On kulunut 111 vuotta siitä, kun Kiina aloitti Shilongban vesivoimalan rakentamisen, ensimmäisen vesivoimalaitoksen vuonna 1910. Näiden yli 100 vuoden aikana Kiinan vesi- ja sähköteollisuus on saavuttanut merkittäviä saavutuksia shilongban vesivoimalaitoksen vain 480 kW:n asennetun kapasiteetin ja 370 miljoonan vuoden välillä. KW, joka on maailman ensimmäinen.Olemme kivihiiliteollisuudessa ja tulemme kuulemaan uutisia vesivoimasta, mutta emme tiedä vesivoimateollisuudesta paljoa.
Ymmärretään tänään lyhyesti vesivoimaa vesivoiman periaatteista ja ominaisuuksista sekä vesivoiman nykytilanteesta ja kehitystrendistä Kiinassa.
01 vesivoiman sähköntuotantoperiaate
Itse asiassa vesivoima on prosessi, jossa veden potentiaalinen energia muunnetaan mekaaniseksi energiaksi ja sitten mekaanisesta energiasta sähköenergiaksi.Yleisesti ottaen kyseessä on virtaavan jokiveden käyttäminen moottorin kääntämiseen sähköntuotantoon, ja joen tai sen altaan osan sisältämä energia riippuu veden tilavuudesta ja pudotusta.
Joen vesimäärää ei valvo kukaan oikeushenkilö, ja pudotus on kunnossa.Siksi vesivoimaloita rakennettaessa voidaan valita padon rakentaminen ja ohjaaminen pudotuksen keskittämiseksi vesivarojen käyttöasteen parantamiseksi.
Patoaminen on suuren pudotuksen padon rakentaminen ulottuville, säiliön perustaminen veden varastointiin ja vedenpinnan nostamiseen, kuten Kolmen rotkon vesivoimala;Ohjaus tarkoittaa veden ohjaamista ylävirran säiliöstä alavirtaan poikkeutuskanavan, kuten Jinping II -vesivoimalaitoksen, kautta.
02 vesivoiman ominaisuudet
Vesivoiman etuja ovat pääasiassa ympäristönsuojelu ja regenerointi, korkea hyötysuhde ja joustavuus, alhaiset ylläpitokustannukset ja niin edelleen.
Ympäristönsuojelun ja uusiutuvan energian pitäisi olla vesivoiman suurin etu.Vesivoima käyttää vain vedessä olevaa energiaa, ei kuluta vettä eikä aiheuta saasteita.
Vesiturbiinigeneraattorisarja, vesivoimatuotannon päävoimalaite, ei ole vain tehokas, vaan myös joustava käynnistyä ja käyttää.Se voi nopeasti käynnistää toiminnan staattisesta tilasta muutamassa minuutissa ja suorittaa kuorman lisäys- ja vähennystehtävän muutamassa sekunnissa.Vesivoimalla voidaan suorittaa tehojärjestelmän huippuparranajo-, taajuusmodulaatio-, kuormitusvalmius- ja onnettomuusvalmiustehtävät.
Vesivoiman tuotanto ei kuluta polttoainetta, ei vaadi suurta määrää työvoimaa ja laitoksia, jotka investoidaan kaivostoimintaan ja polttoaineen kuljetukseen, on yksinkertaiset laitteet, vähän käyttäjiä, vähemmän aputehoa, laitteiden pitkä käyttöikä ja alhaiset käyttö- ja ylläpitokustannukset, joten vesivoimalaitoksen tuotantokustannukset ovat alhaiset, vain 1 / 5-1 / 8 lämpövoimalaitoksen tuotantokustannuksista, ja vesivoimalaitoksen energiankäyttöaste on korkea, jopa yli 85%, hiilivoimaloiden lämpöhyötysuhde on vain noin 40 prosenttia.
Vesivoiman haittoja ovat pääasiassa suuri ilmastovaikutus, maantieteellisten olosuhteiden rajoittaminen, suuret investoinnit alkuvaiheessa ja ekologisen ympäristön vahingoittaminen.
Vesivoimaan vaikuttaa suuresti sademäärä.Olipa kyseessä kuiva ja sateinen kausi, on tärkeä viitetekijä lämpövoimalaitosten sähköhiilen hankinnassa.Vesivoiman tuotanto on vakaata vuoden ja maakunnan mukaan, mutta riippuu "päivästä", milloin se on yksityiskohtaisesti kuukaudessa, neljänneksessä ja alueella.Se ei voi tarjota vakaata ja luotettavaa tehoa, kuten lämpötehoa.
Etelän ja pohjoisen välillä on suuria eroja kostean ja kuivan vuodenajan välillä.Kuitenkin kunkin kuukauden vesivoiman tuotantotilastojen mukaan vuosina 2013–2021 Kiinan kostea kausi on kokonaisuudessaan noin kesäkuusta lokakuuhun ja kuiva kausi noin joulukuusta helmikuuhun.Ero sähköntuotannossa näiden kahden välillä voi olla yli kaksinkertainen.Samalla nähdään myös, että asennetun kapasiteetin taustalla tämän vuoden tammi-maaliskuussa sähköntuotanto on merkittävästi pienempi kuin aikaisempina vuosina ja maaliskuun sähköntuotanto on jopa vastaavaa kuin vuonna 2015. Tämä riittää, jotta voimme nähdä vesivoiman "epävakauden".
Vesivoiman tuotanto joka kuukausi vuosina 2013–2021 (100 miljoonaa kWh)
Objektiiviset olosuhteet rajoittavat.Vesivoimaloita ei voida rakentaa sinne, missä on vettä.Geologia, pudotus, virtausnopeus, asukkaiden sijoittuminen ja jopa hallinnollinen jakautuminen rajoittavat vesivoimalan rakentamista.Esimerkiksi Kansallisessa kansankongressissa vuonna 1956 mainittu Heishan Gorgen vesiensuojeluhanke ei ole hyväksytty Gansun ja Ningxian välisen edun huonon koordinoinnin vuoksi.Tähän vuoteen asti se esiintyi jälleen kahden istunnon ehdotuksessa, Milloin rakentaminen voi alkaa, ei ole vielä tiedossa.
Vesivoiman investoinnit ovat suuret.Vesivoimaloiden rakentamiseen liittyvät maakivi- ja betonityöt ovat valtavia, ja valtavia uudelleensijoituskuluja on maksettava;Lisäksi varhainen investointi ei heijastu vain pääomaan, vaan myös ajassa.Uudelleensijoittamistarpeen ja eri osastojen koordinoinnin vuoksi monien vesivoimalaitosten rakentaminen viivästyy huomattavasti suunniteltua.
Kun otetaan esimerkkinä rakenteilla oleva Baihetanin vesivoimalaitos, hanke käynnistettiin vuonna 1958 ja sisällytettiin "kolmannen viiden vuoden suunnitelmaan" vuonna 1965. Useiden käänteiden jälkeen se kuitenkin aloitettiin virallisesti vasta elokuussa 2011. Tähän asti Baihetanin vesivoimala ei ole valmis.Varsinainen rakentamissykli kestää alustavaa suunnittelua lukuun ottamatta vähintään 10 vuotta.
Suuret tekoaltaat aiheuttavat laajamittaisia tulvia padon yläjuoksulle, mikä joskus vahingoittaa alangoita, jokilaaksoja, metsiä ja niittyjä.Samalla se vaikuttaa myös kasvia ympäröivään vesiekosysteemiin.Sillä on suuri vaikutus kaloihin, vesilintuihin ja muihin eläimiin.
03 vesivoiman kehityksen nykytilanne Kiinassa
Vesivoiman tuotanto on viime vuosina ylläpitänyt kasvua, mutta viimeisen viiden vuoden kasvuvauhti on alhainen
Vuonna 2020 vesivoiman tuotantokapasiteetti on 1355,21 miljardia kilowattituntia, jossa on kasvua 3,9 % vuoden takaisesta.Kuitenkin 13. viisivuotissuunnitelmakaudella tuulivoima ja optoelektroniikka kehittyivät nopeasti 13. viisivuotissuunnitelmakaudella suunnittelutavoitteet ylittäen, kun taas vesivoima täytti vain noin puolet suunnittelutavoitteista.Viimeisen 20 vuoden aikana vesivoiman osuus sähkön kokonaistuotannosta on pysynyt suhteellisen vakaana 14–19 prosentissa.
Kiinan sähköntuotannon kasvuvauhdista voidaan nähdä, että vesivoiman kasvuvauhti on hidastunut viimeisen viiden vuoden aikana ja pysynyt periaatteessa noin 5 prosentissa.
Uskon, että hidastumisen syyt ovat toisaalta pienvesivoiman sulkeminen, joka mainitaan selvästi 13. viisivuotissuunnitelmassa ekologisen ympäristön suojelemiseksi ja korjaamiseksi.Pelkästään Sichuanin maakunnassa on 4705 pientä vesivoimalaa, jotka on korjattava ja poistettava.
Toisaalta Kiinalla on pulaa suurista vesivoiman kehittämisresursseista.Kiina on rakentanut monia vesivoimaloita, kuten Three Gorges, Gezhouba, Wudongde, Xiangjiaba ja Baihetan.Resurssit suurten vesivoimaloiden jälleenrakentamiseen voivat olla vain Yarlung Zangbo -joen "iso mutka".Koska alue liittyy kuitenkin geologiseen rakenteeseen, luonnonsuojelualueiden ympäristövalvontaan ja suhteisiin ympäröiviin maihin, sitä on ollut vaikea ratkaista aiemmin.
Samanaikaisesti viimeisten 20 vuoden sähköntuotannon kasvuvauhdista näkyy myös, että lämpövoiman kasvu on periaatteessa synkronoitu kokonaissähköntuotannon kasvuvauhdin kanssa, kun taas vesivoiman kasvuvauhti ei ole merkityksellinen energiantuotannon kannalta. kokonaissähköntuotannon kasvuvauhti, joka osoittaa "nousevan joka toinen vuosi".Vaikka lämpövoiman suurelle osuudelle on syitä, se heijastaa jossain määrin myös vesivoiman epävakautta.
Sähköntuotannon kasvu
Sähköntuotannon osuudesta voidaan myös todeta, että vaikka vesivoimateollisuus on kehittynyt nopeasti viimeisen 20 vuoden aikana ja vesivoimatuotanto vuonna 2020 on viisinkertainen vuoteen 2001 verrattuna, osuus sähkön kokonaistuotannosta ei ole muuttunut. merkittävästi.
Lämpövoiman osuuden pienentymisprosessissa vesivoimalla ei ole ollut suurta roolia.Vaikka se kehittyy nopeasti, se pystyy säilyttämään osuutensa sähkön kokonaistuotannosta vain kansallisen sähköntuotannon suuren kasvun taustalla.Lämpövoiman osuuden lasku johtuu pääasiassa muista puhtaista energialähteistä, kuten tuulivoimasta, aurinkosähköstä, maakaasusta, ydinenergiasta jne.
Vesivoimavarojen liiallinen keskittyminen
Sichuanin ja Yunnanin maakuntien vesivoiman kokonaistuotanto muodostaa lähes puolet kansallisesta vesivoimatuotannosta, ja tästä aiheutuva ongelma on, että vesivoimavaroiltaan runsaat alueet eivät ehkä pysty ottamaan vastaan paikallista vesivoiman tuotantoa, mikä johtaa energian hukkaan.Kaksi kolmasosaa Kiinan suurten vesistöalueiden jätevedestä ja sähköstä tulee Sichuanin maakunnasta, jopa 20,2 miljardia kWh, ja yli puolet Sichuanin maakunnan jätesähköstä tulee Dadu-joen päävirtauksesta.
Maailmanlaajuisesti Kiinan vesivoima on kehittynyt nopeasti viimeisen 10 vuoden aikana.Kiina on melkein ohjannut globaalin vesivoiman kasvua.Maailman vesivoiman kulutuksen kasvusta lähes 80 % tulee Kiinasta, ja Kiinan vesivoiman kulutus on yli 30 % maailman vesivoiman kulutuksesta.
Valtavan vesivoiman kulutuksen osuus Kiinan primäärienergian kokonaiskulutuksesta on kuitenkin vain hieman korkeampi kuin maailman keskiarvo, alle 8 % vuonna 2019. Vaikka ei verrattaisikaan kehittyneisiin maihin, kuten Kanadaan ja Norjaan, vesivoiman osuus on kulutus on paljon pienempi kuin kehitysmaan Brasiliassa.Kiinalla on 680 miljoonaa kilowattia vesivoimavaroja, mikä on maailman ensimmäinen sija.Vuoteen 2020 mennessä vesivoiman asennettu kapasiteetti on 370 miljoonaa kilowattia.Tästä näkökulmasta Kiinan vesivoimateollisuudella on vielä paljon kehittämisen varaa.
04 vesivoiman tuleva kehitystrendi Kiinassa
Vesivoima kiihdyttää kasvuaan lähivuosina ja jatkaa osuuden kasvua sähkön kokonaistuotannosta.
Toisaalta 14. viisivuotissuunnitelman aikana Kiinassa voidaan ottaa käyttöön yli 50 miljoonaa kilowattia vesivoimaa, mukaan lukien Three Gorges -ryhmän Wudongden ja Baihetanin vesivoimalaitokset sekä Yalong Riverin vesivoimalan keskijuoksulla.Lisäksi Yarlung Zangbo -joen alajuoksulla sijaitseva vesivoiman kehittämishanke on sisällytetty 14. viisivuotissuunnitelmaan, jossa on 70 miljoonaa kilowattia teknisesti hyödynnettäviä resursseja, mikä vastaa yli kolmea Kolmen rotkon vesivoimalaa. Tämä tarkoittaa, että vesivoimaa käynnistää jälleen suuren kehityksen;
Toisaalta lämpötehon pieneneminen on selvästi ennustettavissa.Suhtautuupa lämpövoiman merkitys ympäristönsuojelun, energiavarmuuden ja teknologian kehityksen kannalta jatkossakin vähentämään merkitystään voimaalalla.
Vesivoiman kehitysvauhtia ei lähivuosina vielä voi verrata uuden energian kehitysvauhtiin.Jopa suhteessa kokonaissähköntuotantoon se voi sijoittua uuden energian myöhästyneiden joukkoon.Jos aikaa pidennetään, voidaan sanoa, että uusi energia valtaa sen.
Liu Shiyu, General Electric Power Planning Instituten suunnitteluosaston johtaja, ennustaa, että 14. viisivuotissuunnitelman aikana uuden energian asennettu kapasiteetti Kiinassa ylittää 800 miljoonaa kW, mikä on 29 %;Vuotuinen sähköntuotanto saavuttaa 1,5 biljoonaa kWh, mikä ylittää vesivoiman.
Postitusaika: 14.1.2022
