जलविद्युत निर्मितीचे तत्व आणि चीनमधील जलविद्युत विकासाच्या सद्य परिस्थितीचे विश्लेषण

चीनने शिलोंगबा जलविद्युत केंद्राचे बांधकाम सुरू करून 111 वर्षे झाली आहेत, हे पहिले जलविद्युत केंद्र 1910 मध्ये होते. या 100 वर्षांहून अधिक वर्षांत, चीनच्या जल आणि वीज उद्योगाने शिलोंगबा जलविद्युत केंद्राच्या केवळ 480kw ते 370 दशलक्ष एवढी स्थापित क्षमतेपासून उल्लेखनीय कामगिरी केली आहे. KW, जे जगात प्रथम क्रमांकावर आहे.आम्ही कोळसा उद्योगात आहोत, आणि आम्ही जलविद्युतबद्दल काही बातम्या ऐकू शकतो, परंतु आम्हाला जलविद्युत उद्योगाबद्दल फारशी माहिती नाही.

आज, जलविद्युतची तत्त्वे आणि वैशिष्ट्ये आणि चीनमधील जलविद्युतची सध्याची परिस्थिती आणि विकासाचा कल यावरून जलविद्युत हे थोडक्यात समजून घेऊ.

01 जलविद्युत निर्मितीचे तत्त्व

खरं तर, जलविद्युत ही पाण्याच्या संभाव्य उर्जेचे यांत्रिक उर्जेमध्ये आणि नंतर यांत्रिक उर्जेपासून विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर करण्याची प्रक्रिया आहे.सर्वसाधारणपणे, वाहत्या नदीच्या पाण्याचा उपयोग वीजनिर्मितीसाठी मोटर चालू करण्यासाठी केला जातो आणि नदी किंवा तिच्या खोऱ्यातील काही भागामध्ये असलेली ऊर्जा पाण्याचे प्रमाण आणि थेंब यावर अवलंबून असते.

नदीच्या पाण्याचे प्रमाण कोणत्याही कायदेशीर व्यक्तीद्वारे नियंत्रित केले जात नाही आणि थेंब ठीक आहे.म्हणून, जलविद्युत केंद्रे बांधताना, धरणाची बांधणी आणि वळवण्याची निवड करून थेंब केंद्रित करणे शक्य आहे, जेणेकरून जलस्रोतांचा वापर दर सुधारता येईल.

डॅमिंग म्हणजे मोठ्या थेंबासह धरण बांधणे, पाणी साठवण्यासाठी जलाशय स्थापित करणे आणि पाण्याची पातळी वाढवणे, जसे की थ्री गॉर्जेस हायड्रोपॉवर स्टेशन;डायव्हर्शन म्हणजे जिनपिंग II जलविद्युत केंद्रासारख्या डायव्हर्जन चॅनेलद्वारे अपस्ट्रीम जलाशयातून डाउनस्ट्रीममध्ये पाणी वळवणे.

जलविद्युतची 02 वैशिष्ट्ये

जलविद्युतच्या फायद्यांमध्ये प्रामुख्याने पर्यावरण संरक्षण आणि पुनरुत्पादन, उच्च कार्यक्षमता आणि लवचिकता, कमी देखभाल खर्च इत्यादींचा समावेश होतो.

पर्यावरण संरक्षण आणि अक्षय हा जलविद्युतचा सर्वात मोठा फायदा असायला हवा.जलविद्युत फक्त पाण्यात उर्जा वापरते, पाणी वापरत नाही आणि प्रदूषण होणार नाही.

वॉटर टर्बाइन जनरेटर सेट, जलविद्युत निर्मितीचे मुख्य विद्युत उपकरण, केवळ कार्यक्षमच नाही, तर सुरू आणि ऑपरेट करण्यासाठी लवचिक देखील आहे.हे काही मिनिटांत स्थिर स्थितीतून ऑपरेशनला त्वरीत प्रारंभ करू शकते आणि काही सेकंदात लोड वाढणे आणि कमी करण्याचे कार्य पूर्ण करू शकते.हायड्रोपॉवरचा वापर पीक शेव्हिंग, फ्रिक्वेन्सी मॉड्युलेशन, लोड स्टँडबाय आणि पॉवर सिस्टमचा अपघात स्टँडबाय ही कामे करण्यासाठी केला जाऊ शकतो.

जलविद्युत निर्मितीसाठी इंधनाचा वापर होत नाही, खाणकाम आणि इंधनाची वाहतूक करण्यासाठी गुंतवलेल्या मनुष्यबळाची आणि सुविधांची मोठ्या प्रमाणावर गरज नसते, साधी उपकरणे, कमी ऑपरेटर, कमी सहाय्यक शक्ती, उपकरणांचे दीर्घ सेवा आयुष्य आणि कमी ऑपरेशन आणि देखभाल खर्च, त्यामुळे वीज जलविद्युत केंद्राचा उत्पादन खर्च कमी आहे, थर्मल पॉवर स्टेशनच्या फक्त 1/5-1/8 आहे, आणि जलविद्युत केंद्राचा ऊर्जा वापर दर जास्त आहे, 85% पेक्षा जास्त आहे, कोळशावर आधारित ऊर्जा प्रकल्पांची थर्मल कार्यक्षमता फक्त 40% आहे.

जलविद्युतच्या तोट्यांमध्ये प्रामुख्याने हवामानाचा मोठा प्रभाव, भौगोलिक परिस्थितीमुळे मर्यादित, सुरुवातीच्या टप्प्यात मोठी गुंतवणूक आणि पर्यावरणीय पर्यावरणाला होणारे नुकसान यांचा समावेश होतो.

पर्जन्यवृष्टीमुळे जलविद्युत मोठ्या प्रमाणावर प्रभावित होते.औष्णिक वीज प्रकल्पांच्या वीज कोळसा खरेदीसाठी कोरडा हंगाम असो किंवा ओला हंगाम हा महत्त्वाचा संदर्भ घटक आहे.वर्ष आणि प्रांतानुसार जलविद्युत निर्मिती स्थिर असते, परंतु ती महिना, तिमाही आणि प्रदेशाच्या तपशीलवार “दिवस” वर अवलंबून असते.ते थर्मल पॉवरसारखी स्थिर आणि विश्वासार्ह वीज देऊ शकत नाही.

आर्द्र ऋतू आणि कोरड्या ऋतूत दक्षिण आणि उत्तरेमध्ये मोठा फरक आहे.तथापि, 2013 ते 2021 पर्यंतच्या प्रत्येक महिन्यातील जलविद्युत निर्मितीच्या आकडेवारीनुसार, एकूणच, चीनचा ओला हंगाम जून ते ऑक्टोबर आणि कोरडा हंगाम डिसेंबर ते फेब्रुवारी दरम्यान असतो.या दोन्हीमधील वीजनिर्मितीतील फरक दुपटीने जास्त असू शकतो.त्याच वेळी, आपण हे देखील पाहू शकतो की वाढत्या स्थापित क्षमतेच्या पार्श्वभूमीवर, या वर्षी जानेवारी ते मार्च या कालावधीतील वीजनिर्मिती मागील वर्षांच्या तुलनेत लक्षणीयरीत्या कमी आहे आणि मार्चमधील वीजनिर्मिती 2015 च्या बरोबरीची आहे. जलविद्युतची "अस्थिरता" पाहण्यासाठी हे पुरेसे आहे.

2013 ते 2021 पर्यंत प्रत्येक महिन्यात जलविद्युत निर्मिती (100 दशलक्ष kwh)

वस्तुनिष्ठ परिस्थितींद्वारे मर्यादित.जिथे पाणी आहे तिथे जलविद्युत केंद्रे बांधता येत नाहीत.भूविज्ञान, ड्रॉप, प्रवाहाचा वेग, रहिवाशांचे स्थलांतर आणि अगदी प्रशासकीय विभाग या सर्व गोष्टी जलविद्युत केंद्राच्या बांधकामास प्रतिबंधित करतात.उदाहरणार्थ, 1956 मध्ये नॅशनल पीपल्स काँग्रेसमध्ये नमूद केलेला हेशान गॉर्ज जलसंधारण प्रकल्प गान्सू आणि निंग्झिया यांच्यातील हितसंबंधांच्या खराब समन्वयामुळे मंजूर झाला नाही.या वर्षापर्यंत, दोन सत्रांच्या प्रस्तावात ते पुन्हा दिसून आले, बांधकाम कधी सुरू होईल हे अद्याप अज्ञात आहे.

जलविद्युत निर्मितीसाठी लागणारी गुंतवणूक मोठी आहे.जलविद्युत केंद्रांच्या उभारणीसाठी पृथ्वी खडक आणि काँक्रीटची कामे मोठी आहेत, आणि पुनर्वसनाचा मोठा खर्च भरावा लागतो;शिवाय, सुरुवातीची गुंतवणूक केवळ भांडवलातच नव्हे तर वेळेतही दिसून येते.पुनर्वसन आणि विविध विभागांच्या समन्वयाच्या गरजेमुळे अनेक जलविद्युत केंद्रांच्या बांधकामाचे आवर्तन नियोजित वेळेपेक्षा खूप लांबणार आहे.

बायहेतान जलविद्युत केंद्राचे उदाहरण द्यायचे झाल्यास, हा प्रकल्प 1958 मध्ये सुरू करण्यात आला आणि 1965 मध्ये "तिसऱ्या पंचवार्षिक योजनेत" समाविष्ट करण्यात आला. तथापि, अनेक वळणानंतर, ऑगस्ट 2011 पर्यंत ते अधिकृतपणे सुरू झाले नाही. आतापर्यंत, बैहेतन जलविद्युत केंद्राचे काम पूर्ण झालेले नाही.प्राथमिक डिझाइन नियोजन वगळून, वास्तविक बांधकाम चक्र किमान 10 वर्षे लागेल.

मोठ्या जलाशयांमुळे धरणाच्या वरच्या भागात मोठ्या प्रमाणात पूर येतो, काहीवेळा सखल प्रदेश, नदीच्या खोऱ्या, जंगले आणि गवताळ प्रदेशांचे नुकसान होते.त्याच वेळी, वनस्पतीच्या सभोवतालच्या जलीय परिसंस्थेवर देखील त्याचा परिणाम होईल.मासे, पाणपक्षी आणि इतर प्राण्यांवर याचा मोठा परिणाम होतो.

03 चीनमधील जलविद्युत विकासाची सद्यस्थिती

अलिकडच्या वर्षांत, जलविद्युत निर्मितीने वाढ कायम ठेवली आहे, परंतु अलीकडील पाच वर्षांत विकास दर कमी आहे

2020 मध्ये, जलविद्युत निर्मिती क्षमता 1355.21 अब्ज kwh असेल, ज्यामध्ये वार्षिक 3.9% वाढ होईल.तथापि, 13व्या पंचवार्षिक योजनेच्या कालावधीत, 13व्या पंचवार्षिक योजनेच्या कालावधीत पवन ऊर्जा आणि ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्सचा वेगाने विकास झाला, ज्याने नियोजन उद्दिष्टे ओलांडली, तर जलविद्युतने नियोजन उद्दिष्टांपैकी केवळ निम्मी पूर्ण केली.गेल्या 20 वर्षांमध्ये, एकूण वीज निर्मितीमध्ये जलविद्युतचे प्रमाण तुलनेने स्थिर आहे, ते 14% - 19% इतके राखले गेले आहे.

चीनच्या वीज निर्मितीच्या वाढीच्या दरावरून असे दिसून येते की, जलविद्युतचा विकास दर अलीकडच्या पाच वर्षांत मंदावला आहे, मुळात 5% इतका राखला गेला आहे.

मला वाटते की मंदीची कारणे एकीकडे, लहान जलविद्युत बंद करणे, ज्याचा पर्यावरणीय पर्यावरणाचे संरक्षण आणि दुरुस्ती करण्यासाठी 13 व्या पंचवार्षिक योजनेत स्पष्टपणे उल्लेख आहे.एकट्या सिचुआन प्रांतात 4705 लहान जलविद्युत केंद्रे आहेत जी दुरुस्त करणे आणि मागे घेणे आवश्यक आहे;

दुसरीकडे, चीनकडे मोठ्या जलविद्युत विकास संसाधनांची कमतरता आहे.चीनने थ्री गॉर्जेस, गेझौबा, वुडोंगडे, शिआंगजियाबा आणि बायहेतान यांसारखी अनेक जलविद्युत केंद्रे बांधली आहेत.मोठ्या जलविद्युत केंद्रांच्या पुनर्बांधणीसाठी संसाधने फक्त यारलुंग झांगबो नदीचे "मोठे बेंड" असू शकतात.तथापि, या प्रदेशात भूगर्भीय संरचना, निसर्ग साठ्याचे पर्यावरणीय नियंत्रण आणि आसपासच्या देशांशी संबंध असल्याने, हे सोडवणे आधी कठीण होते.

त्याच वेळी, अलीकडील 20 वर्षांतील वीज निर्मितीच्या वाढीवरून हे देखील दिसून येते की औष्णिक उर्जेचा वाढीचा दर मुळात एकूण वीज निर्मितीच्या वाढीच्या दराशी समक्रमित केला जातो, तर जलविद्युतचा विकास दर अप्रासंगिक आहे. एकूण वीज निर्मितीचा वाढीचा दर, "दर दुसर्‍या वर्षी वाढणारी" स्थिती दर्शवितो.थर्मल पॉवरचे प्रमाण जास्त असण्याची कारणे असली तरी ते काही प्रमाणात जलविद्युतची अस्थिरता देखील दर्शवते.

वीज निर्मिती वाढ

उर्जा उत्पादनाच्या प्रमाणात, आपण हे देखील पाहू शकतो की गेल्या 20 वर्षांत जलविद्युत उद्योगाचा झपाट्याने विकास झाला असला, आणि 2020 मधील जलविद्युत निर्मिती 2001 च्या तुलनेत पाचपट झाली असली तरी, एकूण वीज निर्मितीच्या प्रमाणात बदल झालेला नाही. लक्षणीय

थर्मल पॉवरचे प्रमाण कमी करण्याच्या प्रक्रियेत, जलविद्युतने फार मोठी भूमिका बजावली नाही.जरी ते झपाट्याने विकसित होत असले तरी, राष्ट्रीय वीज निर्मितीच्या मोठ्या वाढीच्या पार्श्वभूमीवर ते केवळ एकूण वीज उत्पादनात त्याचे प्रमाण राखू शकते.औष्णिक उर्जेचे प्रमाण कमी होणे हे मुख्यतः इतर स्वच्छ उर्जा स्त्रोतांमुळे आहे, जसे की पवन ऊर्जा, फोटोव्होल्टेइक, नैसर्गिक वायू, अणुऊर्जा इ.

जलविद्युत संसाधनांची अति प्रमाणात एकाग्रता

सिचुआन आणि युनान प्रांतांची एकूण जलविद्युत निर्मिती राष्ट्रीय जलविद्युत निर्मितीपैकी जवळपास निम्मी आहे आणि परिणामी समस्या अशी आहे की जलविद्युत संसाधनांनी समृद्ध असलेले क्षेत्र स्थानिक जलविद्युत निर्मिती शोषून घेऊ शकत नाहीत, परिणामी ऊर्जेचा अपव्यय होतो.चीनमधील प्रमुख नदी खोऱ्यांमधील दोन तृतीयांश सांडपाणी आणि वीज सिचुआन प्रांतातून येते, 20.2 अब्ज kwh पर्यंत, आणि सिचुआन प्रांतातील निम्म्याहून अधिक कचरा वीज दादू नदीच्या मुख्य प्रवाहातून येते.

जगभरात, गेल्या 10 वर्षांत चीनच्या जलविद्युत क्षेत्रात झपाट्याने विकास झाला आहे.चीनने जागतिक जलविद्युत विकासाला जवळपास गती दिली आहे.जागतिक जलविद्युत वापराच्या वाढीपैकी जवळपास 80% वाढ चीनमधून येते आणि चीनच्या जलविद्युत वापराचा वाटा जागतिक जलविद्युत वापराच्या 30% पेक्षा जास्त आहे.

तथापि, चीनच्या एकूण प्राथमिक ऊर्जेच्या वापरामध्ये इतक्या मोठ्या जलविद्युत वापराचे प्रमाण जागतिक सरासरीपेक्षा किंचित जास्त आहे, 2019 मध्ये ते 8% पेक्षा कमी आहे. जरी कॅनडा आणि नॉर्वे सारख्या विकसित देशांशी त्याची तुलना केली नाही तरी, जलविद्युतचे प्रमाण ब्राझील या विकसनशील देशाच्या तुलनेत वापर खूपच कमी आहे.चीनकडे 680 दशलक्ष किलोवॅट जलविद्युत संसाधने आहेत, जी जगात प्रथम क्रमांकावर आहे.2020 पर्यंत, जलविद्युतची स्थापित क्षमता 370 दशलक्ष किलोवॅट्स असेल.या दृष्टिकोनातून, चीनच्या जलविद्युत उद्योगाला अजूनही विकासासाठी खूप वाव आहे.

04 चीनमधील जलविद्युतचा भविष्यातील विकास ट्रेंड

जलविद्युत पुढील काही वर्षांत त्याच्या वाढीला गती देईल आणि एकूण वीज निर्मितीच्या प्रमाणात वाढ होत राहील.

एकीकडे, 14 व्या पंचवार्षिक योजनेच्या कालावधीत, चीनमध्ये 50 दशलक्ष किलोवॅटपेक्षा जास्त जलविद्युत कार्यान्वित केली जाऊ शकते, ज्यामध्ये थ्री गॉर्जेस समूहातील वुडोंगडे आणि बायहेतान जलविद्युत केंद्रे आणि यालोंग नदीच्या जलविद्युत केंद्राच्या मध्यभागी समाविष्ट आहे.शिवाय, यारलुंग झांगबो नदीच्या खालच्या भागात असलेल्या जलविद्युत विकास प्रकल्पाचा 14 व्या पंचवार्षिक योजनेत समावेश करण्यात आला आहे, ज्यामध्ये 70 दशलक्ष किलोवॅट तांत्रिकदृष्ट्या शोषण करण्यायोग्य संसाधने आहेत, जी तीनपेक्षा जास्त थ्री गॉर्जेस जलविद्युत केंद्रांच्या समतुल्य आहे, याचा अर्थ असा आहे की जलविद्युत पुन्हा महान विकास सुरू होईल;

दुसरीकडे, थर्मल पॉवर स्केल कमी होणे साहजिकच अंदाज आहे.पर्यावरण संरक्षण, ऊर्जा सुरक्षा आणि तांत्रिक विकासाच्या दृष्टीकोनातून, औष्णिक उर्जा उर्जा क्षेत्रात त्याचे महत्त्व कमी करत राहील.

पुढील काही वर्षांत, जलविद्युतच्या विकासाच्या गतीची तुलना नवीन उर्जेशी करता येणार नाही.एकूण वीज निर्मितीच्या प्रमाणातही, नवीन उर्जेच्या उशीराने येणार्‍या लोकांद्वारे ते रँक केले जाऊ शकते.वेळ लांबणीवर टाकला तर नवीन उर्जेने तो ओलांडला जाईल असे म्हणता येईल.

जनरल इलेक्ट्रिक पॉवर प्लॅनिंग इन्स्टिट्यूटच्या नियोजन विभागाचे संचालक लियू शियू यांनी अंदाज वर्तवला आहे की 14 व्या पंचवार्षिक योजनेच्या कालावधीत, चीनमध्ये नवीन उर्जेची स्थापित क्षमता 800 दशलक्ष किलोवॅटपेक्षा जास्त असेल, ज्याचा वाटा 29% असेल;वार्षिक वीजनिर्मिती जलविद्युतला मागे टाकून 1.5 ट्रिलियन kwh पर्यंत पोहोचते.