Đã 111 năm kể từ khi Trung Quốc khởi công xây dựng nhà máy thủy điện shilongba, nhà máy thủy điện đầu tiên vào năm 1910. Trong hơn 100 năm qua, từ công suất lắp đặt của trạm thủy điện shilongba chỉ là 480 kW đến 370 triệu KW hiện đứng đầu trong thế giới, ngành điện nước của Trung Quốc đã có những thành tựu đáng kể.Chúng ta làm trong ngành than, ít nhiều cũng sẽ nghe một số tin tức về thủy điện, nhưng chúng ta chưa biết nhiều về ngành thủy điện.
01 nguyên lý phát điện của thủy điện
Thủy điện thực chất là quá trình biến đổi thế năng của nước thành cơ năng, rồi từ cơ năng thành điện năng.Nói một cách tổng quát, nó là sử dụng nước sông chảy để quay động cơ để phát điện, và năng lượng chứa trong một con sông hoặc một phần lưu vực của nó phụ thuộc vào khối lượng và giọt nước.
Lượng nước của sông không được kiểm soát bởi pháp nhân, và việc giảm xuống là được.Vì vậy, khi xây dựng một trạm thủy điện, bạn có thể lựa chọn xây đập và chuyển hướng nước để tập trung nguồn nước, nhằm nâng cao hiệu suất sử dụng tài nguyên nước.
Đập đập là xây đập ở đoạn sông có độ sụt giảm lớn, lập hồ chứa nước, nâng cao mực nước như: Thủy điện Tam Hiệp;Chuyển hướng là sự chuyển hướng của nước từ hồ chứa ở thượng nguồn về hạ lưu thông qua kênh dẫn dòng, chẳng hạn như trạm thủy điện Cận Bình II.
02 đặc điểm của thủy điện
Lợi thế của thủy điện chủ yếu bao gồm bảo vệ và tái tạo môi trường, hiệu quả cao và linh hoạt, chi phí bảo trì thấp, v.v.
Bảo vệ môi trường và tái tạo nên lợi thế lớn nhất của thủy điện.Thủy điện chỉ sử dụng năng lượng trong nước, không tiêu tốn nước, không gây ô nhiễm.
Tổ máy tua bin nước, thiết bị phát điện chính của thủy điện không chỉ hoạt động hiệu quả mà còn linh hoạt trong quá trình khởi động và vận hành.Nó có thể bắt đầu hoạt động nhanh chóng từ trạng thái tĩnh trong vài phút và hoàn thành nhiệm vụ tăng giảm tải trong vài giây.Thủy điện có thể dùng để đảm nhận các công việc cạo đỉnh, điều tần, dự phòng phụ tải và dự phòng sự cố của hệ thống điện.
Sản xuất thủy điện không tiêu tốn nhiên liệu, không cần nhiều nhân lực và phương tiện đầu tư khai thác và vận chuyển nhiên liệu, thiết bị đơn giản, ít người vận hành, ít điện phụ, tuổi thọ thiết bị cao và chi phí vận hành, bảo dưỡng thấp.Do đó, giá thành sản xuất điện của nhà máy thủy điện thấp, chỉ bằng 1 / 5-1 / 8 so với nhà máy nhiệt điện, tỷ lệ sử dụng năng lượng của nhà máy thủy điện cao, lên tới hơn 85%, trong khi điện - Hiệu suất nhiệt điện của nhà máy nhiệt điện chỉ đạt khoảng 40%.
Những bất lợi của thủy điện chủ yếu là chịu tác động lớn của khí hậu, hạn chế bởi điều kiện địa lý, đầu tư lớn trong giai đoạn đầu và tác hại đến môi trường sinh thái.
Thủy điện bị ảnh hưởng nhiều bởi lượng mưa.Thời tiết giữa mùa khô và mùa mưa là một yếu tố quan trọng tham khảo cho việc đấu thầu than của nhà máy nhiệt điện.Sản lượng thủy điện ổn định theo năm và theo tỉnh, nhưng phụ thuộc vào “ngày” cụ thể đến tháng, quý và khu vực.Nó không thể cung cấp nguồn điện ổn định và đáng tin cậy như nhiệt điện.
Có sự khác biệt lớn giữa miền Nam và miền Bắc về mùa mưa và mùa khô.Tuy nhiên, theo thống kê sản lượng thủy điện từng tháng từ năm 2013 đến năm 2021, tính chung, mùa mưa của Trung Quốc vào khoảng tháng 6 đến tháng 10 và mùa khô vào khoảng tháng 12 đến tháng 2.Sự khác biệt giữa cả hai có thể tăng hơn gấp đôi.Đồng thời, chúng ta cũng có thể thấy rằng trong bối cảnh công suất lắp máy ngày càng tăng, sản lượng phát điện từ tháng 1 đến tháng 3 năm nay thấp hơn đáng kể so với các năm trước, sản lượng điện phát tháng 3 thậm chí tương đương năm 2015. Điều này đủ cho chúng ta thấy sự “bất ổn” của thủy điện.
Bị giới hạn bởi các điều kiện khách quan.Không thể xây dựng các trạm thủy điện ở nơi có nước.Việc xây dựng một nhà máy thủy điện bị giới hạn bởi địa chất, độ sụt, tốc độ dòng chảy, sự di dời của người dân và thậm chí cả sự phân chia hành chính.Ví dụ, dự án bảo tồn nước Heishan Gorge được đề cập tại Đại hội đại biểu nhân dân toàn quốc năm 1956 đã không được thông qua vì sự phối hợp lợi ích giữa Cam Túc và Ninh Hạ kém.Cho đến khi nó xuất hiện trở lại trong đề xuất của hai kỳ họp năm nay, vẫn chưa biết khi nào việc xây dựng có thể bắt đầu.
Đầu tư cho thủy điện là lớn.Đất đá và các công trình bê tông để xây dựng các nhà máy thủy điện là rất lớn, và phải trả chi phí tái định cư rất lớn;Hơn nữa, việc đầu tư sớm không chỉ thể hiện ở nguồn vốn mà còn thể hiện ở thời gian.Do nhu cầu tái định cư và sự phối hợp của nhiều ban ngành, chu kỳ xây dựng của nhiều công trình thủy điện sẽ bị chậm lại nhiều so với kế hoạch.
Lấy nhà máy thủy điện Baihetan đang xây dựng làm ví dụ, dự án được khởi xướng từ năm 1958 và nằm trong “kế hoạch 5 năm thứ ba” vào năm 1965. Tuy nhiên, sau nhiều lần xoay chuyển, mãi đến tháng 8 năm 2011, dự án mới chính thức được khởi công. Trạm thủy điện Baihetan vẫn chưa hoàn thành.Không bao gồm thiết kế và quy hoạch sơ bộ, chu kỳ xây dựng thực tế sẽ mất ít nhất 10 năm.
Các hồ chứa lớn gây ra ngập lụt quy mô lớn ở vùng thượng lưu của đập, đôi khi làm hỏng các vùng đất thấp, thung lũng sông, rừng và đồng cỏ.Đồng thời, nó cũng sẽ ảnh hưởng đến hệ sinh thái thủy sinh xung quanh nhà máy.Nó có tác động lớn đến cá, chim nước và các động vật khác.
03 thực trạng phát triển thủy điện ở Trung Quốc
Trong những năm gần đây, sản lượng thủy điện duy trì được tốc độ tăng trưởng, nhưng tốc độ tăng trưởng trong 5 năm gần đây là thấp
Năm 2020, công suất phát thủy điện là 1355,21 tỷ kwh, tăng 3,9% so với cùng kỳ năm trước.Tuy nhiên, trong thời kỳ Kế hoạch 5 năm lần thứ 13, điện gió và Quang điện tử đã phát triển nhanh chóng trong thời kỳ kế hoạch 5 năm lần thứ 13, vượt mục tiêu quy hoạch, trong khi thủy điện mới chỉ hoàn thành khoảng một nửa mục tiêu quy hoạch.Trong hơn 20 năm qua, tỷ trọng thủy điện trong tổng sản lượng điện tương đối ổn định, duy trì ở mức 14% - 19%.
Từ tốc độ tăng trưởng sản lượng điện của Trung Quốc, có thể thấy tốc độ tăng trưởng thủy điện đã chậm lại trong 5 năm gần đây, về cơ bản duy trì ở mức khoảng 5%.
Tôi cho rằng lý do của sự chậm lại, một mặt là do việc ngừng hoạt động của các thủy điện nhỏ, đã được đề cập rõ ràng trong kế hoạch 5 năm bảo vệ và sửa chữa môi trường sinh thái lần thứ 13.Riêng tỉnh Tứ Xuyên có 4705 trạm thủy điện nhỏ cần được chấn chỉnh và thu hồi;
Mặt khác, nguồn lực phát triển thủy điện lớn của Trung Quốc không đủ.Trung Quốc đã xây dựng nhiều trạm thủy điện như Tam Hiệp, Gezhouba, Wudongde, Xiangjiaba và Baihetan.Các nguồn lực để tái thiết các trạm thủy điện lớn có thể chỉ là “khúc quanh lớn” của sông Yarlung Zangbo.Tuy nhiên, do khu vực này liên quan đến cấu trúc địa chất, kiểm soát môi trường của các khu bảo tồn thiên nhiên và quan hệ với các nước xung quanh nên trước đây rất khó giải quyết.
Đồng thời, qua tốc độ tăng trưởng sản lượng điện trong 20 năm gần đây, tốc độ tăng trưởng nhiệt điện về cơ bản đồng bộ với tốc độ tăng tổng sản lượng điện, trong khi tốc độ tăng trưởng thủy điện không liên quan đến tốc độ tăng tổng sản lượng điện, thể hiện trạng thái “tăng hàng năm”.Mặc dù có những nguyên nhân dẫn đến tỷ trọng nhiệt điện cao nhưng nó cũng phản ánh tính bất ổn của thủy điện ở một mức độ nhất định.
Trong quá trình giảm dần tỷ trọng nhiệt điện, thủy điện chưa đóng vai trò to lớn.Mặc dù phát triển nhanh chóng nhưng nó chỉ có thể duy trì tỷ trọng trong tổng sản lượng điện trong bối cảnh sản lượng điện quốc gia tăng mạnh.Việc giảm tỷ trọng nhiệt điện chủ yếu là do các nguồn năng lượng sạch khác như phong điện, quang điện, khí đốt tự nhiên, năng lượng hạt nhân, v.v.
Tập trung quá mức tài nguyên thủy điện
Tổng sản lượng thủy điện của các tỉnh Tứ Xuyên và Vân Nam chiếm gần một nửa sản lượng thủy điện toàn quốc, và vấn đề dẫn đến là các khu vực giàu tài nguyên thủy điện có thể không hấp thụ được thủy điện địa phương, dẫn đến lãng phí năng lượng.Hai phần ba lượng nước thải và điện trên các lưu vực sông lớn ở Trung Quốc đến từ tỉnh Tứ Xuyên, lên tới 20,2 tỷ kwh, trong khi hơn một nửa lượng điện thải ở tỉnh Tứ Xuyên đến từ dòng chính sông Dadu.
Trên thế giới, thủy điện của Trung Quốc đã phát triển nhanh chóng trong 10 năm qua.Trung Quốc gần như đã thúc đẩy tăng trưởng thủy điện toàn cầu bằng chính sức mạnh của mình.Gần 80% tăng trưởng tiêu thụ thủy điện toàn cầu đến từ Trung Quốc, và tiêu thụ thủy điện của Trung Quốc chiếm hơn 30% tổng tiêu thụ thủy điện toàn cầu.
Tuy nhiên, tỷ lệ tiêu thụ thủy điện khổng lồ như vậy trong tổng tiêu thụ năng lượng sơ cấp của Trung Quốc chỉ cao hơn một chút so với mức trung bình thế giới, chưa đến 8% vào năm 2019. Thậm chí nếu không so sánh với các nước phát triển như Canada và Na Uy, tỷ trọng tiêu thụ thủy điện là thấp hơn nhiều so với Brazil, cũng là một nước đang phát triển.Trung Quốc có nguồn tài nguyên thủy điện 680 triệu kilowatt, đứng đầu thế giới.Đến năm 2020, công suất lắp đặt của thủy điện là 370 triệu KW.Từ góc độ này, ngành thủy điện của Trung Quốc vẫn còn nhiều dư địa để phát triển.
04 xu hướng phát triển thủy điện trong tương lai của Trung Quốc
Thủy điện sẽ tăng tốc trong vài năm tới và tiếp tục tăng tỷ trọng trong tổng sản lượng điện.
Mặt khác, trong giai đoạn Kế hoạch 5 năm lần thứ 14, hơn 50 triệu kilowatt thủy điện có thể được đưa vào vận hành ở Trung Quốc, bao gồm các nhà máy thủy điện Wudongde, Baihetan thuộc nhóm Tam Hiệp và trạm thủy điện trung lưu sông Yalong.Hơn nữa, dự án phát triển thủy điện ở hạ lưu sông Yarlung Zangbo đã được đưa vào kế hoạch 5 năm lần thứ 14, với 70 triệu kilowatt tài nguyên có thể khai thác kỹ thuật, tương đương với hơn ba trạm thủy điện Tam Hiệp, có nghĩa là thủy điện đã mở ra sự phát triển vượt bậc một lần nữa;
Mặt khác, việc giảm quy mô nhiệt điện rõ ràng là có thể dự đoán được.Liệu dưới góc độ bảo vệ môi trường, an ninh năng lượng và phát triển công nghệ, nhiệt điện sẽ tiếp tục giảm tầm quan trọng trong lĩnh vực điện năng.
Trong vài năm tới, tốc độ phát triển của thủy điện vẫn chưa thể so sánh với tốc độ phát triển của năng lượng mới.Ngay cả trong tỷ lệ tổng sản lượng điện, nó có thể bị những người đến sau của năng lượng mới vượt qua.Nếu kéo dài thời gian, có thể nói sẽ bị năng lượng mới vượt qua.
Thời gian đăng bài: Tháng 4-12-2022
