Minilo je 111 let, odkar je Kitajska začela graditi hidroelektrarno Shilongba, prvo hidroelektrarno leta 1910. V teh več kot 100 letih je kitajska industrija vode in električne energije dosegla izjemne dosežke od inštalirane zmogljivosti hidroelektrarne Shilongba le 480 kW do 370 milijonov KW, ki je na prvem mestu na svetu.Smo v premogovništvu in slišali bomo nekaj novic o hidroenergetiki, o hidroenergetiki pa ne vemo veliko.
Danes na kratko razumemo hidroenergijo iz načel in značilnosti hidroenergije ter trenutnega stanja in trenda razvoja hidroenergije na Kitajskem.
01 Načelo proizvodnje električne energije hidroenergije
Pravzaprav je hidroenergija proces pretvarjanja potencialne energije vode v mehansko energijo in nato iz mehanske energije v električno energijo.Na splošno je uporaba tekoče rečne vode za vrtenje motorja za proizvodnjo električne energije, energija, ki jo vsebuje reka ali del njenega porečja, pa je odvisna od količine vode in padca.
Količina vode v reki ne nadzoruje nobena pravna oseba, padec je v redu.Zato lahko pri gradnji hidroelektrarn izberemo gradnjo jezov in preusmeritev tako, da se padec koncentrira, da se izboljša izkoriščenost vodnih virov.
Zajezitev je izgradnja jezu v dosegu z velikim padcem, vzpostavitev rezervoarja za shranjevanje vode in dvig nivoja vode, kot je hidroelektrarna Three Gorges;Preusmeritev se nanaša na preusmeritev vode iz gorvodnega rezervoarja v dolvodno skozi preusmeritveni kanal, kot je hidroelektrarna Jinping II.
02 značilnosti hidroenergije
Prednosti hidroenergije vključujejo predvsem varstvo okolja in regeneracijo, visoko učinkovitost in fleksibilnost, nizke stroške vzdrževanja in tako naprej.
Varstvo okolja in obnovljivost bi morala biti največja prednost hidroenergije.Hidroenergija uporablja samo energijo v vodi, ne porablja vode in ne bo povzročala onesnaževanja.
Agregat vodne turbine, glavna energetska oprema za proizvodnjo hidroenergije, ni le učinkovit, ampak tudi prilagodljiv za zagon in delovanje.Hitro lahko zažene delovanje iz statičnega stanja v nekaj minutah in dokonča nalogo povečanja in zmanjšanja obremenitve v nekaj sekundah.Hidroenergija se lahko uporablja za izvajanje nalog britja vrhov, frekvenčne modulacije, stanja pripravljenosti obremenitve in stanja pripravljenosti za nesreče elektroenergetskega sistema.
Proizvodnja hidroenergije ne porabi goriva, ne potrebuje velikega števila delovne sile in objektov, vloženih v rudarjenje in transport goriva, ima preprosto opremo, malo operaterjev, manj pomožne moči, dolgo življenjsko dobo opreme ter nizke stroške obratovanja in vzdrževanja, zato je moč proizvodni stroški hidroelektrarne so nizki, le 1 / 5-1 / 8 stroškov termoelektrarne, in stopnja izkoriščenosti energije hidroelektrarne je visoka, do več kot 85%, toplotna učinkovitost elektrarn na premog je le okoli 40 %.
Slabosti hidroenergije so predvsem velik vpliv podnebja, omejenost z geografskimi razmerami, velika vlaganja v zgodnji fazi in škoda za ekološko okolje.
Na hidroelektrarno močno vplivajo padavine.Ne glede na to, ali gre za sušno in mokro sezono, je pomemben referenčni dejavnik pri nabavi električnega premoga v termoelektrarnah.Proizvodnja hidroenergije je stabilna glede na leto in pokrajino, vendar je odvisna od »dneva«, ko je podrobno razvrščena na mesec, četrtletje in regijo.Ne more zagotoviti stabilne in zanesljive energije, kot je toplotna moč.
V mokri in sušni sezoni so velike razlike med jugom in severom.Vendar pa je glede na statistiko proizvodnje vodne energije v vsakem mesecu od 2013 do 2021 na splošno mokra sezona na Kitajskem približno od junija do oktobra, suha pa približno od decembra do februarja.Razlika v proizvodnji električne energije med obema se lahko več kot podvoji.Hkrati lahko opazimo tudi, da je v ozadju povečevanja inštaliranih zmogljivosti proizvodnja električne energije od januarja do marca letos bistveno nižja kot v preteklih letih, proizvodnja električne energije v marcu pa je celo enakovredna tisti v letu 2015. To je dovolj, da vidimo »nestabilnost« hidroenergije.
Proizvodnja hidroenergije v vsakem mesecu od 2013 do 2021 (100 milijonov kwh)
Omejeno z objektivnimi pogoji.Hidroelektrarn ni mogoče graditi tam, kjer je voda.Geologija, padec, hitrost pretoka, selitev prebivalcev in celo upravna razdelitev omejujejo gradnjo hidroelektrarne.Na primer, projekt za ohranjanje vode v soteski Heishan, omenjen na Državnem ljudskem kongresu leta 1956, ni bil sprejet zaradi slabega usklajevanja interesov med Gansujem in Ningxio.Do letos se je znova pojavljalo v predlogu dveh sej, Kdaj se lahko začne gradnja, še ni znano.
Investicija, potrebna za hidroelektrarno, je velika.Zemeljska in betonska dela za gradnjo hidroelektrarn so ogromna, plačati je treba ogromne stroške preselitve;Poleg tega se zgodnja naložba ne odraža le v kapitalu, ampak tudi v času.Zaradi potrebe po preselitvi in usklajevanju različnih oddelkov se bo cikel gradnje številnih hidroelektrarn precej zavlekel, kot je bilo načrtovano.
Če vzamemo za primer hidroelektrarno Baihetan v gradnji, se je projekt začel leta 1958 in leta 1965 vključen v "tretji petletni načrt". Vendar se je po več preobratih uradno začel šele avgusta 2011. Do sedaj Hidroelektrarna Baihetan ni dokončana.Brez predhodnega načrtovanja bo dejanski gradbeni cikel trajal najmanj 10 let.
Veliki rezervoarji povzročajo obsežne poplave v zgornjem toku jezu, včasih poškodujejo nižine, rečne doline, gozdove in travnike.Hkrati bo vplival tudi na vodni ekosistem okoli rastline.Ima velik vpliv na ribe, vodne ptice in druge živali.
03 trenutno stanje razvoja hidroenergije na Kitajskem
Proizvodnja vodne energije v zadnjih letih ohranja rast, vendar je stopnja rasti v zadnjih petih letih nizka
Leta 2020 bo proizvodna zmogljivost vodne energije znašala 1355,21 milijarde kWh, kar je 3,9-odstotno povečanje v primerjavi z enakim obdobjem lani.Vendar pa sta se v obdobju 13. petletke vetrna energija in optoelektronika v obdobju 13. petletke hitro razvijali, kar je preseglo cilje načrtovanja, medtem ko je hidroenergija izpolnila le približno polovico ciljev načrtovanja.V zadnjih 20 letih je bil delež hidroenergije v celotni proizvodnji električne energije razmeroma stabilen in se ohranja na 14–19 %.
Iz stopnje rasti proizvodnje električne energije na Kitajskem je razvidno, da se je stopnja rasti hidroenergije v zadnjih petih letih upočasnila in se v bistvu ohranila na približno 5 %.
Mislim, da so razlogi za upočasnitev po eni strani ustavitev malih hidroelektrarn, kar je jasno navedeno v 13. petletnem načrtu varovanja in sanacije ekološkega okolja.Samo v provinci Sečuan je 4705 malih hidroelektrarn, ki jih je treba popraviti in umakniti;
Po drugi strani Kitajski primanjkuje velikih virov za razvoj hidroenergije.Kitajska je zgradila številne hidroelektrarne, kot so Tri soteske, Gezhouba, Wudongde, Xiangjiaba in Baihetan.Viri za obnovo velikih hidroelektrarn so lahko le "veliki ovinek" reke Yarlung Zangbo.Ker pa regija vključuje geološko zgradbo, okoljski nadzor naravnih rezervatov in odnose z okoliškimi državami, je bilo to prej težko rešiti.
Hkrati je tudi iz stopnje rasti proizvodnje električne energije v zadnjih 20 letih razvidno, da je stopnja rasti toplotne energije v osnovi sinhronizirana s stopnjo rasti celotne proizvodnje električne energije, medtem ko je stopnja rasti hidroenergije nepomembna za stopnja rasti skupne proizvodnje električne energije, kar kaže na stanje »narašča vsako drugo leto«.Čeprav obstajajo razlogi za visok delež toplotne energije, se v določeni meri odraža tudi nestabilnost hidroenergije.
Rast proizvodnje električne energije
Glede na delež proizvodnje električne energije lahko vidimo tudi, da čeprav se je hidroenergija v zadnjih 20 letih hitro razvijala in je proizvodnja hidroenergije v letu 2020 petkrat večja od leta 2001, se delež v celotni proizvodnji električne energije ni spremenil. bistveno.
V procesu zmanjševanja deleža toplotne energije hidroenergija ni igrala velike vloge.Čeprav se hitro razvija, lahko ohrani svoj delež v celotni proizvodnji električne energije le v ozadju velikega povečanja proizvodnje električne energije v državi.Zmanjšanje deleža toplotne energije je predvsem posledica drugih čistih virov energije, kot so vetrna energija, fotovoltaika, zemeljski plin, jedrska energija itd.
Prekomerna koncentracija hidroenergetskih virov
Celotna proizvodnja vodne energije v provincah Sichuan in Yunnan predstavlja skoraj polovico nacionalne proizvodnje hidroenergije in posledična težava je, da območja, bogata s hidroenergetskimi viri, morda ne bodo mogla absorbirati lokalne proizvodnje vodne energije, kar ima za posledico izgubo energije.Dve tretjini odpadne vode in električne energije v večjih porečjih na Kitajskem prihaja iz province Sečuan, do 20,2 milijarde kwh, več kot polovica odpadne električne energije v provinci Sečuan pa izvira iz glavnega toka reke Dadu.
Po vsem svetu se je kitajska hidroenergija v zadnjih 10 letih hitro razvijala.Kitajska je skoraj spodbudila rast svetovne hidroenergije.Skoraj 80 % rasti svetovne porabe vodne energije prihaja iz Kitajske, poraba vodne energije na Kitajskem pa predstavlja več kot 30 % svetovne porabe vodne energije.
Vendar je delež tako velike porabe vodne energije v skupni porabi primarne energije na Kitajskem le nekoliko višji od svetovnega povprečja, in sicer manj kot 8 % v letu 2019. Tudi če se ne primerja z razvitimi državami, kot sta Kanada in Norveška, je delež hidroenergije poraba je veliko nižja kot v Braziliji, državi v razvoju.Kitajska ima 680 milijonov kilovatov hidroenergije in je na prvem mestu na svetu.Do leta 2020 bo instalirana moč hidroelektrarne 370 milijonov kilovatov.S tega vidika ima kitajska hidroelektrarna še vedno velik prostor za razvoj.
04 prihodnji razvojni trend hidroenergije na Kitajskem
Hidroenergija bo v naslednjih nekaj letih pospešila svojo rast in se bo še naprej povečevala v deležu celotne proizvodnje električne energije.
Po eni strani se lahko v obdobju 14. petletnega načrta na Kitajskem začne obratovati več kot 50 milijonov kilovatov vodne energije, vključno s hidroelektrarnama Wudongde in Baihetan skupine Three Gorges in srednjim tokom hidroelektrarne Yalong.Poleg tega je bil projekt razvoja hidroelektrarne v spodnjem toku reke Yarlung Zangbo vključen v 14. petletni načrt s 70 milijoni kilovatov tehnično izkoriščenih virov, kar je enakovredno več kot trem hidroelektrarnam Three Gorges. To pomeni, da je hidroelektrarna bo spet uvedla velik razvoj;
Po drugi strani pa je zmanjšanje obsega toplotne moči očitno predvidljivo.Ne glede na to, ali bo toplotna energija z vidika varstva okolja, energetske varnosti in tehnološkega razvoja še naprej zmanjševala svoj pomen na področju energetike.
V naslednjih nekaj letih se hitrost razvoja hidroenergije še vedno ne more primerjati s hitrostjo nove energije.Tudi po deležu celotne proizvodnje električne energije jo lahko uvrščajo zamujalci nove energije.Če se čas podaljša, lahko rečemo, da ga bo prehitela nova energija.
Liu Shiyu, direktor oddelka za načrtovanje General Electric Power Planning Institute, napoveduje, da bo v obdobju 14. petletnega načrta instalirana zmogljivost nove energije na Kitajskem presegla 800 milijonov KW, kar predstavlja 29 %;Letna proizvodnja električne energije doseže 1,5 bilijona kwh, kar presega hidroenergijo.
Čas objave: 14. januar 2022
