För att sluta med kol och gå över till förnybara energikällor behöver vi storskalig energilagring. Det är där pumpad vattenkraft kommer in. Queenslands ambitiösa nya plan innebär att man byter från ett koldominerat elnät till 80 % förnybar energi inom 13 år, med 22 gigawatt ny vind och sol. Planen bygger på två massiva nya pumpade vattenkraftverk för att lagra el, inklusive den största föreslagna i världen.

Även om det låter högteknologiskt, är det väldigt enkelt:ta två dammar på olika höjder. Pumpa vatten till den översta dammen när billiga förnybara energikällor svämmar över nätet. Kör vattnet nerför sluttningen och genom turbiner för att få ström på natten eller när det inte blåser.

När dammar är dåligt byggda kan de dock förstöra miljön. I två decennier har jag påpekat den miljöförstöring som konventionella dammar kan orsaka. Men nu behöver vi omgående fler pumpade vattendammar för att möjliggöra Australiens övergång till helt förnybar kraft.

Queensland blir pumpad

Queenslands enorma nya plan för förnybar energi är starkt beroende av två massiva pumpade vattenkraftprojekt. Inåt landet från Sunshine Coast ligger Borumba Dam, som skulle kunna leverera två gigawatt 24-timmarslagring till 2030. Detta föreslogs först förra året. Det nya förslaget är Pioneer-Burdekin, väster om Mackay, som är tänkt att lagra fem gigawatt 24-timmarslagring från 2030-talet. Det skulle innebära att flytta invånare i den lilla staden Netherdale, som skulle översvämmas.

För konsumenterna innebär detta energitillförlitlighet. Varje gigawatt lagrad kraft skulle kunna försörja cirka två miljoner hem – och Queensland har cirka två miljoner hushåll.

Miljömässigt är den goda nyheten att vi kan lära av tidigare misstag och bygga denna viktiga infrastruktur noggrant för att minimera lokala miljöskador och maximera den bredare miljövinsten av att sluta med kolkraft.

Varför är pumpad vattenkraft så viktig för energiomställningen?

Sol- och vindkraft kan producera enorma mängder billig kraft – men inte hela tiden. Pumpad vattenkraft är ett sätt att lagra förnybar energi när den genereras och släppa ut den senare vid behov.

Medan batterier i nätskala som Victoria's Big Battery har fått mycket mediabevakning, är de bättre på att lagra mindre mängder el och släppa ut den snabbt. Pumpad vattenkraft är något långsammare att börja mata tillbaka till nätet, men stora anläggningar kan fortsätta generera kraft i flera dagar.

Förnybara bränslen som grönt väte och ammoniak kan vara tillgängliga i framtiden, men inte nu. Kärnkraft är mycket dyrt och skulle ta årtionden att bygga. Batterier kan inte möta försörjningsluckor längre än några timmar och kommer med miljökostnader från brytning av råvaror, tillverkning och återvinning och bortskaffande av giftiga material.

Det lämnar pumpad vattenkraft som ett viktigt alternativ - särskilt under kalla, stilla och mulna dagar på vintern när sol och vind producerar väldigt lite elektricitet.

Så varför är pumpad vattenkraft en bättre miljöutsikt?

Konventionella vattenkraftsdammar förstör flodernas ekosystem och översvämmar skogar, städer och utmärkt jordbruksmark. Globalt räknar vattenkraftsindustrin med att expandera med 60 % till 2050 för att tillhandahålla förnybar el och lagring.

Jag är mindre orolig för pumpad vattenkraft, av tre anledningar.

För det första kan de två reservoarerna byggas bort från floder. Bara detta minskar avsevärt skadorna genom att dämma upp floder och översvämma bördiga dalar.

För det andra är det översvämmade området i allmänhet en storleksordning mindre än konventionell vattenkraft. Detta beror på att den stora höjdskillnaden mellan de två reservoarerna kan göra att mer kraft kan genereras från begränsat vatten.

Och för det tredje, pumpad vattenkraft behöver inte mycket extra vatten när det väl är fyllt, eftersom vattnet cirkulerar runt. Lite påfyllning för att ersätta förluster från avdunstning och läckage är allt som behövs.

Mer än 3 000 potentiella platser för pumpad vattenkraft har identifierats i Australien. Viktigt är att dessa alla ligger utanför formella naturreservat och mestadels belägna längs Great Dividing Range. Vi skulle bara behöva ett 20-tal av dessa platser för att utvecklas för att lagra kraft åt nationen. Det är ungefär samma antal som för närvarande planeras, byggs eller är under uppbyggnad i Tasmanien, South Australia, New South Wales och Queensland.

Nästan alla stora utbyggnader av förnybar energi möter lokalt motstånd baserat på icke-finansiella värden. Motståndare till stora pumpade vattenkraftverk som Snowy 2.0 har krävt att andra platser ska utvecklas istället.

Om vi ​​tog detta tillvägagångssätt skulle vi dock kunna multiplicera miljöstörningen. Det beror på att Snowy 2.0, liksom de föreslagna Borumba- och Pioneer-Burdekin-projekten i Queensland är enorma. De kan var och en generera upp till tio gånger mer kraft än de flesta andra projekt som planeras någon annanstans.

Att flytta någon annanstans kan innebära många fler mindre projekt, vilket innebär fler vägar, överföringsledningar och reservoarer.

Undvika tidigare misstag

Miljöstörningar från pumpad vattenkraft skiljer sig mycket beroende på plats.

På platsvalsstadiet är det viktigt att undvika områden med högt bevarande och inhemskt kulturellt värde.

Vi kan begränsa miljöskador genom att använda befintliga dammar, som vi ser i Snowy 2.0. Gamla gruvor på rätt plats kan få ett andra liv som pumpad vattenkraft, vilket Kidston-projektet i Queensland visar.

Genom att använda befintliga dammar eller gruvor kan vi faktiskt börja reparera tidigare skador, till exempel genom att förbättra gamla dammar för att öka miljöflöden.

Därmed inte sagt att skadan inte kommer att ske. Pumpad vattenkraft har kopplats till introduktionen av sjukdomar som påverkar vilda djur, såväl som invasiva växt- och djurarter.

Vägar och kraftledningar är en av de största effekterna på naturen. Enligt mina beräkningar kommer mycket mer habitat att rensas för Snowy 2.0 luftledningar (cirka 9 600 hektar) än det nya vattensystemet väg- och rörledningstillträde och bortskaffande av gråberg (cirka 1 000 hektar).

Vi kan dramatiskt minska miljöskador och visuella röran genom att lägga ledningarna under jord eller bygga nära befintliga kraftledningar.

Så valet är vårt. Medan pumpad vattenkraft är mycket mindre skadlig än traditionell vattenkraft, kommer den att orsaka vissa miljöskador.

Det är därför som utvecklare av pumpade vattenkrafter måste välja platser och bygga noggrant, för att minimera miljöskador och maximera fördelarna med lagring. När allt kommer omkring erbjuder denna teknik den enorma miljönyttan att befria oss från behovet av att bränna kol, gas och olja varje timme varje dag. + Utforska vidare

Pumpad vattenkraft tillhandahåller den stora majoriteten av långsiktig energilagring

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.