آفاق تكنولوجيا توليد الطاقة الكهرومائية والوضع الحالي لتوليد الطاقة الكهرومائية في الصين

يعتمد المبدأ الأساسي لتوليد الطاقة الكهرومائية على استخدام فرق منسوب المياه في المسطحات المائية لتحويل الطاقة، أي تحويل الطاقة المائية المخزنة في الأنهار والبحيرات والمحيطات وغيرها من المسطحات المائية إلى طاقة كهربائية. ويُعدّ معدل التدفق والارتفاع منسوب المياه العاملين الرئيسيين المؤثرين في توليد الطاقة. يشير معدل التدفق إلى حجم المياه المارة عبر موقع معين في وحدة الزمن، بينما يشير الارتفاع منسوب المياه إلى فرق الارتفاع، أو ما يُعرف أيضًا بانخفاض منسوب المياه، المستخدم في توليد الطاقة.
تُعدّ الطاقة المائية مصدراً متجدداً للطاقة. ويعتمد توليد الطاقة الكهرومائية على الاستفادة من الدورة الهيدرولوجية الطبيعية، حيث يتدفق الماء من المناطق المرتفعة إلى المناطق المنخفضة على سطح الأرض مُطلقاً الطاقة. ونظراً لأن الدورة الهيدرولوجية عادةً ما تكون سنوية، ورغم وجود اختلافات بين السنوات الرطبة والعادية والجافة، فإن خصائصها الدورية تبقى ثابتة. ولذلك، فهي تُشبه في خصائصها الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وطاقة المد والجزر، وتُصنّف ضمن مصادر الطاقة المتجددة.
تُعدّ الطاقة المائية مصدراً نظيفاً للطاقة. فهي الطاقة الفيزيائية المخزنة طبيعياً في المسطحات المائية، والتي لا تخضع لتغيرات كيميائية، ولا تستهلك وقوداً، ولا تُصدر مواد ضارة، ولا تُلوّث البيئة أثناء استخراجها وتحويلها إلى طاقة كهربائية. لذا، فهي مصدر نظيف للطاقة.
تُعدّ وحدات توليد الطاقة الكهرومائية، بفضل سهولة وسرعة فتحها وإغلاقها، وقدرتها على تعديل إنتاج الطاقة بسرعة، أفضل مصادر الطاقة الاحتياطية في حالات الطوارئ، وذلك لتخفيف ذروة الطلب، وتنظيم التردد. وتلعب هذه الوحدات دورًا بالغ الأهمية في تحسين أداء شبكة الطاقة، ورفع جودة الطاقة، والحدّ من تفاقم الحوادث. كما أنها تُعتبر مصدر طاقة ذو جودة أعلى من مصادر الطاقة الحرارية، والطاقة النووية، والطاقة الشمسية الكهروضوئية، وغيرها.
للاستفادة المثلى من الطاقة الكهرومائية الطبيعية، من الضروري إجراء تقييم شامل للبيئة الإيكولوجية، والقدرات التقنية، والعوامل الاجتماعية والاقتصادية، والإدارة التشغيلية قبل إنشاء المنشآت الهيدروليكية كالسدود، وأنابيب التحويل، والعبارات في المناطق المناسبة من النهر لتنظيم التدفق وزيادة منسوب المياه. ولذلك، تتسم المرحلة الأولى من المشروع عمومًا بالتعقيد، وتتطلب استثمارات ضخمة، وفترة إنشاء طويلة، إلا أن كفاءة توليد الطاقة تكون عالية بعد اكتمال المشروع.

أثناء تطوير الطاقة الكهرومائية، نأخذ في الاعتبار غالبًا الاستخدام الشامل لموارد مياه الأنهار، بما في ذلك مكافحة الفيضانات والري وإمدادات المياه والشحن والسياحة وصيد الأسماك وقطع الأشجار وفوائد تربية الأحياء المائية.
يتأثر توليد الطاقة الكهرومائية بتغيرات تدفق الأنهار، ويوجد فرق كبير في توليد الطاقة بين موسمي الفيضان والجفاف. لذا، يتطلب إنشاء محطات الطاقة الكهرومائية الكبيرة بناء خزانات ضخمة، لا تقتصر وظيفتها على رفع منسوب المياه فحسب، بل تشمل أيضاً تنظيم حجم المياه سنوياً (أو موسمياً، لسنوات عديدة)، وحل مشكلة عدم توازن توليد الطاقة خلال موسمي الأمطار والجفاف.
تُعدّ الطاقة الكهرومائية ركيزة أساسية في التنمية الاقتصادية والاجتماعية عالية الجودة في الصين. ومنذ مطلع هذا القرن، تصدّرت تكنولوجيا الطاقة الكهرومائية الصينية الريادة العالمية، ومن أبرزها سد الخوانق الثلاثة، المعروف بـ"الكنز الوطني". كما تتمتع مشاريع الطاقة الكهرومائية العملاقة الأخرى، مثل شيلودو، وباي هيتان، وودونغدي، وشيانغجيابا، ولونغتان، وجين بينغ 2، ولاكسيوا، بقدرات إنتاجية عالية على مستوى العالم.