Қытайдың 1910 жылы алғашқы су электр станциясының құрылысын бастағанына 111 жыл болды. Осы 100 жылдан астам уақыт ішінде Шилонгба су электр станциясының орнатылған қуаты небәрі 480 кВт-тан 370 миллион кВт-қа дейін, қазірде бірінші орында тұр. әлемде Қытайдың су және электр өнеркәсібі тамаша жетістіктерге жетті.Біз көмір өнеркәсібінде жүрміз, су энергетикасы туралы азды-көпті жаңалықтарды еститін боламыз, бірақ гидроэнергетика саласы туралы көп білмейміз.
01 Гидроэнергетиканың электр энергиясын өндіру принципі
Гидроэнергетика – бұл шын мәнінде судың потенциалдық энергиясын механикалық энергияға, содан кейін механикалық энергиядан электр энергиясына айналдыру процесі.Жалпы айтқанда, ағып жатқан өзен суын электр қуатын өндіру үшін қозғалтқышты айналдыру үшін пайдалану болып табылады, ал өзендегі немесе оның бассейнінің бір бөлігіндегі энергия судың көлемі мен төмендеуіне байланысты.
Өзен суының көлемін заңды тұлға бақылай алмайды, ал судың түсуі қалыпты.Сондықтан су электр станциясын салу кезінде су ресурстарын пайдалану деңгейін жақсарту үшін бөгет салуды және суды шоғырландыру үшін суды бұруды таңдауға болады.
Бөгет салу - өзен бөлігінде үлкен құймамен бөгет салу, суды сақтау және су деңгейін көтеру үшін су қоймасын орнату, мысалы, Үш шатқал су электр станциясы;Ауыстыру деп суды бұру арнасы арқылы, мысалы, Цзиньпин II су электр станциясы арқылы жоғарғы су қоймасынан судың төменгі ағысқа бұрылуын айтады.
02 Гидроэнергетиканың сипаттамалары
Гидроэнергетиканың артықшылықтары негізінен қоршаған ортаны қорғау және қалпына келтіру, жоғары тиімділік пен икемділік, техникалық қызмет көрсетудің төмен құны және т.б.
Қоршаған ортаны қорғау және жаңартылатын энергия су энергетикасының ең үлкен артықшылығы болуы керек.Гидроэнергетика тек судағы энергияны пайдаланады, суды тұтынбайды және ластануды тудырмайды.
Гидроэнергетиканың негізгі энергетикалық жабдығы болып табылатын су турбиналық генератор жинағы тиімді ғана емес, іске қосу және пайдалану кезінде де икемді.Ол операцияны статикалық күйден бірнеше минут ішінде жылдам бастай алады және бірнеше секундта жүктемені арттыру және азайту тапсырмасын орындай алады.Гидроэнергияны ең жоғары қырыну, жиілікті модуляция, жүктемені күту және қуат жүйесінің апатты күту міндеттерін орындау үшін пайдалануға болады.
Гидроэнергетикалық өндіріс отынды тұтынбайды, отынды өндіруге және тасымалдауға көп жұмыс күші мен құрылысты қажет етпейді, қарапайым жабдыққа ие, операторлар аз, қосалқы қуат аз, құрал-жабдықтардың қызмет ету мерзімі ұзақ және пайдалану мен жөндеу шығындары аз.Сондықтан су электр станциясының электр қуатын өндіру құны төмен, бұл жылу электр станциясының 1/5-1/8 бөлігін ғана құрайды, ал су электр станциясының энергияны пайдалану коэффициенті жоғары, 85% -дан астам, ал көмір -Жылу электр станциясының оттық жылу энергия тиімділігі 40%-ға жуық.
Гидроэнергетиканың кемшіліктеріне негізінен климаттың үлкен әсер етуі, географиялық жағдайлармен шектелуі, бастапқы кезеңде үлкен инвестициялау және экологиялық ортаға зиян келтіру жатады.
Гидроэнергетикаға жауын-шашын көп әсер етеді.Құрғақ маусымда немесе ылғалды маусымда жылу электр станциясының көмірді сатып алуы үшін маңызды анықтамалық фактор болып табылады.Гидроэнергия өндіру жыл мен облыс бойынша тұрақты, бірақ ол айға, тоқсанға және аймаққа егжей-тегжейлі көрсетілген «күнге» байланысты.Ол жылу қуаты сияқты тұрақты және сенімді қуатты қамтамасыз ете алмайды.
Ылғалды және құрғақ маусымда оңтүстік пен солтүстіктің арасында үлкен айырмашылықтар бар.Дегенмен, 2013 жылдан 2021 жылға дейін әр айда су энергиясын өндіру статистикасына сәйкес, тұтастай алғанда, Қытайдың ылғалды маусымы шамамен маусымнан қазанға дейін, ал құрғақ маусым шамамен желтоқсаннан ақпанға дейін.Екеуінің арасындағы айырмашылық екі еседен көп болуы мүмкін.Сонымен қатар, орнатылған қуаттардың ұлғаюы аясында ағымдағы жылдың қаңтар-наурыз аралығындағы электр қуатын өндіру алдыңғы жылдармен салыстырғанда айтарлықтай төмендегенін, ал наурыздағы электр қуатын өндіру тіпті 2015 жылғымен тең екенін де көреміз. Бұл гидроэнергетиканың «тұрақсыздығын» көру үшін жеткілікті.
Объективті жағдайлармен шектелген.Су бар жерде ГЭС салу мүмкін емес.Су электр станциясының құрылысы геологиямен, құлдыраумен, ағынның жылдамдығымен, тұрғындардың қоныс аударуымен және тіпті әкімшілік бөлінуімен шектеледі.Мысалы, 1956 жылы Бүкілқытайлық халық өкілдері жиналысында айтылған Хэйшан шатқалындағы суды үнемдеу жобасы Ганьсу мен Нинся арасындағы мүдделердің нашар үйлестірілуіне байланысты қабылданбады.Биылғы екі сессияның ұсынысында қайта пайда болғанша, құрылыстың қашан басталуы әзірге белгісіз.
Гидроэнергетикаға қажетті инвестиция ауқымды.Су электр станцияларын салуға арналған топырақ пен бетон жұмыстары орасан зор, қоныс аударуға үлкен шығындарды төлеуге тура келеді;Оның үстіне ерте салынған инвестиция тек капиталда ғана емес, сонымен бірге уақыт бойынша да көрінеді.Қоныс аудару және әртүрлі бөлімшелерді үйлестіру қажеттілігіне байланысты көптеген су электр станцияларының құрылыс циклі жоспарланғаннан әлдеқайда кешіктіріледі.
Мысал ретінде салынып жатқан Байхетан су электр станциясын алсақ, бұл жоба 1958 жылы басталып, 1965 жылы «үшінші бесжылдық жоспарына» енгізілді. Алайда, бірнеше бұралулардан кейін ол 2011 жылдың тамызына дейін ресми түрде іске қосылмады. Осы уақытқа дейін, Бәйхетан су электр станциясының құрылысы аяқталмаған.Алдын ала жобалау мен жоспарлауды қоспағанда, нақты құрылыс циклі кемінде 10 жылды алады.
Ірі су қоймалары бөгеттің жоғарғы ағысында ауқымды су басуды тудырады, кейде ойпаттарды, өзен аңғарларын, ормандар мен шабындықтарды зақымдайды.Сонымен бірге ол өсімдіктің айналасындағы су экожүйесіне де әсер етеді.Ол балыққа, суда жүзетін құстарға және басқа жануарларға үлкен әсер етеді.
03 Қытайдағы гидроэнергетика дамуының қазіргі жағдайы
Соңғы жылдары су электр энергиясын өндіру өсімін сақтап қалды, бірақ соңғы бес жылда өсу қарқыны төмен
2020 жылы су электр энергиясын өндіру қуаттылығы бір жылмен салыстырғанда 3,9%-ға артып, 1355,21 млрд кВт/сағ құрайды.Алайда, 13-бесжылдықта жел энергетикасы мен оптоэлектроника 13-бесжылдықта қарқынды дамып, жоспарлы көрсеткіштерден асып түсті, ал су энергетикасы жоспарлаудың жартысына жуығын ғана орындады.Соңғы 20 жылда электр энергиясын өндірудің жалпы көлеміндегі су энергетикасының үлесі салыстырмалы түрде тұрақты болды, 14%-19% деңгейінде сақталды.
Қытайдың электр энергиясын өндірудің өсу қарқынынан су энергетикасының өсу қарқыны соңғы бес жылда бәсеңдегенін, негізінен шамамен 5% деңгейінде сақталғанын көруге болады.
Менің ойымша, бәсеңдеудің себептері, бір жағынан, экологиялық ортаны қорғау және жөндеу жөніндегі 13-бесжылдықта нақты айтылған шағын су электр станцияларының тоқтауы.Тек Сычуань провинциясында жөндеуді және алып тастауды қажет ететін 4705 шағын су электр станциясы бар;
Екінші жағынан, Қытайдың ірі су энергетикасын дамыту ресурстары жеткіліксіз.Қытай Үш шатқал, Гечжоуба, Вудундэ, Сянцзяба және Байхетан сияқты көптеген су электр станцияларын салды.Үлкен су электр станцияларын қайта құру ресурстары тек Ярлунг Зангбо өзенінің «үлкен иілісі» болуы мүмкін.Дегенмен, аймақ геологиялық құрылымды, қорықтарды экологиялық бақылауды және қоршаған елдермен қарым-қатынасты қамтитындықтан, бұрын оны шешу қиын болды.
Сонымен қатар, соңғы 20 жылдағы электр энергиясын өндірудің өсу қарқынынан да көруге болады, жылу энергиясының өсу қарқыны негізінен жалпы электр энергиясын өндірудің өсу қарқынымен синхрондалады, ал гидроэнергетиканың өсу қарқыны электр энергиясын өндірудің жалпы көлеміне қатысты емес. «жыл сайын өсу» жағдайын көрсететін жалпы электр энергиясын өндірудің өсу қарқыны.Жылу қуатының жоғары үлес салмағының себептері болғанымен, ол белгілі бір дәрежеде су энергетикасының тұрақсыздығын да көрсетеді.
Жылу қуатының үлес салмағының азаюында гидроэнергетика үлкен рөл атқарған жоқ.Ол қарқынды дамып келе жатқанымен, ол ұлттық электр энергиясын өндірудің ауқымды өсуі аясында ғана жалпы электр өндірудегі өз үлесін сақтай алады.Жылу энергиясының үлес салмағының төмендеуі негізінен жел энергиясы, фотоэлектрлік, табиғи газ, атом энергиясы және т.б. сияқты таза энергия көздеріне байланысты.
Гидроэнергетикалық ресурстардың шамадан тыс шоғырлануы
Сычуань және Юньнань провинцияларының жалпы гидроэнергиялық өндірісі ұлттық су электр энергиясын өндірудің жартысына жуығын құрайды және осыдан туындайтын мәселе су энергетикалық ресурстарға бай аймақтардың жергілікті су энергиясын өндіруді сіңіре алмауы, нәтижесінде энергияның ысырап болуы мүмкін.Қытайдағы ірі өзен бассейндеріндегі ағынды су мен электр қуатының үштен екісі Сычуань провинциясынан келеді, яғни 20,2 миллиард кВт/сағ., ал Сычуань провинциясындағы қалдық электр энергиясының жартысынан көбі Даду өзенінің негізгі ағынынан келеді.
Дүние жүзінде Қытайдың су энергетикасы соңғы 10 жылда қарқынды дамыды.Қытай өз күшімен жаһандық гидроэнергетиканың өсуіне дерлік түрткі болды.Әлемдік су энергиясын тұтыну өсімінің 80%-ға жуығы Қытайдан келеді, ал Қытайдың су энергиясын тұтынуы әлемдік су энергиясын тұтынудың 30%-дан астамын құрайды.
Дегенмен, Қытайдың жалпы бастапқы энергия тұтынуындағы мұндай орасан зор су энергиясын тұтыну үлесі әлемдік орташа көрсеткіштен сәл ғана жоғары, 2019 жылы 8%-дан аз. Канада және Норвегия сияқты дамыған елдермен салыстырмаса да, су энергиясын тұтыну үлесі дамушы ел болып табылатын Бразилиядан әлдеқайда төмен.Қытайда 680 миллион киловатт су энергетикалық ресурстары бар, бұл әлемде бірінші орында.2020 жылға қарай гидроэнергетиканың белгіленген қуаты 370 миллион киловатт болады.Осы тұрғыдан алғанда, Қытайдың гидроэнергетика саласы әлі де дамуға үлкен мүмкіндіктерге ие.
04 Қытайдағы гидроэнергетиканың болашақ даму тенденциясы
Гидроэнергетика алдағы бірнеше жылда өз өсімін жылдамдатады және электр қуатын өндірудің жалпы көлеміндегі үлес салмағын арттыруды жалғастырады.
Бір жағынан, 14-бесжылдықта Қытайда Удундэ, Үш шатқал тобындағы Байхетан су электр станциялары мен Ялуң өзенінің су электр станциясының орта ағысын қоса алғанда, 50 миллион киловатттан астам су электр қуатын пайдалануға беруге болады.Сонымен қатар, Ярлунг Зангбо өзенінің төменгі ағысындағы гидроэнергетиканы дамыту жобасы 70 миллион киловатт техникалық пайдалануға болатын ресурстармен 14-бесжылдық жоспарына енгізілді, бұл үштен астам Үш шатқал су электр станциясына тең, яғни су энергетикасы қайтадан үлкен дамуға жол ашты;
Екінші жағынан, жылу қуатының шкаласының төмендеуін болжауға болатыны анық.Қоршаған ортаны қорғау, энергетикалық қауіпсіздік және технологиялық даму тұрғысынан алғанда, жылу энергетикасы энергетика саласындағы маңыздылығын төмендете береді.
Алдағы бірнеше жылда су энергетикасының даму жылдамдығын жаңа энергетикамен салыстыруға болмайды.Тіпті жалпы электр энергиясын өндірудің үлесінде де оны жаңа энергияның кешігіп шығарушылар басып кетуі мүмкін.Уақыт ұзартылса, оны жаңа қуат басып озады деп айтуға болады.
Жіберу уақыты: 2022 жылдың 12 сәуірі
