توان برق آبی در ایالات متحده
تاریخ

اولین تولید برق آبی در ایالات متحده برای روشنایی مورد استفاده قرار گرفت و از سیستم جریان مستقیم (DC) برای تأمین جریان الکتریکی استفاده شد. با این حال، به دلیل محدودیت ده مایلی این سیستم، گسترش چندانی نداشت. بعدها که راه حل مشکلات انتقال برق به دست آمد، بزرگ‌ترین انگیزه برای پیشرفت‌های جدید برق آبی ایجاد شد.
اولین نیروگاه جریان مستقیم (DC) در گرند راپیدز، در میشیگان بود، جایی که توربین آبی در کارخانه ولورین با استفاده از یک تسمه مکانیکی برای روشن کردن شانزده چراغ خیابان به یک دینام متصل شد. این اتفاق در سال ۱۸۸۰ رخ داد، همان سالی که توماس ادیسون لامپ رشته‌ای رشته‌ای بادوام را تولید کرد که یک پیشرفت در ایمنی و راحتی نسبت به شمع‌ها، چراغ‌های روغن نهنگ و چراغ نفتی داخل ساختمان‌ها بود.
در سال ۱۸۸۱، ضمن استفاده از سیستم جریان مستقیم (DC) برای روشنایی در آبشار نیاگارا، شرکت جاکوب اف. شول‌کوپف بخشی از خروجی آب از آسیاب‌های آرد چرخ‌آبی خود منحرف کرد تا یکی از ژنراتورهای بهبودیافته چارلز براش را راه اندازی کند تا روشنایی شبانه برای گردشگران این منطقه را فراهم کند. پیش از آن این جاذبه گردشگری با سوزاندن شعله‌های کلسیمی روشن می‌شد، اما نورهای قوسی، جایگزین بهتر و ارزان تری بودند. در سال ۱۸۸۲، اولین نیروگاه برق آبی تجاری مرکزی تجاری جهان، برق یک کارخانه کاغذ در اپلتون، ویسکانسین را تأمین کرد. تنها چند ماه بعد، اولین شرکت برق متعلق به سرمایه‌گذار، شرکت ادیسون ایلومینتینگ، اولین نیروگاه برق با سوخت فسیلی را در شهر نیویورک تکمیل کرد تا با نیروگاه برق آبی نزدیک به یک منطقه با تقاضای بالا، رقابت کند. تا سال ۱۸۸۶، بین ۴۰ تا ۵۰ ایستگاه برق آبی در ایالات متحده و کانادا مشغول به کار بودند و تا سال ۱۸۸۸ حدود ۲۰۰ شرکت برق حداقل بخشی از تولید خود را به نیروی آبی متکی بودند.
با درک این موضوع که پتانسیل عظیم برق آبی آبشار، از تقاضای برق محلی فراتر بود، یک شرکت بزرگ تولید برق در محل اصلی توسعه تأسیس شد تا چشم‌انداز انتقال نیرو به فواصل دورتر تحقق یابد. شرکت وستینگهاوس الکتریک برنده این رقابت شد و برنامه‌های خود را حول یک سیستم جریان متناوب (AC) توسعه داد. این نیروگاه در سال ۱۸۹۵ تکمیل شد و در سال ۱۸۹۶، انتقال برق به فاصله ۲۰ مایلی به سمت بوفالو، نیویورک آغاز شد.
این رویداد همچنین باعث غلبه سیستم جریان متناوب (AC) بر روش‌های جریان مستقیم (DC) توماس ادیسون شد. هنوز هم چندین نیروگاه برق آبی دائمی در هر دو طرف مرز آمریکایی و کانادایی آبشار نیاگارا وجود دارد که از جمله نیروگاه رابرت موزس نیاگارا، سومین نیروگاه بزرگ در ایالات متحده می‌باشد.
در اوایل قرن بیستم، نیاز به توسعه روستایی اغلب با در دسترس بودن نیروی برق همراه بود و منجر به احداث پروژه‌های مقیاس بزرگی مانند اداره دره تنسی شد که طی آن سدهای متعددی را ایجاد کرد و گاهی به‌طور بحث‌انگیزی، مناطق وسیعی زیر آب رفت. در دهه ۱۹۳۰، نیاز به برق در جنوب غربی، منجر به ساخت بزرگ‌ترین سازه بتنی جهان در آن زمان، یعنی سد هوور شد. سد Grand Couleeگرند کولی هم یک پروژه برق آبی و آبیاری در دهه ۱۹۳۰ بود که به دلایل صنعتی و نظامی در طول جنگ جهانی دوم گسترش یافت و همچنین سدهای دیگری مانند سد فونتانا ساخته شد.
ساخت سد در دهه ۱۹۶۰ به اوج خود رسید اما سدهای کمی در دهه ۱۹۷۰ ساخته شد. آگاهی روزافزون از مسائل زیست‌محیطی سدها باعث حذف برخی از سدهای قدیمی و کوچکتر و گذرگاه‌های ماهی شد. سد عظیم رامپارت در سال ۱۹۶۷ به دلیل نگرانی‌های زیست‌محیطی و اقتصادی لغو شد.
به جای احداث سدهای جدید، بازتوانی به نیروگاه‌های قدیمی باعث افزایش ظرفیت چندین تأسیسات شد. به عنوان مثال، سد هوور ژنراتورهای خود را بین سال‌های ۱۹۸۶ و ۱۹۹۳ جایگزین کرد.
نیاز به تغییر جریان آب پایین دست شدها به دلایل اکولوژیکی (مانند از بین بردن گونه‌های مهاجم، رسوب‌گذاری و غیره)، منجر به کاهش تولید فصلی در برخی سدها شده‌است که میزان دسترسی به آب برای تولید برق را تغییر می‌دهد. خشکسالی و افزایش استفاده کشاورزی از آب نیز می‌تواند منجر به محدودیت تولید شود.
طبق گزارش وزارت انرژی ایالات متحده، بیش از ۱۲۰۰۰ مگاوات ظرفیت بالقوه برق آبی در ۸۰۰۰۰ سد بدون برق ایالات متحده وجود دارد. در حال حاضر سدهای بدون نیروگاه، ظرفیت تولید ۴۵ تراوات ساعت در سال را دارند که معادل ۱۶ درصد از تولید برق آبی در سال ۲۰۰۸ است.
طبق یک مطالعه در سال ۲۰۲۲، سدهای برق آبی ساخته شده قبل از سال ۱۹۵۰ به دلیل ارزانتر بودن برق مناطق، باعث رشد اقتصادی محلی کوتاه مدت شد.
پس از سال ۱۹۵۰، تأثیر سدهای برق آبی بر مناطق، به احتمال زیاد به دلیل نوآوری‌هایی مانند خطوط انتقال پر توان که انرژی تولید شده توسط سدها را به فواصل دورتری گسیل می‌کرد، کمتر شد.