የሰው ልጅ ልማት እና የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ሀብቶችን አጠቃቀም መሰረታዊ እውቀት

1, የውሃ ኢነርጂ ሀብቶች
የሰው ልጅ የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል ልማትና አጠቃቀም ታሪክ ከጥንት ዘመን ጀምሮ የቆየ ነው። በቻይና ሕዝባዊ ሪፐብሊክ የታዳሽ ኃይል ሕግ ትርጓሜ መሠረት (በብሔራዊ የሕዝብ ኮንግረስ ቋሚ ኮሚቴ የሕግ የሥራ ኮሚቴ የተስተካከለው)፣ የውሃ ኃይል ፍቺው፡ የንፋስና የፀሐይ ሙቀት የውሃ ትነት ያስከትላል፣ የውሃ ትነት ዝናብና በረዶ ይፈጥራል፣ የዝናብና የበረዶ መውደቅ ወንዞችንና ጅረቶችን ይፈጥራል፣ የውሃ ፍሰት ደግሞ የውሃ ኃይልን ያመነጫል፣ ይህም የውሃ ኃይል ይባላል።
የዘመናዊው የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ሀብት ልማትና አጠቃቀም ዋና ይዘት የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ሀብቶች ልማትና አጠቃቀም ነው፣ ስለዚህ ሰዎች ብዙውን ጊዜ የውሃ ኤሌክትሪክ ሀብቶችን፣ የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል ሀብቶችን እና የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል ሀብቶችን እንደ ተመሳሳይ ቃላት ይጠቀማሉ። ሆኖም ግን፣ እንደ እውነቱ ከሆነ፣ የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ሀብቶች እንደ የሃይድሮ ቴርማል ኢነርጂ ሀብቶች፣ የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ሀብቶች፣ የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ሀብቶች እና የባህር ውሀ ኢነርጂ ሀብቶች ያሉ ሰፊ ይዘቶችን ያካትታሉ።

(1) የውሃ እና የሙቀት ኃይል ሀብቶች
የውሃ እና የሙቀት ኃይል ሀብቶች በተለምዶ የተፈጥሮ ሙቅ ምንጮች በመባል ይታወቃሉ። በጥንት ጊዜ ሰዎች መታጠቢያ ቤቶችን ለመገንባት፣ ለመታጠብ፣ በሽታዎችን ለማከም እና የአካል ብቃት እንቅስቃሴ ለማድረግ የተፈጥሮ ሙቅ ምንጮችን የውሃ እና የሙቀት ሀብቶችን በቀጥታ መጠቀም ጀመሩ። ዘመናዊ ሰዎች ለኃይል ማመንጫ እና ለማሞቅ የውሃ እና የሙቀት ኃይል ሀብቶችን ይጠቀማሉ። ለምሳሌ አይስላንድ በ2003 7.08 ቢሊዮን ኪሎዋት ሰዓታት የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጫ ነበራት፣ ከእነዚህም ውስጥ 1.41 ቢሊዮን ኪሎዋት ሰዓታት የመነጨው በጂኦተርማል ኃይል (ማለትም የውሃ ሙቀት ኃይል ሀብቶች) ነው። 86% የሚሆኑት የአገሪቱ ነዋሪዎች ለማሞቅ የጂኦተርማል ኃይል (የውሃ ሙቀት ኃይል ሀብቶች) ተጠቅመዋል። 25000 ኪሎዋት የተጫነ አቅም ያለው የያንግባጂንግ የኃይል ጣቢያ በዚዛንግ ተገንብቷል፣ እሱም ጂኦተርማል (ውሃ እና የሙቀት ኃይል ሀብቶች) ኤሌክትሪክ ለማመንጨት ይጠቀማል። እንደ ባለሙያዎች ትንበያ፣ በቻይና ውስጥ በየዓመቱ ወደ 100 ሜትር በሚጠጋ ርቀት ውስጥ በአፈር ሊሰበሰብ የሚችለው ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ያለው ኃይል (የከርሰ ምድር ውሃ እንደ መካከለኛ) 150 ቢሊዮን ኪሎዋት ሊደርስ ይችላል። በአሁኑ ጊዜ በቻይና የተጫነው የጂኦተርማል ኃይል ማመንጫ አቅም 35300 ኪሎዋት ነው።
(2) የሃይድሮሊክ የኃይል ሀብቶች
የሃይድሮሊክ ኃይል የውሃ ኪነቲክ እና እምቅ ኃይልን ያካትታል። በጥንቷ ቻይና፣ የተንጣለሉ ወንዞች፣ ፏፏቴዎች እና ፏፏቴዎች የሃይድሮሊክ የኃይል ሀብቶች እንደ የውሃ ዊልስ፣ የውሃ ወፍጮዎች እና የውሃ ወፍጮዎች ለውሃ መስኖ፣ የእህል ማቀነባበሪያ እና የሩዝ ቅርፊት ያሉ ማሽኖችን ለመገንባት በስፋት ጥቅም ላይ ውለዋል። በ1830ዎቹ፣ የሃይድሮሊክ ጣቢያዎች በአውሮፓ እንደ የዱቄት ወፍጮዎች፣ የጥጥ ወፍጮዎች እና የማዕድን ቁፋሮ ላሉ ትላልቅ ኢንዱስትሪዎች ኃይል ለማቅረብ ተገንብተው ጥቅም ላይ ውለዋል። ለውሃ ማንሳት እና ለመስኖ ሴንትሪፉጋል ኃይል ለማመንጨት ሴንትሪፉጋል የውሃ ፓምፖችን በቀጥታ የሚያንቀሳቅሱት ዘመናዊ የውሃ ተርባይኖች፣ እንዲሁም የውሃ መዶሻ ግፊት ለማመንጨት እና ለውሃ ማንሳት እና ለመስኖ ከፍተኛ የውሃ ግፊት የሚፈጥሩ የውሃ መዶሻ ፓምፖች ሁሉም የውሃ ኃይል ሀብቶችን በቀጥታ ማልማት እና መጠቀም ናቸው።
(3) የሃይድሮኤሌክትሪክ ኃይል ሀብቶች
በ1880ዎቹ የኤሌክትሪክ ኃይል ሲገኝ የኤሌክትሪክ ሞተሮች በኤሌክትሮማግኔቲክ ቲዎሪ ላይ ተመስርተው የተመረቱ ሲሆን የሃይድሮኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጫዎች የሃይድሮኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጫዎችን ወደ ኤሌክትሪክ ኃይል ለመቀየር እና ለተጠቃሚዎች ለማድረስ ተገንብተዋል፣ ይህም የሃይድሮኤሌክትሪክ ኃይል ሀብቶችን ጠንካራ ልማት እና አጠቃቀም ዘመንን አስገኝቷል።
አሁን የምንጠቅሳቸው የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ሀብቶች በተለምዶ የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ሀብቶች ይባላሉ። ከወንዝ ውሃ ሀብቶች በተጨማሪ ውቅያኖሱ ከፍተኛ የሆነ የማዕበል፣ የሞገድ፣ የጨው እና የሙቀት ኃይል ይዟል። ዓለም አቀፍ የውቅያኖስ የውሃ ኃይል ሀብቶች 76 ቢሊዮን ኪሎዋት እንደሆኑ ይገመታል፣ ይህም ከመሬት ላይ የተመሰረተ የወንዝ ውሃ ኃይል ከ15 እጥፍ በላይ የቲዎሬቲካል ክምችት ነው። ከእነዚህም መካከል የማዕበል ኃይል 3 ቢሊዮን ኪሎዋት፣ የሞገድ ኃይል 3 ቢሊዮን ኪሎዋት፣ የሙቀት ልዩነት ኃይል 40 ቢሊዮን ኪሎዋት እና የጨው ልዩነት ኃይል 30 ቢሊዮን ኪሎዋት ነው። በአሁኑ ጊዜ የማዕበል ኃይል ልማት እና አጠቃቀም ቴክኖሎጂ ብቻ በሰዎች የባህር ኃይል ሀብቶችን አጠቃቀም ረገድ በስፋት ሊዳብር የሚችል ተግባራዊ ደረጃ ላይ ደርሷል። የሌሎች የኃይል ምንጮች ልማት እና አጠቃቀም አሁንም በቴክኒክ እና ኢኮኖሚያዊ አዋጭነት ላይ ስኬት ለማምጣት እና ተግባራዊ ልማት እና አጠቃቀምን ለማሳካት ተጨማሪ ምርምር ያስፈልገዋል። ብዙውን ጊዜ የምንጠቅሰው የውቅያኖስ ኃይል ልማት እና አጠቃቀም በዋናነት የማዕበል ኃይል ልማት እና አጠቃቀም ነው። የጨረቃ እና የፀሐይ ወደ ምድር የባህር ወለል መሳብ የውሃ ደረጃ በየጊዜው መለዋወጥን ያስከትላል፣ ይህም የውቅያኖስ ማዕበል በመባል ይታወቃል። የባህር ውሃ መለዋወጥ የማዕበል ኃይልን ይፈጥራል። በመርህ ደረጃ፣ የማዕበል ኃይል የማዕበል መጠን መለዋወጥ የሚፈጠር ሜካኒካል ኃይል ነው።
የማዕበል ወፍጮዎች በ11ኛው ክፍለ ዘመን ብቅ አሉ፣ እና በ20ኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ ጀርመን እና ፈረንሳይ ትናንሽ የማዕበል ኃይል ማመንጫዎችን መገንባት ጀመሩ።
በዓለም ላይ ሊበዘበዝ የሚችል የማዕበል ኃይል ከ1 ቢሊዮን እስከ 1.1 ቢሊዮን ኪሎዋት እንደሚደርስ ይገመታል፣ ዓመታዊ የኃይል ማመንጫው በግምት 1240 ቢሊዮን ኪሎዋት ሰዓት ነው። የቻይና የማዕበል ኃይል ሊበዘበዝ የሚችል ሀብት 21.58 ሚሊዮን ኪሎዋት እና ዓመታዊ የኃይል ማመንጫ 30 ቢሊዮን ኪሎዋት ሰዓት አለው።
በአሁኑ ጊዜ በዓለም ላይ ትልቁ የማዕበል ኃይል ማመንጫ ጣቢያ በፈረንሳይ የሚገኘው የሬኔስ ማዕበል ኃይል ማመንጫ ጣቢያ ሲሆን 240,000 ኪሎዋት የማመንጨት አቅም አለው። በቻይና የመጀመሪያው የማዕበል ኃይል ማመንጫ ጣቢያ የሆነው በጓንግዶንግ የሚገኘው የጂዙዋ ማዕበል ኃይል ማመንጫ ጣቢያ በ1958 የተገነባ ሲሆን 40 ኪሎዋት የማመንጨት አቅም አለው። በ1985 የተገነባው የዠይጂያንግዚያ ማዕበል ኃይል ማመንጫ ጣቢያ በአጠቃላይ 3200 ኪሎዋት የማመንጨት አቅም ያለው ሲሆን በዓለም ሶስተኛ ደረጃ ላይ ይገኛል።
በተጨማሪም፣ በቻይና ውቅያኖሶች ውስጥ የሞገድ ኃይል ክምችት 12.85 ሚሊዮን ኪሎዋት፣ የሞገድ ኃይል 13.94 ሚሊዮን ኪሎዋት፣ የጨው ልዩነት ኃይል 125 ሚሊዮን ኪሎዋት እና የሙቀት ልዩነት ኃይል 1.321 ቢሊዮን ኪሎዋት ነው። ባጭሩ፣ በቻይና ያለው አጠቃላይ የውቅያኖስ ኃይል 1.5 ቢሊዮን ኪሎዋት ሲሆን ይህም ከ694 ሚሊዮን ኪሎዋት የመሬት ወንዝ የውሃ ኃይል ክምችት በእጥፍ የሚበልጥ ሲሆን ለልማት እና ለአጠቃቀም ሰፊ ተስፋ አለው። በአሁኑ ጊዜ በዓለም ዙሪያ ያሉ አገሮች በውቅያኖስ ውስጥ የተደበቁትን ግዙፍ የኃይል ሀብቶች ለማልማት እና ለመጠቀም የቴክኖሎጂ አቀራረቦችን በመመርመር ከፍተኛ ኢንቨስት እያደረጉ ነው።
2, የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል ሀብቶች
የሃይድሮኤሌክትሪክ ኃይል ሀብቶች በአጠቃላይ የወንዝ ውሃ ፍሰት እምቅ እና ኪኔቲክ ኃይልን ወደ ፍሳሽ ሥራ መጠቀምን ያመለክታሉ እና የሃይድሮኤሌክትሪክ ማመንጫዎችን ኤሌክትሪክ ለማመንጨት እንዲሽከረከሩ ያነሳሳሉ። የድንጋይ ከሰል፣ ዘይት፣ የተፈጥሮ ጋዝ እና የኑክሌር ኃይል ማመንጨት ታዳሽ ያልሆኑ የነዳጅ ሀብቶችን ፍጆታ የሚጠይቁ ሲሆን የሃይድሮኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጨት ደግሞ የውሃ ሀብቶችን አይጠቀምም፣ ነገር ግን የወንዝ ፍሰትን ኃይል ይጠቀማል።
(1) ዓለም አቀፍ የሃይድሮኤሌክትሪክ ኃይል ሀብቶች
በዓለም ዙሪያ በሚገኙ ወንዞች ውስጥ ያለው አጠቃላይ የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል ክምችት 5.05 ቢሊዮን ኪሎዋት ሲሆን ዓመታዊ የኃይል ማመንጫ እስከ 44.28 ትሪሊዮን ኪሎዋት ሰዓታት ይደርሳል፤ በቴክኒክ ሊበዘበዙ የሚችሉ የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል ሀብቶች 2.26 ቢሊዮን ኪሎዋት ሲሆኑ ዓመታዊ የኃይል ማመንጫ ደግሞ 9.8 ትሪሊዮን ኪሎዋት ሰዓታት ሊደርስ ይችላል።
እ.ኤ.አ. በ1878 ፈረንሳይ በዓለም ላይ የመጀመሪያውን የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጫ ጣቢያ 25 ኪሎዋት ኃይል ያለው ገንብታለች። እስካሁን ድረስ በዓለም ዙሪያ የተተከለው የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል አቅም ከ760 ሚሊዮን ኪሎዋት በላይ ሲሆን ዓመታዊ የኃይል ማመንጫው 3 ትሪሊዮን ኪሎዋት ሰዓት ነው።
(2) የቻይና የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል ሀብቶች
ቻይና በዓለም ላይ እጅግ ባለጸጋ የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል ሀብቶች ካሏቸው አገሮች አንዷ ናት። በቅርቡ በተደረገ የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል ሀብቶች ጥናት መሠረት፣ በቻይና የወንዝ ውሃ ኃይል ቲዎሪካል ክምችቶች 694 ሚሊዮን ኪሎዋት ሲሆኑ፣ አመታዊው የቲዎሪካል የኃይል ማመንጫ 6.08 ትሪሊዮን ኪሎዋት ሰዓት ሲሆን፣ በሃይድሮ ኤሌክትሪክ ቲዎሪካል ክምችቶች በዓለም አንደኛ ደረጃ ላይ ተቀምጣለች፤ የቻይና የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል ሀብቶች በቴክኒክ ሊበዘበዙ የሚችሉ አቅም 542 ሚሊዮን ኪሎዋት ሲሆን፣ አመታዊ የኃይል ማመንጫ 2.47 ትሪሊዮን ኪሎዋት ሰዓት ሲሆን፣ በኢኮኖሚ ሊበዘበዙ የሚችሉ አቅም 402 ሚሊዮን ኪሎዋት ሲሆን፣ አመታዊ የኃይል ማመንጫ 1.75 ትሪሊዮን ኪሎዋት ሰዓት ሲሆን ሁለቱም በዓለም አንደኛ ደረጃ ላይ ይገኛሉ።
በሐምሌ 1905 የቻይና የመጀመሪያው የሃይድሮኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጫ ጣቢያ፣ በታይዋን ግዛት የሚገኘው የጊሻን ሃይድሮኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጫ፣ 500 kVA የተጫነ አቅም ያለው ተገንብቷል። በ1912፣ በቻይና ዋና ምድር የመጀመሪያው የሃይድሮኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጫ ጣቢያ፣ በኩንሚንግ፣ ዩናን ግዛት የሚገኘው የሺሎንጋ ሃይድሮኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጫ፣ ለኃይል ማመንጫ ተጠናቀቀ፣ 480 ኪሎ ዋት የተጫነ አቅም አለው። በ1949፣ በአገሪቱ ውስጥ የተጫነው የሃይድሮኤሌክትሪክ ኃይል አቅም 163000 ኪሎ ዋት ነበር፤ በ1999 መጨረሻ፣ ወደ 72.97 ሚሊዮን ኪሎ ዋት አድጎ፣ ከዩናይትድ ስቴትስ ቀጥሎ ሁለተኛ እና በዓለም ሁለተኛ ደረጃ ላይ ተቀምጧል፤ በ2005፣ በቻይና ውስጥ የተጫነው አጠቃላይ የሃይድሮኤሌክትሪክ ኃይል አቅም 115 ሚሊዮን ኪሎ ዋት ደርሷል፣ ይህም በዓለም ላይ አንደኛ ደረጃ ላይ የሚገኝ ሲሆን፣ ከሚበዘበዘው የሃይድሮ ኃይል አቅም 14.4% እና ከብሔራዊ የኃይል ኢንዱስትሪ አጠቃላይ የተጫነው አቅም 20% ነው።
(3) የሃይድሮኤሌክትሪክ ኃይል ባህሪያት
የሃይድሮኤሌክትሪክ ኃይል በተፈጥሮ ሃይድሮሎጂካል ዑደት በተደጋጋሚ እንደገና ይፈጠራል፣ እና በሰዎችም ያለማቋረጥ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል። ሰዎች ብዙውን ጊዜ የሃይድሮኤሌክትሪክ ኃይልን ታዳሽነት ለመግለጽ 'ማለቂያ የሌለው' የሚለውን ሐረግ ይጠቀማሉ።
የሃይድሮኤሌክትሪክ ኃይል በምርት እና በአሠራር ወቅት ነዳጅ አይጠቀምም ወይም ጎጂ ንጥረ ነገሮችን አያመነጭም። የአስተዳደር እና የአሠራር ወጪዎቹ፣ የኃይል ማመንጫ ወጪዎች እና የአካባቢ ተጽዕኖዎች ከሙቀት ኃይል ማመንጫዎች በጣም ያነሱ በመሆናቸው ዝቅተኛ ዋጋ ያለው አረንጓዴ የኃይል ምንጭ ያደርገዋል።
የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል ጥሩ የቁጥጥር አፈጻጸም፣ ፈጣን ጅምር እና በኃይል ግሪድ አሠራር ውስጥ ከፍተኛ የመላጨት ሚና ይጫወታል። ፈጣን እና ውጤታማ ሲሆን በአደጋ እና በአደጋ ሁኔታዎች የኃይል አቅርቦት ኪሳራዎችን ይቀንሳል እንዲሁም የኃይል አቅርቦት ደህንነትን ያረጋግጣል።
የሃይድሮኤሌክትሪክ ኃይል እና የማዕድን ኃይል በሃብት ላይ የተመሰረተ የመጀመሪያ ደረጃ ኃይል ውስጥ የሚካተቱ ሲሆን ይህም ወደ ኤሌክትሪክ ኃይል የሚቀየር እና ሁለተኛ ደረጃ ኃይል ተብሎ ይጠራል። የሃይድሮኤሌክትሪክ ኃይል ልማት የመጀመሪያ ደረጃ የኃይል ልማት እና ሁለተኛ ደረጃ የኃይል ምርትን በአንድ ጊዜ የሚያጠናቅቅ የኃይል ምንጭ ሲሆን የመጀመሪያ ደረጃ የኃይል ግንባታ እና ሁለተኛ ደረጃ የኃይል ግንባታ ሁለት ተግባራት አሉት፤ አንድ ነጠላ የኃይል የማዕድን ማውጣት፣ የመጓጓዣ እና የማከማቻ ሂደት አያስፈልግም፣ ይህም የነዳጅ ወጪዎችን በእጅጉ ይቀንሳል።
ለሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል ልማት የውሃ ማጠራቀሚያዎች መገንባት የአካባቢውን ሥነ-ምህዳራዊ አካባቢ ይለውጣል። በአንድ በኩል፣ የተወሰነ መሬት ጠልቆ መግባትን ይጠይቃል፣ ይህም የስደተኞችን ወደ ሌላ ቦታ ማዛወርን ያስከትላል፤ በሌላ በኩል ደግሞ የክልሉን ማይክሮ አየር ሁኔታ ወደነበረበት መመለስ፣ አዲስ የውሃ ሥነ-ምህዳራዊ አካባቢ መፍጠር፣ የህዋሳትን ህልውና ማሳደግ እና የሰውን የጎርፍ ቁጥጥር፣ የመስኖ፣ የቱሪዝም እና የመርከብ ልማት ማመቻቸት ይችላል። ስለዚህ፣ የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ፕሮጀክቶችን እቅድ ሲያወጡ፣ በሥነ-ምህዳራዊ አካባቢ ላይ ያለውን አሉታዊ ተጽዕኖ ለመቀነስ አጠቃላይ ትኩረት ሊሰጠው ይገባል፣ እና የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ልማት ከጉዳቶች የበለጠ ጥቅሞች አሉት።
የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል ጥቅሞች በመኖራቸው፣ በዓለም ዙሪያ ያሉ አገሮች አሁን የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል ልማትን ቅድሚያ የሚሰጧቸውን ፖሊሲዎች እያፀደቁ ነው። በ1990ዎቹ የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል ከብራዚል አጠቃላይ የተገጠመለት አቅም 93.2% የሚሆነውን ድርሻ ይይዛል፣ እንደ ኖርዌይ፣ ስዊዘርላንድ፣ ኒውዚላንድ እና ካናዳ ያሉ አገሮች ደግሞ ከ50% በላይ የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል ጥምርታ ነበራቸው።
በ1990 ዓ.ም.፣ በአንዳንድ የዓለም አገሮች የሃይድሮ ኤሌክትሪክ ኃይል ማመንጫ ከብዝበዛ ጋር ሲነጻጸር በፈረንሳይ 74%፣ በስዊዘርላንድ 72%፣ በጃፓን 66%፣ በፓራጓይ 61%፣ በዩናይትድ ስቴትስ 55%፣ በግብፅ 54%፣ በካናዳ 50%፣ በብራዚል 17.3%፣ በህንድ 11% እና በቻይና 6.6% በተመሳሳይ ጊዜ ነበር።