1. Waterenergiebronne
Die geskiedenis van menslike ontwikkeling en benutting van hidrokragbronne dateer terug na antieke tye. Volgens die Interpretasie van die Hernubare Energiewet van die Volksrepubliek van China (geredigeer deur die Wetswerkkomitee van die Staande Komitee van die Nasionale Volkskongres), is die definisie van waterenergie: die hitte van wind en son veroorsaak die verdamping van water, waterdamp vorm reën en sneeu, die val van reën en sneeu vorm riviere en strome, en die vloei van water produseer energie, wat waterenergie genoem word.
Die hoofinhoud van kontemporêre ontwikkeling en benutting van hidrokragbronne is die ontwikkeling en benutting van hidrokragbronne, daarom gebruik mense gewoonlik waterkragbronne, hidrouliese kragbronne en hidroëlektriese kragbronne as sinonieme. In werklikheid sluit hidrokragbronne egter 'n wye reeks inhoud in, soos hidrotermiese energiebronne, hidro-energiebronne, hidro-energiebronne en seewaterenergiebronne.
(1) Water- en termiese energiebronne
Water- en termiese energiebronne staan algemeen bekend as natuurlike warmwaterbronne. In antieke tye het mense die water- en hittebronne van natuurlike warmwaterbronne direk begin gebruik om baddens te bou, te bad, siektes te behandel en te oefen. Moderne mense gebruik ook water- en termiese energiebronne vir kragopwekking en verhitting. Ysland het byvoorbeeld in 2003 'n hidroëlektriese kragopwekking van 7,08 miljard kilowatt-uur gehad, waarvan 1,41 miljard kilowatt-uur met behulp van geotermiese energie (d.w.s. watertermiese energiebronne) opgewek is. 86% van die land se inwoners het geotermiese energie (watertermiese energiebronne) vir verhitting gebruik. Die Yangbajing-kragstasie met 'n geïnstalleerde kapasiteit van 25 000 kilowatt is in Xizang gebou, wat ook geotermiese (water- en hitte-energiebronne) gebruik om elektrisiteit op te wek. Volgens kenners se voorspelling kan die laetemperatuur-energie (met grondwater as medium) wat jaarliks deur die grond binne byna 100 meter in China versamel kan word, 150 miljard kilowatt bereik. Tans is die geïnstalleerde kapasiteit van geotermiese kragopwekking in China 35300 kilowatt.
(2) Hidrouliese energiebronne
Hidrouliese energie sluit die kinetiese en potensiële energie van water in. In antieke China is die hidrouliese energiebronne van onstuimige riviere, watervalle en watervalle wyd gebruik om masjinerie soos waterwiele, watermeulens en watermeulens vir waterbesproeiing, graanverwerking en rysdopvorming te bou. In die 1830's is hidrouliese stasies in Europa ontwikkel en gebruik om krag te verskaf vir grootskaalse nywerhede soos meelmeulens, katoenmeulens en mynbou. Die moderne waterturbines wat sentrifugale waterpompe direk aandryf om sentrifugale krag vir wateropheffing en besproeiing op te wek, sowel as waterhamerpompstasies wat watervloei gebruik om waterhamerdruk op te wek en hoë waterdruk vir wateropheffing en besproeiing te vorm, is alles direkte ontwikkeling en benutting van waterenergiebronne.
(3) Hidroëlektriese energiebronne
In die 1880's, toe elektrisiteit ontdek is, is elektriese motors vervaardig gebaseer op elektromagnetiese teorie, en hidroëlektriese kragsentrales is gebou om die hidrouliese energie van hidroëlektriese kragstasies in elektriese energie om te skakel en dit aan gebruikers te lewer, wat 'n tydperk van kragtige ontwikkeling en benutting van hidroëlektriese energiebronne ingelui het.
Die hidrokragbronne waarna ons nou verwys, word gewoonlik hidroëlektriese bronne genoem. Benewens rivierwaterbronne, bevat die oseaan ook enorme gety-, golf-, sout- en temperatuurenergie. Daar word beraam dat die globale oseaan-hidrokragbronne 76 miljard kilowatt is, wat meer as 15 keer die teoretiese reserwes van landgebaseerde rivier-hidrokrag is. Onder hulle is gety-energie 3 miljard kilowatt, golfenergie 3 miljard kilowatt, temperatuurverskilenergie 40 miljard kilowatt, en soutverskilenergie 30 miljard kilowatt. Tans het slegs die ontwikkelings- en benuttingstegnologie van gety-energie 'n praktiese stadium bereik wat op groot skaal ontwikkel kan word in die benutting van mariene hidrokragbronne deur mense. Die ontwikkeling en benutting van ander energiebronne benodig nog verdere navorsing om deurbraakresultate in tegniese en ekonomiese uitvoerbaarheid te behaal en praktiese ontwikkeling en benutting te bereik. Die ontwikkeling en benutting van oseaanenergie waarna ons gewoonlik verwys, is hoofsaaklik die ontwikkeling en benutting van gety-energie. Die aantrekkingskrag van die Maan en Son na die Aarde se see-oppervlak veroorsaak periodieke skommelinge in die watervlak, bekend as oseaangetye. Die fluktuasie van seewater vorm gety-energie. In beginsel is gety-energie 'n meganiese energie wat opgewek word deur die fluktuasie van getyvlakke.
Getymeulens het in die 11de eeu verskyn, en in die vroeë 20ste eeu het Duitsland en Frankryk begin om klein getykragstasies te bou.
Daar word beraam dat die wêreld se ontginbare gety-energie tussen 1 miljard en 1,1 miljard kilowatt is, met 'n jaarlikse kragopwekking van ongeveer 1240 miljard kilowatt-uur. China se ontginbare gety-energiebronne het 'n geïnstalleerde kapasiteit van 21,58 miljoen kilowatt en 'n jaarlikse kragopwekking van 30 miljard kilowatt-uur.
Die grootste getykragsentrale ter wêreld is tans die Rennes-getykragsentrale in Frankryk, met 'n geïnstalleerde kapasiteit van 240 000 kilowatt. Die eerste getykragsentrale in China, die Jizhou-getykragsentrale in Guangdong, is in 1958 gebou met 'n geïnstalleerde kapasiteit van 40 kilowatt. Die Zhejiang Jiangxia-getykragsentrale, gebou in 1985, het 'n totale geïnstalleerde kapasiteit van 3 200 kilowatt, wat dit derde in die wêreld maak.
Daarbenewens is die reserwes van golfenergie in China se oseane ongeveer 12,85 miljoen kilowatt, gety-energie ongeveer 13,94 miljoen kilowatt, soutverskil-energie ongeveer 125 miljoen kilowatt en temperatuurverskil-energie ongeveer 1,321 miljard kilowatt. Opsommend is die totale oseaanenergie in China ongeveer 1,5 miljard kilowatt, wat meer as twee keer die teoretiese reserwe van 694 miljoen kilowatt landrivier-hidrokrag is, en het breë vooruitsigte vir ontwikkeling en benutting. Deesdae belê lande regoor die wêreld swaar in die navorsing van tegnologiese benaderings om die enorme energiebronne wat in die oseaan versteek is, te ontwikkel en te benut.
2、 Hidroëlektriese energiebronne
Hidroëlektriese energiebronne verwys oor die algemeen na die gebruik van die potensiële en kinetiese energie van rivierwatervloei om werk te ontlaai en die rotasie van hidroëlektriese kragopwekkers aan te dryf om elektrisiteit op te wek. Steenkool-, olie-, natuurlike gas- en kernkragopwekking vereis die verbruik van nie-hernubare brandstofbronne, terwyl hidroëlektriese kragopwekking nie waterbronne verbruik nie, maar die energie van riviervloei benut.
(1) Globale hidroëlektriese energiebronne
Die totale reserwes van hidrokragbronne in riviere wêreldwyd is 5,05 miljard kilowatt, met 'n jaarlikse kragopwekking van tot 44,28 triljoen kilowatt-uur; Die tegnies ontginbare hidrokragbronne is 2,26 miljard kilowatt, en die jaarlikse kragopwekking kan 9,8 triljoen kilowatt-uur bereik.
In 1878 het Frankryk die wêreld se eerste hidroëlektriese kragstasie gebou met 'n geïnstalleerde kapasiteit van 25 kilowatt. Tot dusver het die geïnstalleerde hidroëlektriese kapasiteit wêreldwyd 760 miljoen kilowatt oorskry, met 'n jaarlikse kragopwekking van 3 triljoen kilowatt-ure.
(2) China se waterkragbronne
China is een van die lande met die rykste hidroëlektriese energiebronne ter wêreld. Volgens die jongste opname van hidrokragbronne is die teoretiese reserwes van rivierwaterenergie in China 694 miljoen kilowatt, en die jaarlikse teoretiese kragopwekking is 6,08 triljoen kilowatt-uur, wat die eerste plek in die wêreld is in terme van hidrokragteoretiese reserwes; Die tegnies ontginbare kapasiteit van China se hidrokragbronne is 542 miljoen kilowatt, met 'n jaarlikse kragopwekking van 2,47 triljoen kilowatt-uur, en die ekonomies ontginbare kapasiteit is 402 miljoen kilowatt, met 'n jaarlikse kragopwekking van 1,75 triljoen kilowatt-uur, wat albei die eerste plek in die wêreld is.
In Julie 1905 is China se eerste hidroëlektriese kragstasie, die Guishan-hidroëlektriese kragstasie in Taiwan-provinsie, gebou met 'n geïnstalleerde kapasiteit van 500 kVA. In 1912 is die eerste hidroëlektriese kragstasie in die Chinese vasteland, Shilongba-hidroëlektriese kragstasie in Kunming, Yunnan-provinsie, voltooi vir kragopwekking, met 'n geïnstalleerde kapasiteit van 480 kilowatt. In 1949 was die geïnstalleerde kapasiteit van hidroëlektriese krag in die land 163 000 kilowatt; Teen die einde van 1999 het dit ontwikkel tot 72,97 miljoen kilowatt, tweede slegs na die Verenigde State en tweede in die wêreld; Teen 2005 het die totale geïnstalleerde kapasiteit van hidroëlektriese krag in China 115 miljoen kilowatt bereik, eerste in die wêreld, wat 14,4% van die ontginbare hidroëlektriese kapasiteit en 20% van die totale geïnstalleerde kapasiteit van die nasionale kragbedryf uitmaak.
(3) Eienskappe van hidroëlektriese energie
Hidroëlektriese energie word herhaaldelik hernu met die hidrologiese siklus van die natuur, en kan voortdurend deur mense gebruik word. Mense gebruik dikwels die frase 'onuitputlik' om die hernubaarheid van hidroëlektriese energie te beskryf.
Hidroëlektriese energie verbruik nie brandstof of stel skadelike stowwe vry tydens produksie en bedryf nie. Die bestuurs- en bedryfskoste, kragopwekkingskoste en omgewingsimpak daarvan is baie laer as dié van termiese kragopwekking, wat dit 'n laekoste groen energiebron maak.
Hidrokrag-energie het goeie reguleringsprestasie, vinnige aanvang en speel 'n piekskeerrol in die werking van die kragnetwerk. Dit is vinnig en effektief, verminder kragverliese in nood- en ongeluksituasies en verseker die veiligheid van die kragtoevoer.
Hidroëlektriese energie en minerale energie behoort tot hulpbron-gebaseerde primêre energie, wat omgeskakel word in elektriese energie en sekondêre energie genoem word. Hidroëlektriese energie-ontwikkeling is 'n energiebron wat beide primêre energie-ontwikkeling en sekondêre energieproduksie gelyktydig voltooi, met dubbele funksies van primêre energiekonstruksie en sekondêre energiekonstruksie; geen behoefte aan 'n enkele energiemineraalonttrekkings-, vervoer- en bergingsproses nie, wat brandstofkoste aansienlik verminder.
Die konstruksie van reservoirs vir hidrokragontwikkeling sal die ekologiese omgewing van plaaslike gebiede verander. Aan die een kant vereis dit die onderdompeling van grond, wat lei tot die hervestiging van immigrante; Aan die ander kant kan dit die mikroklimaat van die streek herstel, 'n nuwe akwatiese ekologiese omgewing skep, die oorlewing van organismes bevorder en menslike vloedbeheer, besproeiing, toerisme en skeepvaartontwikkeling vergemaklik. Daarom moet daar by die beplanning van hidrokragprojekte oorhoofse oorweging gegee word aan die minimalisering van die nadelige impak op die ekologiese omgewing, en hidrokragontwikkeling het meer voordele as nadele.
As gevolg van die voordele van hidrokrag-energie, neem lande regoor die wêreld nou beleide aan wat die ontwikkeling van hidrokrag prioritiseer. In die 1990's het hidrokrag 93,2% van Brasilië se totale geïnstalleerde kapasiteit uitgemaak, terwyl lande soos Noorweë, Switserland, Nieu-Seeland en Kanada hidrokragverhoudings van meer as 50% gehad het.
In 1990 was die verhouding van hidroëlektriese kragopwekking tot ontginbare elektrisiteit in sommige lande in die wêreld 74% in Frankryk, 72% in Switserland, 66% in Japan, 61% in Paraguay, 55% in die Verenigde State, 54% in Egipte, 50% in Kanada, 17,3% in Brasilië, 11% in Indië en 6,6% in China gedurende dieselfde tydperk.
Plasingstyd: 24 September 2024
