Möödunud on 111 aastat ajast, mil Hiina alustas shilongba hüdroelektrijaama, esimese hüdroelektrijaama ehitamist 1910. aastal. Selle enam kui 100 aasta jooksul on Hiina vee- ja elektritööstus saavutanud märkimisväärseid saavutusi – shilongba hüdroelektrijaama installeeritud võimsus on vaid 480 kW kuni 370 miljonit KW, mis on maailmas esikohal.Oleme söetööstuses ja kuuleme uudiseid hüdroenergia kohta, kuid me ei tea hüdroenergiatööstusest palju.
Mõistame täna lühidalt hüdroenergiat hüdroenergeetika põhimõtetest ja omadustest ning hüdroenergia hetkeolukorrast ja arengutrendist Hiinas.
01 hüdroenergia elektritootmise põhimõte
Tegelikult on hüdroenergia protsess, mille käigus muudetakse vee potentsiaalne energia mehaaniliseks energiaks ja seejärel mehaanilisest energiast elektrienergiaks.Üldiselt tähendab see voolava jõevee kasutamist mootori pööramiseks elektrienergia tootmiseks ning jões või selle basseinis sisalduv energia sõltub vee mahust ja langusest.
Jõe veekogust ei kontrolli ükski juriidiline isik ja langus on korras.Seetõttu saab hüdroelektrijaamade ehitamisel valida paisu ehitamise ja ümbersuunamise, et kontsentreerida langust, et parandada veevarude kasutusmäära.
Paisutamiseks tuleb rajada haardeulatusse suure langusega tamm, rajada reservuaar vee hoidmiseks ja veetaseme tõstmiseks, nt Three Gorges hüdroelektrijaam;Suunamine viitab vee suunamisele ülesvoolu reservuaarist allavoolu ümbersuunamiskanali kaudu, näiteks Jinping II hüdroelektrijaam.
02 hüdroenergia omadused
Hüdroenergia eelised hõlmavad peamiselt keskkonnakaitset ja regenereerimist, kõrget efektiivsust ja paindlikkust, madalaid hoolduskulusid ja nii edasi.
Keskkonnakaitse ja taastuvenergia peaksid olema hüdroenergia suurim eelis.Hüdroenergia kasutab ainult vees olevat energiat, ei tarbi vett ega põhjusta reostust.
Vesiturbiini generaatorikomplekt, hüdroenergia tootmise peamine jõuseade, ei ole mitte ainult tõhus, vaid ka paindlik käivitamisel ja töötamisel.See võib mõne minutiga kiiresti käivitada toimingu staatilisest olekust ja lõpetada koormuse suurendamise ja vähendamise ülesande mõne sekundiga.Hüdroenergiat saab kasutada tipphabemeajamise, sagedusmodulatsiooni, koormuse ooterežiimi ja elektrisüsteemi õnnetuste ooterežiimi ülesannete täitmiseks.
Hüdroenergia tootmine ei kuluta kütust, ei vaja palju tööjõudu ja rajatisi, mis on investeeritud kütuse kaevandamiseks ja transportimiseks, sellel on lihtsad seadmed, vähe operaatoreid, väiksem abivõimsus, seadmete pikk kasutusiga ning madalad kasutus- ja hoolduskulud, seega hüdroelektrijaama tootmiskulud on madalad, vaid 1 / 5-1 / 8 soojuselektrijaama omast ja hüdroelektrijaama energiakasutusaste on kõrge, kuni 85%, kivisöel töötavate elektrijaamade soojuslik kasutegur on ainult umbes 40%.
Hüdroenergia miinusteks on peamiselt suur kliimamõju, piiratud geograafiliste tingimustega, suured investeeringud varajases staadiumis ja kahju ökoloogilisele keskkonnale.
Hüdroenergiat mõjutavad suuresti sademed.Soojuselektrijaamade kivisöe hankimisel on oluline võrdlustegur, kas see on kuiv ja niiske hooaeg.Hüdroenergia tootmine on stabiilne vastavalt aastale ja provintsile, kuid see sõltub "päevast", millal see kuu, kvartali ja piirkonna lõikes on üksikasjalik.See ei suuda pakkuda stabiilset ja usaldusväärset võimsust nagu soojusenergia.
Märjal ja kuival hooajal on lõuna ja põhja vahel suured erinevused.Hüdroenergia tootmise statistika kohaselt on aga igal kuul aastatel 2013–2021 Hiina niiske hooaeg umbes juunist oktoobrini ja kuiv hooaeg umbes detsembrist veebruarini.Nende kahe elektritootmise erinevus võib olla enam kui kahekordne.Samas näeme ka seda, et installeeritud võimsuse suurenemise taustal on tänavu jaanuarist märtsini elektritootmine oluliselt väiksem kui varasematel aastatel ning märtsi elektritootmine on isegi võrdväärne 2015. aasta omaga. Sellest piisab, et näha hüdroenergia “ebastabiilsust”.
Hüdroenergia tootmine igal kuul aastatel 2013–2021 (100 miljonit kWh)
Piiratud objektiivsete tingimustega.Hüdrojaamu ei saa ehitada sinna, kus on vett.Geoloogia, langus, voolukiirus, elanike ümberpaigutamine ja isegi haldusjaotus piiravad hüdroelektrijaama ehitamist.Näiteks 1956. aastal riiklikul rahvakongressil mainitud Heishan Gorge'i veekaitseprojekt ei ole Gansu ja Ningxia huvide halva kooskõlastamise tõttu vastu võetud.Kuni selle aastani ilmus taas kahe istungi ettepanekus, Millal ehitus võib alata, pole veel teada.
Hüdroenergiasse vajalik investeering on suur.Maakivi- ja betoonitööd hüdroelektrijaamade ehitamiseks on tohutud ning tuleb tasuda tohutuid ümberasustamiskulusid;Pealegi ei kajastu varane investeering mitte ainult kapitalis, vaid ka ajas.Seoses ümberasustamise vajadusega ja erinevate osakondade koordineerimisega jääb paljude hüdroelektrijaamade ehitustsükkel kavandatust tunduvalt hilisemaks.
Võttes näiteks ehitatava Baihetani hüdroelektrijaama, algatati projekt 1958. aastal ja lisati „kolmanda viie aasta plaani” 1965. aastal. Kuid pärast mitmeid keerdkäike alustati seda ametlikult alles 2011. aasta augustis. Seni Baihetani hüdroelektrijaam ei ole valmis.Kui jätta kõrvale eelprojekti planeerimine, siis tegelik ehitustsükkel võtab aega vähemalt 10 aastat.
Suured veehoidlad põhjustavad tammi ülemjooksul ulatuslikke üleujutusi, mis mõnikord kahjustavad madalikke, jõeorgusid, metsi ja rohumaid.Samal ajal mõjutab see ka taime ümbritsevat veeökosüsteemi.Sellel on suur mõju kaladele, veelindudele ja teistele loomadele.
03 hüdroenergia arendamise praegune olukord Hiinas
Viimastel aastatel on hüdroenergia tootmine säilitanud kasvu, kuid viimase viie aasta kasvutempo on madal
2020. aastal on hüdroenergia tootmisvõimsus 1355,21 miljardit kWh, mis on 3,9% rohkem kui aasta varem.Kuid 13. viie aasta plaani perioodil arenesid tuuleenergia ja optoelektroonika 13. viie aasta plaani perioodil kiiresti, ületades planeerimiseesmärke, samas kui hüdroenergia täitis vaid umbes poole planeerimiseesmärkidest.Viimase 20 aasta jooksul on hüdroenergia osakaal kogu elektritootmises olnud suhteliselt stabiilne, püsides 14-19% vahel.
Hiina elektritootmise kasvutempo järgi on näha, et hüdroenergia kasvutempo on viimasel viiel aastal aeglustunud, püsides põhimõtteliselt ca 5% juures.
Ma arvan, et aeglustumise põhjused on ühelt poolt väikehüdroenergia seiskumine, mis on selgelt välja toodud 13. viie aasta ökoloogilise keskkonna kaitsmise ja parandamise kavas.Ainuüksi Sichuani provintsis on 4705 väikest hüdroelektrijaama, mis tuleb korrastada ja kõrvaldada;
Teisest küljest napib Hiina suuri hüdroenergia arendusressursse.Hiina on ehitanud palju hüdrojaamu, nagu Three Gorges, Gezhouba, Wudongde, Xiangjiaba ja Baihetan.Ressursid suurte hüdroelektrijaamade rekonstrueerimiseks võivad olla vaid Yarlung Zangbo jõe "suur kurv".Kuna aga piirkond hõlmab geoloogilist ehitust, looduskaitsealade keskkonnakontrolli ja suhteid ümbritsevate riikidega, on seda varem olnud raske lahendada.
Samas on ka viimase 20 aasta elektritootmise kasvutempo põhjal näha, et soojusenergia kasvutempo on põhimõtteliselt sünkroniseeritud kogu elektritootmise kasvutempoga, samas kui hüdroenergia kasvutempo ei oma tähtsust. kogu elektritootmise kasvutempo, mis näitab "tõuseb igal teisel aastal".Kuigi soojusenergia suurel osakaalul on oma põhjused, peegeldab see teatud määral ka hüdroenergia ebastabiilsust.
Elektritootmise kasv
Elektritootmise osakaalu osas näeme ka seda, et kuigi hüdroenergeetika on viimase 20 aastaga kiiresti arenenud ning hüdroenergia tootmine 2020. aastal on viis korda suurem kui 2001. aastal, ei ole osakaal kogu elektritootmises muutunud. oluliselt.
Soojusenergia osakaalu vähenemise protsessis pole hüdroenergial suurt rolli olnud.Kuigi see areneb kiiresti, suudab see oma osakaalu kogu elektritootmises säilitada vaid riigi elektritootmise suure kasvu taustal.Soojusenergia osakaalu vähenemine on tingitud peamiselt muudest puhastest energiaallikatest, nagu tuuleenergia, fotogalvaaniline, maagaas, tuumaenergia jne.
Hüdroenergiaressursside liigne kontsentratsioon
Sichuani ja Yunnani provintsi hüdroenergia kogutoodang moodustab peaaegu poole riiklikust hüdroenergia tootmisest ning sellest tulenev probleem on see, et hüdroenergiaressurssidega rikkad piirkonnad ei pruugi olla suutelised kohalikku hüdroenergia tootmist vastu võtma, mille tulemuseks on energia raiskamine.Kaks kolmandikku Hiina suuremate vesikondade reoveest ja elektrist pärineb Sichuani provintsist, kuni 20,2 miljardit kWh, ja üle poole Sichuani provintsi heitelektrist pärineb Dadu jõe peavoolust.
Kogu maailmas on Hiina hüdroenergia viimase 10 aasta jooksul kiiresti arenenud.Hiina on peaaegu vedanud ülemaailmse hüdroenergia kasvu.Ligi 80% ülemaailmsest hüdroenergia tarbimise kasvust tuleb Hiinast ning Hiina hüdroenergia tarbimine moodustab üle 30% ülemaailmsest hüdroenergia tarbimisest.
Sellise tohutu hüdroenergia tarbimise osakaal Hiina primaarenergia kogutarbimises on aga vaid pisut kõrgem maailma keskmisest, alla 8% 2019. aastal. Isegi kui seda mitte võrrelda arenenud riikidega nagu Kanada ja Norra, on hüdroenergia osakaal tarbimine on palju väiksem kui arenguriigi Brasiilias.Hiinal on 680 miljonit kilovatti hüdroenergia ressursse, mis on maailmas esikohal.Aastaks 2020 on hüdroenergia installeeritud võimsus 370 miljonit kilovatti.Sellest vaatenurgast on Hiina hüdroenergiatööstusel veel palju arenguruumi.
04 hüdroenergia tulevane arengusuund Hiinas
Hüdroenergia kiirendab lähiaastatel oma kasvu ja jätkab osakaalu suurenemist kogu elektritootmises.
Ühest küljest saab 14. viie aasta plaani perioodi jooksul Hiinas kasutusele võtta rohkem kui 50 miljonit kilovatti hüdroenergiat, sealhulgas Three Gorges'i rühma Wudongde ja Baihetani hüdroelektrijaamad ning Yalongi jõe hüdroelektrijaama keskjooksud.Veelgi enam, 14. viie aasta kavasse on lisatud Yarlung Zangbo jõe alamjooksu hüdroenergia arendusprojekt, mis sisaldab 70 miljonit kilovatti tehniliselt kasutatavaid ressursse, mis võrdub enam kui kolme Three Gorgesi hüdroelektrijaamaga. See tähendab, et hüdroenergia juhatab taas sisse suure arengu;
Teisest küljest on soojusvõimsuse skaala vähenemine ilmselgelt etteaimatav.Kas keskkonnakaitse, energiajulgeoleku ja tehnoloogilise arengu seisukohalt vähendab soojusenergia oma tähtsust energiavaldkonnas jätkuvalt.
Hüdroenergeetika arengukiirust ei saa veel lähiaastatel uue energia omaga võrrelda.Isegi kogu elektritootmise osakaalus võib see olla uue energia hilinejate seas.Kui aega venitada, võib öelda, et sellest võtab üle uus energia.
General Electric Power Planning Institute planeerimisosakonna direktor Liu Shiyu ennustab, et 14. viie aasta plaani perioodil ületab Hiinas uue energia installeeritud võimsus 800 miljonit kW, mis moodustab 29%;Aastane elektritootmine ulatub 1,5 triljoni kWh-ni, ületades hüdroenergiat.
Postitusaeg: 14. jaanuar 2022
