Je to už 111 rokov, čo Čína začala s výstavbou vodnej elektrárne shilongba, prvej vodnej elektrárne v roku 1910. Za týchto viac ako 100 rokov dosiahol čínsky vodárenský a elektroenergetický priemysel pozoruhodné úspechy od inštalovaného výkonu vodnej elektrárne shilongba iba 480 kW na 370 miliónov KW, ktorá je na prvom mieste na svete.Sme v uhoľnom priemysle a budeme počuť nejaké novinky o vodnej energii, ale o vodnej energetike toho veľa nevieme.
Poďme dnes stručne pochopiť vodnú energetiku z princípov a charakteristík vodnej energie a zo súčasnej situácie a trendu vývoja vodnej energie v Číne.
01 princíp výroby energie vodnej energie
V skutočnosti je vodná energia procesom premeny potenciálnej energie vody na mechanickú energiu a potom z mechanickej energie na elektrickú energiu.Všeobecne povedané, je to použitie tečúcej riečnej vody na otáčanie motora na výrobu energie a energia obsiahnutá v rieke alebo v časti jej povodia závisí od objemu vody a poklesu.
Objem vody v rieke nekontroluje žiadna právnická osoba a pokles je v poriadku.Preto pri výstavbe vodných elektrární je možné zvoliť stavbu priehrad a odklon tak, aby sa kvapka koncentrovala, aby sa zlepšila miera využitia vodných zdrojov.
Damming je postaviť priehradu v dosahu s veľkým spádom, zriadiť nádrž na uskladnenie vody a zvýšiť hladinu vody, ako je vodná elektráreň Tri rokliny;Odklon sa vzťahuje na odvádzanie vody z hornej nádrže do dolnej cez odvádzací kanál, ako je vodná elektráreň Jinping II.
02 charakteristika vodnej energie
Medzi výhody vodnej energie patrí najmä ochrana a regenerácia životného prostredia, vysoká účinnosť a flexibilita, nízke náklady na údržbu a pod.
Ochrana životného prostredia a obnoviteľné zdroje by mali byť najväčšou výhodou vodnej energie.Vodná energia využíva iba energiu vo vode, nespotrebováva vodu a nespôsobuje znečistenie.
Súprava vodnej turbíny, hlavné energetické zariadenie výroby vodnej energie, je nielen efektívna, ale aj flexibilná pri spúšťaní a prevádzke.Dokáže rýchlo spustiť operáciu zo statického stavu za niekoľko minút a dokončiť úlohu zvýšenia a zníženia zaťaženia za niekoľko sekúnd.Vodnú energiu možno použiť na vykonávanie úloh odstraňovania špičiek, frekvenčnej modulácie, pohotovostného režimu pri záťaži a pohotovosti pri haváriách energetického systému.
Výroba vodnej energie nespotrebováva palivo, nepotrebuje veľké množstvo pracovnej sily a zariadení investovaných do ťažby a prepravy paliva, má jednoduché vybavenie, málo operátorov, menšiu pomocnú energiu, dlhú životnosť zariadení a nízke náklady na prevádzku a údržbu, takže el. výrobné náklady vodnej elektrárne sú nízke, iba 1/5-1/8 nákladov tepelnej elektrárne, a miera využitia energie vodnej elektrárne je vysoká, až viac ako 85 %, tepelná účinnosť uhoľných elektrární je len asi 40 %.
Medzi nevýhody vodnej energie patrí najmä veľký vplyv podnebia, limitovaný geografickými podmienkami, veľké investície v ranom štádiu a poškodzovanie ekologického prostredia.
Vodnú energiu vo veľkej miere ovplyvňujú zrážky.Či je to v období sucha alebo v období mokra, je dôležitým referenčným faktorom pri obstarávaní energetického uhlia v tepelných elektrárňach.Výroba vodnej energie je stabilná podľa roku a provincie, ale závisí od „dňa“, kedy je uvedená v mesiaci, štvrťroku a regióne.Nemôže poskytnúť stabilnú a spoľahlivú energiu ako tepelná energia.
Medzi juhom a severom sú veľké rozdiely v období vlhka a v období sucha.Podľa štatistík výroby vodnej energie v každom mesiaci od roku 2013 do roku 2021 je však obdobie dažďov v Číne celkovo približne od júna do októbra a obdobie sucha približne od decembra do februára.Rozdiel vo výrobe energie medzi nimi môže byť viac ako dvojnásobný.Zároveň vidíme, že na pozadí zvyšovania inštalovaného výkonu je výroba elektriny od januára do marca tohto roku výrazne nižšia ako v predchádzajúcich rokoch a výroba elektriny v marci je dokonca ekvivalentná s rokom 2015. To stačí na to, aby sme videli „nestabilitu“ vodnej energie.
Výroba vodnej energie v každom mesiaci od roku 2013 do roku 2021 (100 miliónov kwh)
Obmedzené objektívnymi podmienkami.Vodné elektrárne nemožno stavať tam, kde je voda.Geológia, pokles, rýchlosť prúdenia, sťahovanie obyvateľov a dokonca aj administratívne členenie, to všetko obmedzuje výstavbu vodnej elektrárne.Napríklad projekt zachovania vody v rokline Heishan, spomínaný na Národnom ľudovom kongrese v roku 1956, neprešiel z dôvodu zlej koordinácie záujmov medzi Gansu a Ningxiou.Do tohto roku sa opäť objavila v návrhu dvoch zasadnutí, kedy sa môže začať stavať, zatiaľ nie je známe.
Investície potrebné pre vodnú energiu sú veľké.Zemné kamene a betónové diela na výstavbu vodných elektrární sú obrovské a treba zaplatiť obrovské náklady na presídlenie;Navyše, skorá investícia sa neodráža len v kapitále, ale aj v čase.V dôsledku potreby presídľovania a koordinácie rôznych rezortov sa cyklus výstavby mnohých vodných elektrární výrazne oneskorí, ako sa plánovalo.
Ak si vezmeme ako príklad rozostavanú vodnú elektráreň Baihetan, projekt bol spustený v roku 1958 a zaradený do „tretieho päťročného plánu“ v roku 1965. Po niekoľkých zvratoch sa však oficiálne spustil až v auguste 2011. Doteraz Vodná elektráreň Baihetan nebola dokončená.Ak nepočítame predbežné projektové plánovanie, skutočný cyklus výstavby bude trvať najmenej 10 rokov.
Veľké nádrže spôsobujú rozsiahle inundácie v hornom toku priehrady, niekedy poškodzujú nížiny, údolia riek, lesy a trávnaté plochy.Zároveň to ovplyvní aj vodný ekosystém v okolí rastliny.Má veľký vplyv na ryby, vodné vtáctvo a iné živočíchy.
03 súčasná situácia rozvoja vodnej energie v Číne
V posledných rokoch si výroba vodnej energie udržiava rast, ale tempo rastu za posledných päť rokov je nízke
V roku 2020 bude kapacita výroby vodnej energie 1355,21 miliardy kwh s medziročným nárastom o 3,9 %.Počas obdobia 13. päťročného plánu sa však veterná energia a optoelektronika rýchlo rozvíjali počas obdobia 13. päťročného plánu, pričom prekročili ciele plánovania, zatiaľ čo vodná energia splnila len asi polovicu cieľov plánovania.Za posledných 20 rokov je podiel vodnej energie na celkovej výrobe elektriny relatívne stabilný, udržiava sa na úrovni 14 % – 19 %.
Z tempa rastu výroby elektrickej energie v Číne možno vidieť, že tempo rastu vodnej energie sa za posledných päť rokov spomalilo, v podstate sa udržiava na úrovni približne 5 %.
Myslím si, že dôvodom útlmu je na jednej strane odstávka malých vodných elektrární, ktorá je jasne uvedená v 13. päťročnom pláne na ochranu a opravu ekologického prostredia.Len v provincii Sichuan je 4705 malých vodných elektrární, ktoré je potrebné opraviť a stiahnuť;
Na druhej strane má Čína nedostatok veľkých zdrojov na rozvoj vodnej energie.Čína postavila mnoho vodných elektrární, ako sú Tri rokliny, Gezhouba, Wudongde, Xiangjiaba a Baihetan.Zdrojom na rekonštrukciu veľkých vodných elektrární môže byť len „veľký ohyb“ rieky Yarlung Zangbo.Avšak, pretože región zahŕňa geologickú štruktúru, environmentálnu kontrolu prírodných rezervácií a vzťahy s okolitými krajinami, bolo predtým ťažké ho vyriešiť.
Zároveň z tempa rastu výroby elektriny za posledných 20 rokov možno vidieť, že tempo rastu tepelnej energie je v zásade synchronizované s tempom rastu celkovej výroby elektriny, zatiaľ čo tempo rastu vodnej energie je pre miera rastu celkovej výroby energie, ktorá ukazuje stav „rastúca každý druhý rok“.Vysoký podiel tepelnej energie má síce svoje dôvody, ale do určitej miery odráža aj nestabilitu vodnej energie.
Rast výroby energie
Pokiaľ ide o podiel výroby elektriny, môžeme tiež vidieť, že hoci sa vodná energetika za posledných 20 rokov rýchlo rozvinula a výroba vodnej energie v roku 2020 je päťkrát vyššia ako v roku 2001, podiel na celkovej výrobe elektriny sa nezmenil. výrazne.
V procese znižovania podielu tepelnej energie nezohrala vodná energia veľkú úlohu.Hoci sa rýchlo rozvíja, svoj podiel na celkovej výrobe elektriny si môže udržať len na pozadí veľkého nárastu výroby elektriny v krajine.Zníženie podielu tepelnej energie je spôsobené najmä inými čistými zdrojmi energie, ako je veterná energia, fotovoltika, zemný plyn, jadrová energia atď.
Nadmerná koncentrácia vodných zdrojov
Celková výroba vodnej energie v provinciách Sichuan a Yunnan predstavuje takmer polovicu národnej výroby vodnej energie a výsledným problémom je, že oblasti bohaté na zdroje vodnej energie nemusia byť schopné absorbovať miestnu výrobu vodnej energie, čo vedie k plytvaniu energiou.Dve tretiny odpadovej vody a elektriny v hlavných povodiach riek v Číne pochádza z provincie Sichuan, až 20,2 miliardy kwh, a viac ako polovica odpadovej elektriny v provincii Sichuan pochádza z hlavného toku rieky Dadu.
Celosvetovo sa čínska vodná energia za posledných 10 rokov rýchlo rozvinula.Čína takmer poháňala rast globálnej vodnej energie.Takmer 80 % rastu celosvetovej spotreby vodnej energie pochádza z Číny a spotreba vodnej energie v Číne predstavuje viac ako 30 % celosvetovej spotreby vodnej energie.
Podiel takejto obrovskej spotreby vodnej energie na celkovej spotrebe primárnej energie v Číne je však len o málo vyšší ako svetový priemer, v roku 2019 menej ako 8 %. Aj keď to nie je v porovnaní s vyspelými krajinami ako Kanada a Nórsko, podiel vodnej energie spotreba je oveľa nižšia ako v Brazílii, rozvojovej krajine.Čína má 680 miliónov kilowattov vodných zdrojov, čo je prvé miesto na svete.Do roku 2020 bude inštalovaný výkon vodnej energie 370 miliónov kilowattov.Z tohto pohľadu má čínsky hydroenergetický priemysel stále veľký priestor na rozvoj.
04 budúci vývojový trend vodnej energie v Číne
Vodná energia v najbližších rokoch zrýchli svoj rast a bude sa naďalej zvyšovať v podiele na celkovej výrobe elektriny.
Na jednej strane, počas obdobia 14. päťročného plánu môže byť v Číne spustených viac ako 50 miliónov kilowattov vodnej energie, vrátane vodných elektrární Wudongde a Baihetan skupiny Tri rokliny a stredný tok vodnej elektrárne na rieke Yalong.Okrem toho bol do 14. päťročného plánu zahrnutý projekt rozvoja vodnej energie v dolnom toku rieky Yarlung Zangbo so 70 miliónmi kilowattov technicky využiteľných zdrojov, čo zodpovedá viac ako trom vodným elektrárňam Tri rokliny. To znamená, že vodná energia prinesie opäť veľký rozvoj;
Na druhej strane je zníženie rozsahu tepelnej energie samozrejme predvídateľné.Či už z pohľadu ochrany životného prostredia, energetickej bezpečnosti a technologického rozvoja, tepelná energetika bude naďalej znižovať svoj význam v oblasti energetiky.
V najbližších rokoch sa rýchlosť rozvoja vodnej energie stále nedá porovnávať s rýchlosťou rozvoja novej energie.Dokonca aj v pomere k celkovej výrobe elektriny môže byť zaradený medzi oneskorencov novej energie.Ak sa čas predĺži, dá sa povedať, že ho dobehne nová energia.
Liu Shiyu, riaditeľ plánovacieho oddelenia General Electric Power Planning Institute, predpovedá, že počas obdobia 14. päťročného plánu inštalovaná kapacita novej energie v Číne presiahne 800 miliónov KW, čo predstavuje 29 %;Ročná výroba elektriny dosahuje 1,5 bilióna kwh, čím prevyšuje vodnú energiu.
Čas odoslania: 14. januára 2022
