Прошло 111 лет с тех пор, как Китай начал строительство гидроэлектростанции Шилунба, первой гидроэлектростанции в 1910 году. За эти более чем 100 лет установленная мощность ГЭС Шилунба всего 480 кВт до 370 млн. кВт сейчас занимает первое место в мире. мире, водная и электроэнергетическая промышленность Китая добилась замечательных достижений.Мы работаем в угольной промышленности, и мы более или менее услышим некоторые новости о гидроэнергетике, но мы мало что знаем о гидроэнергетике.
01 принцип выработки электроэнергии на гидроэнергетике
Гидроэнергетика — это фактически 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.Поэтому при строительстве гидроэлектростанции вы можете построить плотину и отвести воду, чтобы сконцентрировать каплю, чтобы повысить коэффициент использования водных ресурсов.
Плотина заключается в строительстве плотины на участке реки с большим перепадом, создании водохранилища для хранения воды и подъема 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.
Гидротурбогенераторная установка, основное энергетическое оборудование гидроэнергетики, не только эффективна, но и гибка в пуске и эксплуатации.Он может быстро запустить операцию из статического состояния за несколько минут и выполнить 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.Таким образом, себестоимость производства электроэнергии гидроэлектростанцией низка, что составляет всего 1/5-1/8 от стоимости теплоэлектростанции, а коэффициент использования энергии гидроэлектростанции высок, до более чем 85%, в то время как уголь -эффективность сжигания тепловой энергии ТЭЦ составляет всего около 40%.
К недостаткам гидроэнергетики в основном относятся сильное влияние климата, ограниченность географическими условиями, большие инвестиции на начальном этапе и ущерб для окружающей среды.
Гидроэнергетика сильно зависит от осадков.Независимо от того, идет ли это в сухой сезон или в сезон дождей, это является важным ориентиром 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 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.
Ограничен объективными условиями.ГЭС нельзя строить там, где есть вода.Строительство ГЭС ограничено геологией, перепадом высот, дебитом, переселением жителей и даже административным делением.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.Пока он не появится в предложении двух сессий в этом году, пока неизвестно, когда можно будет начать строительство.
Инвестиции, необходимые для гидроэнергетики, велики.Земляной камень и бетонные работы для строительства гидроэлектростанций огромны, и приходится платить огромные затраты 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 эскизного проекта и планирования, 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 выработки гидроэлектроэнергии составляет 1355,21 млрд кВт·ч с ростом по сравнению с прошлым годом 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, крупных гидроэнергетических ресурсов Китая недостаточно.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 эту проблему.
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.
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 в основном связано с другими экологически чистыми источниками энергии, такими как энергия ветра, фотоэлектрическая энергия, природный газ, ядерная энергия и так далее.
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, в то время как 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 своими силами стимулировал рост 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 потребления гидроэнергии составляет намного ниже, чем в Бразилии, которая также является развивающейся страной.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 гидроэнергетическая отрасль Китая еще имеет 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 течение 14-й пятилетки в Китае может быть введено в эксплуатацию более 50 млн. киловатт гидроэлектростанций, включая Удондэ, Байхэтаньские ГЭС группы «Три ущелья» и среднее течение Ялонгской ГЭС.Кроме того, в план 14-й пятилетки включен проект развития гидроэнергетики в низовьях реки Ярлунг Зангбо с 70 млн киловатт технически пригодных ресурсов, что эквивалентно более чем трем гидроэлектростанциям «Три ущелья», а это означает, что гидроэнергетика снова возвестил о большом развитии;
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 от общего производства электроэнергии ее могут обогнать опоздавшие на новую энергетику.Если время продлится, можно сказать, что его настигнет новая энергия.
Время публикации: 12 апреля 2022 г.
