Minilo je 111 let, odkar je Kitajska začela gradnjo hidroelektrarne Shilongba, prve hidroelektrarne leta 1910. V teh več kot 100 letih je od inštalirane zmogljivosti hidroelektrarne Shilongba le 480 kW do 370 milijonov KW, ki je zdaj na prvem mestu v po svetu je kitajska industrija vode in električne energije dosegla izjemne dosežke.Smo v premogovništvu in več ali manj bomo slišali nekaj novic o hidroenergijah, o hidroenergetiki pa ne vemo veliko.
01 Načelo proizvodnje električne energije hidroenergije
Hidroenergija je pravzaprav proces pretvarjanja potencialne energije vode v mehansko energijo, nato pa 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 se lahko pri gradnji hidroelektrarne odločite za izgradnjo jezu in preusmeritev vode za koncentriranje kapljice, s čimer se izboljša izkoriščenost vodnih virov.
Zajezitev je izgradnja jezu na rečnem delu 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.
Vodnoturbinski generatorski agregat, glavna energetska oprema za proizvodnjo hidroenergije, ni le učinkovit, ampak tudi prilagodljiv pri zagonu in delovanju.Operacijo lahko hitro začne iz statičnega stanja v nekaj minutah in opravi 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 veliko delovne sile in objektov, vloženih v rudarjenje in transport goriva, ima preprosto opremo, malo operaterjev, manj pomožne energije, dolgo življenjsko dobo opreme ter nizke stroške obratovanja in vzdrževanja.Zato so stroški proizvodnje električne energije v hidroelektrarni nizki, ki znašajo le 1 / 5-1 / 8 stroškov termoelektrarne, stopnja izkoriščenosti energije hidroelektrarne pa je visoka, do več kot 85 %, medtem ko je premog - izkoristek toplotne energije termoelektrarne je le okoli 40 %.
Slabosti hidroenergije vključujejo predvsem velik vpliv podnebja, omejenost z geografskimi razmerami, velike investicije v zgodnji fazi in škodo 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 premoga v termoelektrarni.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 energija.
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 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.
Omejeno z objektivnimi pogoji.Hidroelektrarn ni mogoče graditi tam, kjer je voda.Gradnja hidroelektrarne je omejena z geologijo, padcem, pretokom, preselitvijo prebivalcev in celo administrativno delitvijo.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.Dokler se ponovno ne pojavi v predlogu obeh sej letos, še ni znano, kdaj se lahko gradnja začne.
Investicija, potrebna za hidroelektrarno, je velika.Zemeljska in betonska dela za gradnjo hidroelektrarn so ogromna, plačati je treba velike 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 idejnega načrtovanja in 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 je proizvodna zmogljivost vodne energije 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 pa so veliki kitajski viri za razvoj hidroenergije nezadostni.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.
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, medtem ko več kot polovica odpadne električne energije v provinci Sečuan prihaja iz glavnega toka reke Dadu.
Po vsem svetu se je kitajska hidroenergija v zadnjih 10 letih hitro razvijala.Kitajska je skoraj s svojo močjo 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 ni v primerjavi z razvitimi državami, kot sta Kanada in Norveška, je delež porabe vodne energije precej nižje kot v Braziliji, ki je tudi država 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 z Wudongde, hidroelektrarnami 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, kar pomeni, da je hidroelektrarna je 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 prehitijo zamujalci nove energije.Če se čas podaljša, lahko rečemo, da ga bo prehitela nova energija.
Čas objave: 12. april 2022
