美国拥有庞大的水道网络，可用于市政、农业和工业用途。拥有数百万英里的管道和管道，利用管道水电利用浪费的能源的机会是巨大的。在美国能源部橡树岭国家实验室最近的一项研究中，所有 50 个州都发现利用现有管道和管道基础设施生产清洁管道水电的巨大潜力。这是研究人员第一次深入进行这种分析。
ORNL 估计，管道水电有可能为该国的电网增加 1.41 吉瓦的电力容量，足以为超过 100 万户家庭供电——同时使用供水管道和灌溉渠等结构来供应水已经存在但未被使用。
ORNL 水电项目经理 Shih-Chieh Kao 说：“您可以将管道水电视为唾手可得的果实，而已经开始的只是杯水车薪。” “尽管有这么多好处，但最大的障碍是普遍缺乏对管道水电潜力的认识。”
对于市政当局和其他利益相关者来说，开发管道水电并利用其现有基础设施相对简单。水电管道只需要一个良好的水头，即水力发电所需的水位高度。无需建造新的水坝或基础设施。操作员可以简单地在水头过多的位置安装水力发电机。
可以在升级期间计划安装，用更节能的系统替换老化的基础设施。农村社区还可以通过将小型水力发电机安装到现有基础设施中进行净计量，从而减少对外部电网的依赖，从而从管道水电中受益。
到目前为止，由于 2013 年的《水电监管效率法案》及其对 2018 年《美国水基础设施法案》的修订，许可流程已得到简化。通常，联邦监管审批流程可在 45 天内完成，因为管道水电接入现有对环境影响最小的基础设施。到目前为止，已经批准或建造了 350 多个管道水电项目，而且还会有更多。
在这项研究中，ORNL 的科学家对四种类型的管道进行了系统分析。科学家们研究了供水管道、废水排放、灌溉系统和热电冷却水排放。使用卫星图像和地形来估计整体潜力，科学家们得出结论，要使管道水电发挥作用，水道必须有足够的水流量和水头。
有五个州拥有最大的管道水电潜力——加利福尼亚州、科罗拉多州、华盛顿州、内布拉斯加州和俄勒冈州，这主要是因为它们拥有大量的水管和提供最大水头的丘陵地形。
在评估的三个业务部门中，分析中显示出最大潜力的管道是农业管道，例如用于作物灌溉的沟渠和渠道。在该研究中，农业管道占所有管道水电容量的近一半。科罗拉多州、华盛顿州、内布拉斯加州、加利福尼亚州、俄勒冈州和爱达荷州的农业管道潜力最高。灌溉和地形是此次评估的主要驱动因素。
对于包括饮用水供应和废水系统在内的市政部门，加州被发现具有最大的管道水力发电潜力，几乎是第二高州纽约的两倍。科罗拉多州、犹他州、华盛顿州、俄勒冈州和宾夕法尼亚州也显示出该领域的产能潜力。
由于更高的经济和监管要求，工业部门——例如用于热电发电设施的工业管道或运河——在研究中构成了最大的不确定性。这种类型的一代人最多的州是加利福尼亚州、德克萨斯州、密苏里州、纽约州和马里兰州。
Kao 说：“这些评估为多个业务部门打开了可能性的大门。” “通过进一步了解管道水电的成本和收益，决策者可以利用现有资源并兑现更多可再生能源的承诺。”
ORNL 研究团队旨在提高对管道水电的认识，并促进与供水和输送方面的主要利益相关者进行进一步讨论，以开发更多的管道水电项目。该研究得到了美国能源部能源效率和可再生能源办公室水电技术办公室的支持。
资料来源：ORNL
来源： CleanTechnica </a
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