Прошло 111 лет с тех пор, как Китай начал строительство гидроэлектростанции Шилунба, первой гидроэлектростанции в 1910 году. За эти более чем 100 лет водная и электроэнергетическая промышленность Китая добилась замечательных достижений: от установленной мощности гидроэлектростанции Шилунба всего 480 кВт до 370 миллионов. KW, который занимает первое место в мире.Мы работаем в угольной промышленности, и мы услышим некоторые новости о гидроэнергетике, но мы мало что знаем о гидроэнергетике.
Сегодня давайте кратко разберемся в гидроэнергетике, исходя из принципов и характеристик гидроэнергетики, а также текущей ситуации и тенденций развития гидроэнергетики в Китае.
01 принцип выработки электроэнергии на гидроэнергетике
По сути, гидроэнергетика представляет собой процесс преобразования потенциальной энергии воды в механическую энергию, а затем из механической энергии в электрическую.Вообще говоря, это использование проточной речной воды для вращения двигателя для выработки электроэнергии, а энергия, содержащаяся в реке или части ее бассейна, зависит от объема и падения воды.
Объем воды в реке не контролируется юридическим лицом, спад в норме.Следовательно, при строительстве гидроэлектростанций можно выбрать строительство плотины и отведение воды, чтобы сконцентрировать перепад, чтобы повысить коэффициент использования водных ресурсов.
Плотина - это строительство плотины на участке с большим перепадом, создание водохранилища для хранения воды и поднятия уровня воды, например, ГЭС «Три ущелья»;Под отводом понимается отвод воды из верхнего водохранилища в нижний по течению через отводной канал, такой как гидроэлектростанция Цзиньпин II.
02 характеристики гидроэнергетики
Преимущества гидроэнергетики в основном включают защиту окружающей среды и регенерацию, высокую эффективность и гибкость, низкие затраты на техническое обслуживание и так далее.
Защита окружающей среды и возобновляемые источники энергии должны быть самым большим преимуществом гидроэнергетики.Гидроэнергетика использует только энергию воды, не потребляет воду и не вызывает загрязнения.
Гидротурбинная генераторная установка, основное энергетическое оборудование гидроэнергетики, не только эффективна, но и гибка в запуске и эксплуатации.Он может быстро запустить операцию из статического состояния за несколько минут и завершить задачу увеличения и уменьшения нагрузки за несколько секунд.Гидроэнергетика может использоваться для решения задач по снижению пиковых нагрузок, частотной модуляции, резервированию нагрузки и аварийному резервированию энергосистемы.
Генерация гидроэлектроэнергии не потребляет топлива, не требует большого количества рабочей силы и средств, вложенных в добычу и транспортировку топлива, имеет простое оборудование, небольшое количество операторов, меньше вспомогательной энергии, длительный срок службы оборудования и низкие затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание, поэтому мощность Себестоимость производства гидроэлектростанции низкая, всего 1/5-1/8 от стоимости теплоэлектростанции, а коэффициент использования энергии гидроэлектростанции высок, до более чем 85%. Тепловой КПД угольных электростанций составляет всего около 40%.
Недостатки гидроэнергетики в основном включают большое влияние климата, ограниченность географическими условиями, большие инвестиции на ранней стадии и ущерб для окружающей среды.
Гидроэнергетика сильно зависит от осадков.Будь то сухой сезон или сезон дождей, это важный ориентир для закупки энергетического угля для тепловых электростанций.Выработка гидроэлектроэнергии стабильна в зависимости от года и провинции, но зависит от «дня», когда она детализируется до месяца, квартала и региона.Он не может обеспечить стабильную и надежную мощность, такую как тепловая энергия.
Существуют большие различия между югом и севером в сезон дождей и сухой сезон.Однако, согласно статистике производства гидроэлектроэнергии за каждый месяц с 2013 по 2021 год, в целом сезон дождей в Китае длится примерно с июня по октябрь, а сухой сезон - с декабря по февраль.Разница в выработке электроэнергии между ними может быть более чем в два раза.В то же время мы также видим, что на фоне роста установленной мощности выработка электроэнергии с января по март текущего года значительно ниже, чем в предыдущие годы, а выработка электроэнергии в марте даже эквивалентна 2015 году. Этого достаточно, чтобы увидеть «нестабильность» гидроэнергетики.
Производство гидроэлектроэнергии в каждом месяце с 2013 по 2021 год (100 млн кВтч)
Ограничен объективными условиями.ГЭС нельзя строить там, где есть вода.Геология, перепад высот, скорость течения, переселение жителей и даже административное деление — все это ограничивает строительство гидроэлектростанции.Например, проект охраны водных ресурсов ущелья Хэйшань, упомянутый на Всекитайском собрании народных представителей в 1956 году, не был принят из-за плохой координации интересов между Ганьсу и Нинся.До этого года он снова появился в предложении двух сессий, Когда строительство может начаться, пока неизвестно.
Инвестиции, необходимые для гидроэнергетики, велики.Земляные работы и бетонные работы для строительства гидроэлектростанций огромны, и приходится платить огромные расходы на переселение;Причем раннее вложение отражается не только в капитале, но и во времени.В связи с необходимостью переселения и согласования различных ведомств цикл строительства многих ГЭС будет сильно затягиваться, чем планировалось.
Возьмем в качестве примера строящуюся Байхетаньскую гидроэлектростанцию. Проект был инициирован в 1958 году и включен в «третью пятилетку» в 1965 году. Однако после нескольких перипетий официально он не был запущен до августа 2011 года. Байхетаньская гидроэлектростанция не достроена.Без учета предварительного проектирования реальный цикл строительства займет не менее 10 лет.
Крупные водохранилища вызывают масштабные наводнения в верховьях плотины, иногда нанося ущерб низменностям, речным долинам, лесам и лугам.В то же время это также повлияет на водную экосистему вокруг завода.Он оказывает большое влияние на рыб, водоплавающих птиц и других животных.
03 Текущая ситуация с развитием гидроэнергетики в Китае
В последние годы производство гидроэлектроэнергии сохраняло рост, но темпы роста в последние пять лет низкие.
В 2020 году мощность производства гидроэлектроэнергии составит 1355,21 млрд кВт·ч с ростом в годовом исчислении на 3,9%.Однако в период 13-й пятилетки ветроэнергетика и оптоэлектроника быстро развивались в период 13-й пятилетки, превысив цели планирования, в то время как гидроэнергетика выполнила только около половины задач планирования.За последние 20 лет доля гидроэнергетики в общей выработке электроэнергии относительно стабильна и поддерживается на уровне 14–19%.
Из темпов роста производства электроэнергии в Китае видно, что темпы роста гидроэнергетики замедлились за последние пять лет, в основном поддерживаясь на уровне около 5%.
Я думаю, что причины замедления – это, с одной стороны, закрытие малых гидроэлектростанций, что четко прописано в 13-й пятилетке по охране и восстановлению экологической среды.Только в провинции Сычуань требуется ремонт и демонтаж 4705 малых ГЭС;
С другой стороны, Китаю не хватает крупных ресурсов для развития гидроэнергетики.Китай построил много гидроэлектростанций, таких как «Три ущелья», Гечжоуба, Удондэ, Сянцзяба и Байхэтань.Ресурсами для реконструкции крупных ГЭС может быть только «большая излучина» реки Ярлунг Зангбо.Однако, поскольку регион включает в себя геологическую структуру, экологический контроль природных заповедников и отношения с соседними странами, раньше было трудно решить.
В то же время из темпов роста выработки электроэнергии за последние 20 лет также видно, что темпы роста тепловой энергии в основном синхронизированы с темпами роста общей выработки электроэнергии, а темпы роста гидроэнергетики не имеют отношения к темпы роста общего производства электроэнергии, показывающие состояние «растущий каждый год».Хотя есть причины для высокой доли тепловой энергии, это также в определенной степени отражает нестабильность гидроэнергетики.
Рост производства электроэнергии
Что касается доли производства электроэнергии, мы также можем видеть, что, хотя гидроэнергетика быстро развивалась за последние 20 лет, а производство гидроэлектроэнергии в 2020 году в пять раз больше, чем в 2001 году, доля в общем производстве электроэнергии не изменилась. существенно.
В процессе уменьшения доли тепловой энергии гидроэнергетика не сыграла большой роли.Хотя он быстро развивается, он может поддерживать свою долю в общем объеме производства электроэнергии только на фоне значительного увеличения производства электроэнергии в стране.Сокращение доли тепловой энергии происходит в основном за счет других экологически чистых источников энергии, таких как энергия ветра, фотоэлектрическая энергия, природный газ, атомная энергия и т. д.
Чрезмерная концентрация гидроэнергетических ресурсов
Общее производство гидроэлектроэнергии в провинциях Сычуань и Юньнань составляет почти половину национального производства гидроэлектроэнергии, и в результате проблема заключается в том, что районы, богатые гидроэнергетическими ресурсами, могут быть не в состоянии поглотить местное производство гидроэлектроэнергии, что приводит к растрате энергии.Две трети сточных вод и электроэнергии в основных речных бассейнах Китая поступает из провинции Сычуань, до 20,2 млрд кВтч, и более половины сточных вод в провинции Сычуань поступает из основного течения реки Даду.
Во всем мире за последние 10 лет гидроэнергетика Китая быстро развивалась.Китай почти стал двигателем роста мировой гидроэнергетики.Почти 80% прироста мирового потребления гидроэнергии приходится на Китай, а потребление гидроэнергии в Китае составляет более 30% мирового потребления гидроэнергии.
Однако доля такого огромного потребления гидроэнергии в общем потреблении первичной энергии в Китае лишь немного выше, чем в среднем по миру, менее 8% в 2019 году. Даже если не сравнивать с развитыми странами, такими как Канада и Норвегия, доля гидроэнергетики потребление намного ниже, чем в Бразилии, развивающейся стране.Китай обладает 680 миллионами киловатт гидроэнергетических ресурсов, занимая первое место в мире.К 2020 году установленная мощность ГЭС составит 370 миллионов киловатт.С этой точки зрения, у гидроэнергетики Китая еще есть большие возможности для развития.
04 будущая тенденция развития гидроэнергетики в Китае
Гидроэнергетика ускорит свой рост в ближайшие несколько лет, и ее доля в общем объеме производства электроэнергии будет продолжать увеличиваться.
С одной стороны, в период 14-й пятилетки в Китае может быть введено в эксплуатацию более 50 млн. киловатт гидроэлектростанций, в том числе Удондэская и Байхэтаньская ГЭС группы Трех ущелий и среднее течение Ялонгской ГЭС.Кроме того, проект развития гидроэнергетики в низовьях реки Ярлунг Зангбо включен в план 14-й пятилетки, с 70 млн киловатт технически пригодных ресурсов, что эквивалентно более чем трем гидроэлектростанциям «Три ущелья». снова приведет к большому развитию;
С другой стороны, снижение шкалы тепловой мощности очевидно предсказуемо.Будь то с точки зрения защиты окружающей среды, энергетической безопасности и технологического развития, тепловая энергия будет продолжать снижать свое значение в области энергетики.
В ближайшие несколько лет скорость развития гидроэнергетики еще не сравнится со скоростью новой энергетики.Даже по доле в общей выработке электроэнергии ее можно причислить к опоздавшим в новой энергетике.Если время продлится, можно сказать, что его настигнет новая энергия.
Лю Шию, директор отдела планирования General Electric Power Planning Institute, прогнозирует, что в период 14-й пятилетки установленная мощность новой энергетики в Китае превысит 800 миллионов кВт, что составляет 29%;Годовая выработка электроэнергии достигает 1,5 трлн кВтч, превосходя гидроэнергетику.
Время публикации: 14 января 2022 г.
