مشابهی را در آینده انجام ندهند.به علاوه روشهای پر هزینه را كه نباید پیشاز انجام تحقیقات محلی بكار گرفته شوند، معرفی خواهیم كرد.
●چه كسی با شما در زمینه تعیین هزینهروشهای زیست محیطی همكاریمیكند؟
ـ مایك: طرحی كه برای وزارت انرژیآمریكا انجام میدهیم كار مشترك آزمایشگاهملی ORNL و آزمایشگاه ملی مهندسیآیداهو (INEL) است كه مهندسان INELمطالعه هزینهها را بر عهده داشته و ما بیشتر مشغول بررسی منافع هستیم. یكی ازهمكاران ما در بخش انرژی روی گذرگاهیبرای ماهیان، كار كرده است. او در حال حاضردر تلاش است تا نحوه ارزش گذاری جوامعماهیان را بیابد. این بحث موضع مشكلی است چون ارزشهای زیادی در حفظ یكجامعه از ماهیان موثر است. چون علاوه برمصارف مستقیم ماهی، موارد غیرمستقیم نیزوجود دارد.
●چگونه یك اظهار نامه زیستمحیطیبرای پروژههاینیروگاه آبی تكمیلمیشود؟
ـ مایك: معمولا ما برای هر پروژه یكاظهارنامه تكمیل میكنیم ولی FERC به اینجهت حركت میكند كه ارزیابی اثرات بر رویكل حوضه آبریز انجام شود. از آنجا كه تعدادزیادی از پروژههای نیروگاههای آبی ساختهشده روی حوضه آبریز رودخانهها، نسبتا كوچك است، FERC تمایل دارد كه همه آنهارا جمع كرده و یك ارزیابی بزرگ روی كلحوضه آبریز انجام دهد. در اواخر دهه ۱۹۸۰یكی از این ارزیابیها را بر روی حوضه رودخانه اوهایو و اخیرا نیز برای حوضهNooksack , Skagit انجام دادهایم كه هر دو درایالت واشنگتن بودهاند. این گونه ارزیابیهایكلی نه تنها با صرفهتر بوده بلكه دولت رامجبور میكند كه اثرات جمعی تعدادی ازنیروگاههای آبی بر حوضه یك رودخانه رامورد ارزیابی قرار دهد. برای این كار بایدتاثیر متقابل چند سد در مورد نابودی كیفیتآب یا توقف مهاجرت ماهیان آزاد موردبررسی قرار گیرد.
●بدترین مشكلاتی كه سازندگان وكاربران تاسیسات نیروگاه آبی با آنمواجه هستند، چیست؟
ـ مایك: در این مورد، نامشخص بودنقوانین، یكی از مشكلات بزرگ است. طیچند سال گذشته چندین بار قوانین، تغییركرده است. باید توجه داشت سازندگانی كهمیخواهند سدهای جدید طراحی كرده و بسازند باید برای تایید، آنها را به چندینموسسه فدرال و ایالتی ارسال كنند. این دورهبرای سازندگان، زمان سختی خواهد بود چونآنان باید با كابوس قوانین فدرال و ایالتیمواجه شوند.
مشكل دیگر هزینه عمومی این بررسیقانونی است یعنی باید هزینهای برای اینفرایند طولانی (از طراحی تا ساخت وراهبری) در نظر گرفت. این هزینه نیزنامشخص است چون این فرایند ممكن استبین ۶ تا ۱۰ سال طول بكشد و طی این مدتقوانین، چندین بار تغییر كنند. به علاوهسازندگان نیز ترجیح میدهند كه جز درمراحل پایانی این فرایند، چیزی راجع بهروشهای كاهش اثرات زیست محیطی سدهافرا نگیرند. از این رو برای یك سازنده سد،مشكل خواهد بود كه مقدار پولی را كه بایدقرض گرفته و سود آن را بپردازد، برآورد كند.
مشكل سوم این است كه امروزهتشكلهای زیست محیطی نسبت به سازندگان نیروگاههای آبی حساس هستند.باید اذعان كرد كه برای سازندگان، شرایطسختی به وجود آمده است كه در بیشتر موارددلایل قابل قبولی نیز ارایه میشود. جمعیتماهیان آزاد در سواحل غربی و شرقی با خطرمواجه شده است و افراد شدیدا نگران اینموضوع هستند. از این رو از سوی مردمی كهسدها را مشكلزا میدانند، فشار زیادی برسازندگان اعمال میشود. در حال حاضربعضی از انجمنهای زیست محیطی در تلاشهستند كه بعضی از رودخانهها را تحت قوانینحفاظتی فدرال قرار داده و از ساخت سدهاجلوگیری كنند.
ـ كوتانت: در بعضی موارد مردم تلاشمیكنند كه سدهایی كه جلوی مهاجرتماهیان را گرفتهاند و یا با كاستن از جریان،مانع مهاجرت ماهیان آزاد جوان به پاییندست سد شدهاند را بر چینند. این تلاشهامنجر به برچیدن یك سد كوچك در ناحیهOlympic Peninsula شده و سدهای دیگر رانیز با مشكلاتی مواجه كرده است مثلا سد رودخانه Snake برچیده نخواهد شد ولیمجبور شده است شرایطی ایجاد كند كهجریانی شبیه رودخانه، ماهیان آزاد جوان را بهدریا برساند. هزینه برچیدن و یا انجام چنیناصلاحاتی بسیار زیاد است. چنین اعمالی باعث شده است كه تجارت سدسازی بسیارحساس شود.
●آیا آزمایشگاههای ORNL در مقابلپیشنهاد طرح سد برای نیروگاههای آبینیز اعلام نظر میكند؟
ـ مایك: باید گفت كه بعضی از اینپروژههای پیشنهادی اساسا نباید ساختهشوند چون محل آنها مناسب نیست. بعضی ازآنها مشكلات غیرقابل حلی دارند. به عنوانمثال سد در تقابل با جریان ماهیان و یا فرهنگ بومیان آمریكاست. در این موارد ما بهFERC پیشنهاد میكنیم كه پروژه اجرا نشود.
ـ كوتانت: ناراحت كننده خواهد بود پروژهایكه برای سدسازی، مناسب به نظر میآید بهیكی از این دلایل متوقف شود. مثلا در منطقهNorthwest محلی خالی از ماهیان مقیم قرار داشت كه برای سدسازی عالی بود ولی بهدلیل قرار گرفتن در ناحیهای كه برای قبایل بومی آمریكا مقدس به شمار میرفت،مشكل آفرین شد چون این قبایل از فرهنگخود جدا نمیشوند و احتمالا سازنده سد بایداز تصمیم خود منصرف شود.
● اگر توضیح خاصی دارید بفرمایید؟
ـ كوتانت: در تعداد زیادی از موارد میتوان بایك سرمایه گذاری نسبتا كم در تحقیقات،بیشتر مسائل مطرح شده را حل كرده و درهزینههای طولانی مدت، صرفه جویی كرد.البته برای بررسی این موارد به اقتصاددانان نیاز است. در یك تحقیق موفق بایدسدسازان، سازندگان دستگاهها و محققاندست در دست یكدیگر بدهند تا بتوان یكطراحی استاندارد در راستای حفاظت ازمحیط زیست انجام داده و با تایید موافقتنامهها باعث تشویق اعمال اینگونهمسائل در بیشتر سدها شد. هر چند دولت درزمینه چنین تحقیقاتی، سرمایه گذاریمیكند ولی میزان این سرمایه گذاریها كمبوده و باید این تحقیقات با همكاری آزمایشگاههای دولتی، سازندگان سد ودستگاههای نیروگاهی و نیز سازمانهایقانونگذار انجام شود.
ـ مایك: من معتقدم كه برای فراگیر شدننیروگاههای آبی به عنوان یك منبع انرژیبرای آمریكا باید سه نیاز شامل تحقیق وتوسعه، آموزش و قوانین صحیح و معینبرآورده شود.
احتمالا پیشرفت در هر سه زمینه بهسرعتی كه ما تصور میكنیم به دست نخواهدآمد ولی در جهت درست به پیش خواهدرفت.
برگردان: مهندس عبدا... مصطفایی
منابع:
۱-ORNLResearch and DevelopmentReview,Vol.۲۶, Summer/Fall,NO ۳,۴
۲-C.C.Warnick, et al, HydropowerEngineering, Prentice Hall, ۱۹۸۴
منابع:
۱-ORNLResearch and DevelopmentReview,Vol.۲۶, Summer/Fall,NO ۳,۴
۲-C.C.Warnick, et al, HydropowerEngineering, Prentice Hall, ۱۹۸۴
منبع : ماهنامه صنعت برق
ایران مسعود پزشکیان دولت چهاردهم پزشکیان مجلس شورای اسلامی محمدرضا عارف دولت مجلس کابینه دولت چهاردهم اسماعیل هنیه کابینه پزشکیان محمدجواد ظریف
پیاده روی اربعین تهران عراق پلیس تصادف هواشناسی شهرداری تهران سرقت بازنشستگان قتل آموزش و پرورش دستگیری
ایران خودرو خودرو وام قیمت طلا قیمت دلار قیمت خودرو بانک مرکزی برق بازار خودرو بورس بازار سرمایه قیمت سکه
میراث فرهنگی میدان آزادی سینما رهبر انقلاب بیتا فرهی وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی سینمای ایران تلویزیون کتاب تئاتر موسیقی
وزارت علوم تحقیقات و فناوری آزمون
رژیم صهیونیستی غزه روسیه حماس آمریکا فلسطین جنگ غزه اوکراین حزب الله لبنان دونالد ترامپ طوفان الاقصی ترکیه
پرسپولیس فوتبال ذوب آهن لیگ برتر استقلال لیگ برتر ایران المپیک المپیک 2024 پاریس رئال مادرید لیگ برتر فوتبال ایران مهدی تاج باشگاه پرسپولیس
هوش مصنوعی فناوری سامسونگ ایلان ماسک گوگل تلگرام گوشی ستار هاشمی مریخ روزنامه
فشار خون آلزایمر رژیم غذایی مغز دیابت چاقی افسردگی سلامت پوست