Հիդրոէներգիայի արտադրության սկզբունքը և Չինաստանում հիդրոէներգիայի զարգացման ներկա իրավիճակի վերլուծությունը

Արդեն 111 տարի է, ինչ Չինաստանը սկսել է Շիլոնգբա հիդրոէլեկտրակայանի շինարարությունը՝ առաջին հիդրոէլեկտրակայանը 1910 թվականին: Այս ավելի քան 100 տարիների ընթացքում շիլոնգբա հիդրոէլեկտրակայանի դրվածքային հզորությունից ընդամենը 480 կՎտ մինչև 370 միլիոն ԿՎտ այժմ առաջին տեղն է զբաղեցնում: աշխարհը, Չինաստանի ջրի և էլեկտրաէներգիայի արդյունաբերությունը ուշագրավ ձեռքբերումներ է գրանցել:Մենք ածխի արդյունաբերության մեջ ենք, և հիդրոէներգիայի մասին քիչ թե շատ նորություններ կլսենք, բայց հիդրոէներգետիկ ոլորտի մասին շատ բան չգիտենք։

01 ՀԷԿ-ի էլեկտրաէներգիայի արտադրության սկզբունքը
Հիդրոէներգիան իրականում ջրի պոտենցիալ էներգիան մեխանիկական էներգիայի, այնուհետև մեխանիկական էներգիայից էլեկտրական էներգիայի վերածելու գործընթաց է։Ընդհանուր առմամբ, հոսող գետի ջուրն օգտագործելն է՝ շարժիչը պտտելու համար էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար, և գետում կամ նրա ավազանի մի հատվածում պարունակվող էներգիան կախված է ջրի ծավալից և անկումից:
Գետի ջրաքանակը չի վերահսկվում ոչ մի իրավաբանական անձի կողմից, և անկումը նորմալ է։Հետևաբար, հիդրոէլեկտրակայան կառուցելիս կարող եք ընտրել ամբարտակ կառուցել և ջուրը շեղել կաթիլը կենտրոնացնելու համար, որպեսզի բարելավվի ջրային ռեսուրսների օգտագործման մակարդակը:
Պատնեշավորումը գետի մեծ անկումով հատվածում ամբարտակ կառուցելն է, ջուրը կուտակելու և ջրի մակարդակը բարձրացնելու համար ջրամբար ստեղծելը, ինչպիսին է «Երեք կիրճ» հիդրոէլեկտրակայանը;Դիվերսիան վերաբերում է վերին հոսանքի ջրամբարից դեպի ներքև ջրի շեղմանը դիվերսիոն ալիքով, ինչպիսին է Ջինփին II հիդրոէլեկտրակայանը:

02 հիդրոէներգիայի բնութագրերը
Հիդրոէներգետիկայի առավելությունները հիմնականում ներառում են շրջակա միջավայրի պահպանությունը և վերականգնումը, բարձր արդյունավետությունն ու ճկունությունը, պահպանման ցածր արժեքը և այլն:
Շրջակա միջավայրի պաշտպանությունը և վերականգնվող աղբյուրները պետք է լինեն հիդրոէներգետիկայի ամենամեծ առավելությունը:Հիդրոէներգիան օգտագործում է միայն ջրի էներգիան, չի սպառում ջուրը և չի առաջացնի աղտոտում:
Ջրային տուրբինային գեներատորների հավաքածուն՝ հիդրոէներգիայի արտադրության հիմնական ուժային սարքավորումը, ոչ միայն արդյունավետ է, այլև ճկուն է գործարկման և շահագործման մեջ:Այն կարող է արագ սկսել աշխատանքը ստատիկ վիճակից մի քանի րոպեում և մի քանի վայրկյանում կատարել բեռի ավելացման և նվազման խնդիրը։Հիդրոէներգիան կարող է օգտագործվել էներգահամակարգի գագաթնակետային սափրվելու, հաճախականության մոդուլյացիայի, բեռնվածության սպասման և վթարային սպասման առաջադրանքները կատարելու համար:
Հիդրոէներգիայի արտադրությունը չի սպառում վառելիքը, կարիք չունի մեծ քանակությամբ աշխատուժի և սարքավորումների, որոնք ներդրված են հանքարդյունաբերության և վառելիքի փոխադրման մեջ, ունի պարզ սարքավորումներ, քիչ օպերատորներ, ավելի քիչ օժանդակ հզորություն, սարքավորումների երկար սպասարկման ժամկետ և շահագործման և պահպանման ցածր ծախսեր:Հետևաբար, ՀԷԿ-ի էներգիայի արտադրության արժեքը ցածր է, որը կազմում է ՋԷԿ-ի միայն 1/5-1/8-ը, իսկ ՀԷԿ-ի էներգիայի օգտագործման մակարդակը բարձր է՝ մինչև 85%-ից ավելի, մինչդեռ ածուխը. - ՋԷԿ-ի ջերմային էներգիայի արդյունավետությունը կազմում է ընդամենը մոտ 40%:

Հիդրոէներգետիկայի թերությունները հիմնականում ներառում են կլիմայի մեծ ազդեցությունը, աշխարհագրական պայմաններով սահմանափակված լինելը, վաղ փուլում մեծ ներդրումները և էկոլոգիական միջավայրին հասցված վնասը:
Հիդրոէներգետիկայի վրա մեծապես ազդում են տեղումները։Անկախ նրանից, թե դա չոր և խոնավ սեզոն է, ջերմային էլեկտրակայանի էլեկտրաէներգիայի ածխի գնման կարևոր գործոն է:Հիդրոէներգիայի արտադրությունը կայուն է ըստ տարվա և գավառի, բայց դա կախված է «օրից», երբ այն մանրամասնվում է ամսվա, եռամսյակի և տարածաշրջանի վրա:Այն չի կարող ապահովել կայուն և հուսալի էներգիա, ինչպես ջերմային էներգիան:
Մեծ տարբերություններ կան հարավի և հյուսիսի միջև խոնավ և չոր սեզոնում:Այնուամենայնիվ, 2013-ից 2021 թվականներին յուրաքանչյուր ամսվա հիդրոէներգիայի արտադրության վիճակագրության համաձայն, ընդհանուր առմամբ, Չինաստանի խոնավ սեզոնը մոտավորապես հունիսից հոկտեմբեր է, իսկ չոր սեզոնը մոտավորապես դեկտեմբեր-փետրվար է:Երկուսի միջև տարբերությունը կարող է կրկնապատկվել:Միաժամանակ տեսնում ենք նաև, որ տեղադրված հզորության ավելացման ֆոնին այս տարվա հունվարից մարտ էներգաարտադրությունը զգալիորեն ցածր է նախորդ տարիների համեմատ, իսկ մարտ ամսվա էլեկտրաէներգիայի արտադրությունը նույնիսկ համարժեք է 2015թ. Սա բավական է, որպեսզի տեսնենք հիդրոէներգիայի «անկայունությունը»։

Սահմանափակված է օբյեկտիվ պայմաններով.Այնտեղ, որտեղ ջուր կա, հիդրոէլեկտրակայաններ չեն կարող կառուցվել.ՀԷԿ-ի կառուցումը սահմանափակվում է երկրաբանությամբ, անկումով, հոսքի արագությամբ, բնակիչների տեղափոխմամբ և նույնիսկ վարչական բաժանմամբ։Օրինակ, 1956 թվականին Ազգային Ժողովրդական Կոնգրեսում հիշատակված Հեյշանի կիրճի ջրի պահպանման նախագիծը չի ընդունվել Գանսուի և Նինգսիայի միջև շահերի վատ համաձայնեցման պատճառով:Քանի դեռ այն կրկին չի հայտնվել այս տարվա երկու նստաշրջանների առաջարկում, դեռ հայտնի չէ, թե երբ կարող է սկսվել շինարարությունը։
Հիդրոէներգետիկայի համար պահանջվող ներդրումները մեծ են։ՀԷԿ-երի կառուցման հողային ապարների և բետոնային աշխատանքները հսկայական են, և վերաբնակեցման հսկայական ծախսեր պետք է վճարվեն.Ավելին, վաղ ներդրումը ոչ միայն արտացոլվում է կապիտալում, այլև ժամանակի մեջ։Տարբեր գերատեսչությունների վերաբնակեցման և համակարգման անհրաժեշտության պատճառով շատ հիդրոէլեկտրակայանների կառուցման ցիկլը նախատեսվածից շատ կձգձգվի։
Որպես օրինակ վերցնելով կառուցվող «Բայհեթան» հիդրոէլեկտրակայանը՝ նախագիծը մեկնարկել է 1958 թվականին և ներառվել «երրորդ հնգամյա պլանում» 1965 թվականին: Այնուամենայնիվ, մի քանի շրջադարձերից հետո այն պաշտոնապես չի սկսվել մինչև 2011 թվականի օգոստոսը: Բայհեթան հիդրոէլեկտրակայանը չի ավարտվել.Չհաշված նախնական նախագծումը և պլանավորումը, շինարարության իրական ցիկլը կտևի առնվազն 10 տարի:
Խոշոր ջրամբարները ամբարտակի վերին հոսանքներում լայնածավալ ջրհեղեղներ են առաջացնում՝ երբեմն վնասելով հարթավայրերը, գետերի հովիտները, անտառները և խոտածածկ տարածքները:Միևնույն ժամանակ, դա կազդի նաև բույսի շրջակայքի ջրային էկոհամակարգի վրա:Այն մեծ ազդեցություն ունի ձկների, ջրային թռչունների և այլ կենդանիների վրա։

03 Չինաստանում հիդրոէներգետիկայի զարգացման ներկա իրավիճակը
Վերջին տարիներին հիդրոէներգիայի արտադրությունը պահպանել է աճը, սակայն վերջին հինգ տարիների աճի տեմպերը ցածր են
2020 թվականին հիդրոէներգիայի արտադրության հզորությունը կազմում է 1355,21 մլրդ կվտ/ժ, տարեկան կտրվածքով 3,9% աճով։Այնուամենայնիվ, 13-րդ հնգամյա պլանի ժամանակաշրջանում հողմային էներգիան և օպտոէլեկտրոնիկան արագ զարգացան 13-րդ հնգամյա պլանի ընթացքում՝ գերազանցելով պլանավորման նպատակները, մինչդեռ հիդրոէներգիան ավարտեց պլանավորման նպատակների միայն կեսը:Վերջին 20 տարիների ընթացքում հիդրոէներգիայի մասնաբաժինը էլեկտրաէներգիայի ընդհանուր արտադրությունում եղել է համեմատաբար կայուն՝ պահպանվելով 14-19%-ի սահմաններում:

Չինաստանի էլեկտրաէներգիայի արտադրության աճի տեմպերից կարելի է տեսնել, որ հիդրոէներգիայի աճի տեմպերը վերջին հինգ տարիներին դանդաղել են՝ հիմնականում պահպանվելով մոտ 5%-ի սահմաններում:
Կարծում եմ, որ դանդաղման պատճառները մի կողմից փոքր ՀԷԿ-երի դադարեցումն է, որը հստակ նշված է էկոլոգիական միջավայրի պաշտպանության և վերանորոգման 13-րդ հնգամյա ծրագրում։Միայն Սիչուան նահանգում կան 4705 փոքր հիդրոէլեկտրակայաններ, որոնք պետք է վերանորոգվեն և դուրս բերվեն.
Մյուս կողմից, Չինաստանի հիդրոէներգետիկայի զարգացման մեծ ռեսուրսները անբավարար են։Չինաստանը կառուցել է բազմաթիվ հիդրոէլեկտրակայաններ, ինչպիսիք են Երեք կիրճերը, Գեժուբան, Վուդոնգդե, Սյանցզյաբան և Բայհեթանը:Խոշոր հիդրոէլեկտրակայանների վերակառուցման ռեսուրսները կարող են լինել միայն Յարլուն Զանգբո գետի «մեծ ոլորանը»։Սակայն, քանի որ տարածաշրջանը ներառում է երկրաբանական կառուցվածք, բնական արգելոցների բնապահպանական հսկողություն և հարակից երկրների հետ հարաբերություններ, նախկինում դա դժվար էր լուծել:
Միևնույն ժամանակ, վերջին 20 տարիների ընթացքում էլեկտրաէներգիայի արտադրության աճի տեմպերից երևում է նաև, որ ջերմային էներգիայի աճի տեմպերը հիմնականում համաժամանակացված են էլեկտրաէներգիայի արտադրության ընդհանուր աճի տեմպերի հետ, մինչդեռ հիդրոէներգիայի աճի տեմպերը կապ չունեն. էլեկտրաէներգիայի արտադրության ընդհանուր աճի տեմպը, որը ցույց է տալիս «յուրաքանչյուր տարի աճող» վիճակը։Թեև ջերմային էներգիայի բարձր համամասնության պատճառները կան, այն նաև որոշակիորեն արտացոլում է հիդրոէներգիայի անկայունությունը:
Ջերմային էներգիայի համամասնության նվազման գործընթացում հիդրոէներգիան մեծ դեր չի խաղացել։Չնայած այն արագ է զարգանում, այն կարող է պահպանել իր մասնաբաժինը ընդհանուր էներգիայի արտադրության մեջ միայն ազգային էներգիայի արտադրության մեծ աճի ֆոնի վրա:Ջերմային էներգիայի համամասնության կրճատումը հիմնականում պայմանավորված է մաքուր էներգիայի այլ աղբյուրներով, ինչպիսիք են հողմային էներգիան, ֆոտոգալվանային, բնական գազը, միջուկային էներգիան և այլն:

Հիդրոէներգետիկ ռեսուրսների չափազանց մեծ կենտրոնացում
Սիչուան և Յուննան նահանգների հիդրոէներգիայի ընդհանուր արտադրությունը կազմում է ազգային հիդրոէներգիայի արտադրության գրեթե կեսը, և արդյունքում խնդիրն այն է, որ հիդրոէներգետիկ ռեսուրսներով հարուստ տարածքները կարող են չկարողանալ կլանել տեղական հիդրոէներգիայի արտադրությունը, ինչը հանգեցնում է էներգիայի վատնման:Չինաստանի խոշոր գետերի ավազաններում կեղտաջրերի և էլեկտրաէներգիայի երկու երրորդը գալիս է Սիչուան նահանգից՝ մինչև 20,2 միլիարդ կվտ/ժամ, մինչդեռ Սիչուան նահանգում թափոնների էլեկտրաէներգիայի կեսից ավելին ստացվում է Դադու գետի հիմնական հոսքից:
Ամբողջ աշխարհում Չինաստանի հիդրոէներգիան արագ զարգացել է վերջին 10 տարում։Չինաստանը գրեթե իր ուժերով առաջացրել է համաշխարհային հիդրոէներգիայի աճը։Հիդրոէներգիայի համաշխարհային սպառման աճի գրեթե 80%-ը գալիս է Չինաստանից, իսկ Չինաստանի հիդրոէներգիայի սպառումը կազմում է հիդրոէներգիայի համաշխարհային սպառման ավելի քան 30%-ը։
Այնուամենայնիվ, Չինաստանի ընդհանուր առաջնային էներգիայի սպառման մեջ նման հսկայական հիդրոէներգիայի սպառման տեսակարար կշիռը միայն մի փոքր ավելի է, քան համաշխարհային միջինը՝ 8%-ից պակաս 2019 թվականին։ շատ ավելի ցածր, քան Բրազիլիան, որը նույնպես զարգացող երկիր է:Չինաստանն ունի 680 միլիոն կիլովատ հիդրոէներգետիկ ռեսուրսներ՝ զբաղեցնելով առաջին տեղը աշխարհում։Մինչեւ 2020 թվականը հիդրոէլեկտրակայանի դրվածքային հզորությունը կկազմի 370 մլն կՎտ։Այս տեսանկյունից, Չինաստանի հիդրոէներգետիկ արդյունաբերությունը դեռևս զարգացման մեծ տեղ ունի:

04 Չինաստանում հիդրոէներգիայի ապագա զարգացման միտումը
Հիդրոէներգիան կարագացնի իր աճը առաջիկա մի քանի տարիների ընթացքում և կշարունակի աճել էլեկտրաէներգիայի ընդհանուր արտադրության համամասնությամբ:
Մի կողմից, 14-րդ հնգամյա պլանի ընթացքում Չինաստանում կարող է շահագործման հանձնվել ավելի քան 50 միլիոն կիլովատ հիդրոէներգիա, այդ թվում՝ Վուդոնգդե, «Երեք կիրճ» խմբի Բայհեթանի հիդրոէլեկտրակայանները և Յալոնգ գետի հիդրոէլեկտրակայանի միջին հոսանքները:Ավելին, Յարլունգ Զանգբո գետի ստորին հոսանքի հիդրոէներգիայի զարգացման նախագիծը ներառվել է 14-րդ հնգամյա ծրագրում՝ 70 միլիոն կիլովատ տեխնիկապես շահագործվող ռեսուրսներով, ինչը համարժեք է ավելի քան երեք երեք կիրճ հիդրոէլեկտրակայաններին, ինչը նշանակում է, որ հիդրոէներգիան։ կրկին մեծ զարգացում է գրանցել.
Մյուս կողմից, ջերմային էներգիայի մասշտաբի նվազումն ակնհայտորեն կանխատեսելի է։Անկախ նրանից, թե շրջակա միջավայրի պահպանության, էներգետիկ անվտանգության և տեխնոլոգիական զարգացման տեսանկյունից, ջերմային էներգիան կշարունակի նվազեցնել իր նշանակությունը էներգետիկ ոլորտում:
Առաջիկա մի քանի տարիների ընթացքում հիդրոէներգետիկայի զարգացման արագությունը դեռևս չի կարող համեմատվել նոր էներգիայի հետ։Նույնիսկ ընդհանուր էներգիայի արտադրության համամասնությամբ, այն կարող է առաջ անցնել նոր էներգիայի ուշացողների կողմից:Եթե ​​ժամանակը երկարացվի, կարելի է ասել, որ նոր էներգիայով կանցնի։