Prošlo je 111 godina otkako je Kina započela izgradnju hidroelektrane Shilongba, prve hidroelektrane 1910. godine. U ovih više od 100 godina, od instaliranog kapaciteta hidroelektrane Shilongba od samo 480 kW do 370 miliona kW, što je sada prva hidroelektrana u svijetu, kineska industrija vode i električne energije postigla je izuzetna dostignuća. Bavimo se industrijom uglja i čućemo manje-više neke vijesti o hidroenergiji, ali ne znamo mnogo o hidroenergetskoj industriji.
01 princip proizvodnje energije hidroenergijom
Hidroenergija je zapravo proces pretvaranja potencijalne energije vode u mehaničku energiju, a zatim iz mehaničke energije u električnu energiju. Općenito govoreći, to je korištenje tekuće riječne vode za pokretanje motora za proizvodnju energije, a energija sadržana u rijeci ili dijelu njenog sliva ovisi o volumenu vode i padu.
Količina vode u rijeci nije pod kontrolom nijedne pravne osobe, a pad je u redu. Stoga, prilikom izgradnje hidroelektrane, možete se odlučiti za izgradnju brane i preusmjeravanje vode kako biste koncentrirali pad, te poboljšali stopu iskorištenja vodnih resursa.
Pregrađivanje je izgradnja brane na dijelu rijeke s velikim padom, uspostavljanje rezervoara za skladištenje vode i podizanje nivoa vode, kao što je hidroelektrana Tri klisure; preusmjeravanje se odnosi na preusmjeravanje vode iz uzvodnog rezervoara u nizvodni tok kroz kanal za preusmjeravanje, kao što je hidroelektrana Jinping II.
02 karakteristike hidroenergije
Prednosti hidroenergije uglavnom uključuju zaštitu i regeneraciju okoliša, visoku efikasnost i fleksibilnost, niske troškove održavanja i tako dalje.
Zaštita okoliša i obnovljivi izvori energije trebali bi biti najveća prednost hidroenergije. Hidroenergija koristi samo energiju iz vode, ne troši vodu i neće uzrokovati zagađenje.
Generatorski set vodene turbine, glavni energetski uređaj za proizvodnju hidroenergije, nije samo efikasan, već je i fleksibilan pri pokretanju i radu. Može brzo pokrenuti rad iz statičkog stanja za nekoliko minuta i završiti zadatak povećanja i smanjenja opterećenja za nekoliko sekundi. Hidroenergija se može koristiti za obavljanje zadataka uklanjanja vršnih opterećenja, modulacije frekvencije, pripravnosti za opterećenje i pripravnosti za slučaj havarije elektroenergetskog sistema.
Proizvodnja hidroenergije ne troši gorivo, ne zahtijeva mnogo radne snage i postrojenja uloženih u rudarstvo i transport goriva, ima jednostavnu opremu, malo operatera, manje pomoćne energije, dug vijek trajanja opreme i niske troškove rada i održavanja. Stoga su troškovi proizvodnje energije u hidroelektranama niski, koji iznose samo 1/5-1/8 troškova termoelektrana, a stopa iskorištenja energije hidroelektrana je visoka, do više od 85%, dok je efikasnost termoelektrana na ugalj samo oko 40%.
Nedostaci hidroenergije uglavnom uključuju veliki utjecaj klime, ograničenost geografskim uvjetima, velika ulaganja u ranoj fazi i štetu po ekološku okolinu.
Hidroenergija je uveliko pod utjecajem padavina. Sušna ili vlažna sezona važan su referentni faktor za nabavku uglja za termoelektrane. Proizvodnja hidroenergije je stabilna u zavisnosti od godine i pokrajine, ali zavisi od "dana" kada se detaljno analizira na mjesec, kvartal i regiju. Ne može osigurati stabilnu i pouzdanu energiju kao termoelektrana.
Postoje velike razlike između juga i sjevera u vlažnoj i sušnoj sezoni. Međutim, prema statistikama proizvodnje hidroenergije u svakom mjesecu od 2013. do 2021. godine, u cjelini, vlažna sezona u Kini traje od juna do oktobra, a sušna sezona od decembra do februara. Razlika između ta dva perioda može biti više nego udvostručena. Istovremeno, možemo vidjeti da je, u kontekstu povećanja instaliranih kapaciteta, proizvodnja energije od januara do marta ove godine znatno niža nego u prethodnim godinama, a proizvodnja energije u martu je čak jednaka onoj iz 2015. godine. To je dovoljno da vidimo „nestabilnost“ hidroenergije.
Ograničeno objektivnim uslovima. Hidroelektrane se ne mogu graditi tamo gdje ima vode. Izgradnja hidroelektrane je ograničena geologijom, padom, brzinom protoka, preseljenjem stanovnika, pa čak i administrativnom podjelom. Na primjer, projekat očuvanja vode u klisuri Heishan, spomenut na Nacionalnom narodnom kongresu 1956. godine, nije usvojen zbog loše koordinacije interesa između Gansua i Ningxije. Dok se ponovo ne pojavi u prijedlogu na dvije ovogodišnje sjednice, još uvijek nije poznato kada bi izgradnja mogla početi.
Investicije potrebne za hidroelektrane su velike. Radovi na zemljanom kamenu i betonu za izgradnju hidroelektrana su ogromni, a moraju se platiti i ogromni troškovi preseljenja; Štaviše, rana investicija se ne odražava samo na kapital, već i na vrijeme. Zbog potrebe za preseljenjem i koordinacijom različitih odjela, ciklus izgradnje mnogih hidroelektrana će biti znatno odgođen od planiranog.
Uzimajući hidroelektranu Baihetan u izgradnji kao primjer, projekat je započet 1958. godine i uključen u "treći petogodišnji plan" 1965. godine. Međutim, nakon nekoliko preokreta, zvanično nije započet sve do augusta 2011. godine. Do danas, hidroelektrana Baihetan nije završena. Isključujući preliminarni projekat i planiranje, stvarni ciklus izgradnje trajat će najmanje 10 godina.
Veliki rezervoari uzrokuju poplave velikih razmjera u gornjem toku brane, ponekad oštećujući nizine, riječne doline, šume i travnjake. Istovremeno, to će uticati i na vodeni ekosistem oko elektrane. Ima veliki uticaj na ribe, vodene ptice i druge životinje.
03 trenutna situacija razvoja hidroenergije u Kini
Posljednjih godina, proizvodnja hidroenergije je održala rast, ali je stopa rasta u posljednjih pet godina niska.
U 2020. godini, kapacitet proizvodnje hidroenergije iznosio je 1355,21 milijardi kWh, sa međugodišnjim povećanjem od 3,9%. Međutim, tokom perioda 13. petogodišnjeg plana, energija vjetra i optoelektronika su se brzo razvijale, premašujući planirane ciljeve, dok je hidroenergija ispunila samo oko polovine planiranih ciljeva. Tokom proteklih 20 godina, udio hidroenergije u ukupnoj proizvodnji električne energije bio je relativno stabilan, održavajući se na 14% - 19%.
Iz stope rasta proizvodnje električne energije u Kini, može se vidjeti da se stopa rasta hidroenergije usporila u posljednjih pet godina, u osnovi održavajući se na oko 5%.
Mislim da su razlozi za usporavanje, s jedne strane, gašenje malih hidroelektrana, što je jasno spomenuto u 13. petogodišnjem planu za zaštitu i obnovu ekološke okoline. Samo u provinciji Sečuan postoji 4705 malih hidroelektrana koje treba popraviti i povući iz pogona;
S druge strane, veliki resursi Kine za razvoj hidroenergije su nedovoljni. Kina je izgradila mnoge hidroelektrane kao što su Tri klisure, Gezhouba, Wudongde, Xiangjiaba i Baihetan. Resursi za rekonstrukciju velikih hidroelektrana mogu biti samo "veliki zavoj" rijeke Yarlung Zangbo. Međutim, budući da regija uključuje geološku strukturu, kontrolu okoliša u prirodnim rezervatima i odnose sa susjednim zemljama, to je ranije bilo teško riješiti.
Istovremeno, iz stope rasta proizvodnje električne energije u posljednjih 20 godina može se vidjeti da je stopa rasta termoenergije u osnovi sinhronizirana sa stopom rasta ukupne proizvodnje električne energije, dok je stopa rasta hidroenergije irelevantna za stopu rasta ukupne proizvodnje električne energije, pokazujući stanje „rasta svake druge godine“. Iako postoje razlozi za visok udio termoenergije, to također do određene mjere odražava nestabilnost hidroenergije.
U procesu smanjenja udjela termoelektrane, hidroenergija nije igrala veliku ulogu. Iako se brzo razvija, svoj udio u ukupnoj proizvodnji energije može održati samo uz veliki porast nacionalne proizvodnje električne energije. Smanjenje udjela termoelektrane uglavnom je posljedica drugih čistih izvora energije, kao što su energija vjetra, fotonaponska energija, prirodni plin, nuklearna energija i tako dalje.
Prekomjerna koncentracija hidroenergetskih resursa
Ukupna proizvodnja hidroenergije u provincijama Sečuan i Junan čini gotovo polovinu nacionalne proizvodnje hidroenergije, a problem koji iz toga proizlazi je da područja bogata hidroenergetskim resursima možda neće moći apsorbirati lokalnu proizvodnju hidroenergije, što rezultira rasipanjem energije. Dvije trećine otpadnih voda i električne energije u glavnim riječnim slivovima u Kini dolazi iz provincije Sečuan, do 20,2 milijarde kWh, dok više od polovine otpadne električne energije u provinciji Sečuan dolazi iz glavnog toka rijeke Dadu.
Širom svijeta, kineska hidroenergija se brzo razvijala u posljednjih 10 godina. Kina je gotovo svojom snagom pokrenula rast globalne hidroenergije. Gotovo 80% rasta globalne potrošnje hidroenergije dolazi iz Kine, a potrošnja hidroenergije u Kini čini više od 30% globalne potrošnje hidroenergije.
Međutim, udio tako ogromne potrošnje hidroenergije u ukupnoj potrošnji primarne energije u Kini je samo neznatno veći od svjetskog prosjeka, manje od 8% u 2019. godini. Čak i ako se ne upoređuje sa razvijenim zemljama poput Kanade i Norveške, udio potrošnje hidroenergije je daleko niži od onog u Brazilu, koji je također zemlja u razvoju. Kina ima 680 miliona kilovata hidroenergetskih resursa, što je prvo mjesto u svijetu. Do 2020. godine, instalirani kapacitet hidroenergije će biti 370 miliona kilovata. Iz ove perspektive, kineska hidroenergetska industrija i dalje ima veliki prostor za razvoj.
04 budući trend razvoja hidroenergije u Kini
Hidroenergija će ubrzati svoj rast u narednih nekoliko godina i nastavit će se povećavati udio u ukupnoj proizvodnji električne energije.
S jedne strane, tokom 14. petogodišnjeg plana, u Kini se može pustiti u rad više od 50 miliona kilovata hidroelektrana, uključujući hidroelektrane Wudongde, Baihetan iz grupe Tri klisure i hidroelektranu na srednjem toku rijeke Yalong. Štaviše, projekat razvoja hidroenergije u donjem toku rijeke Yarlung Zangbo uključen je u 14. petogodišnji plan, sa 70 miliona kilovata tehnički iskoristivih resursa, što je ekvivalentno više od tri hidroelektrane Tri klisure, što znači da je hidroenergija ponovo dovela do velikog razvoja;
S druge strane, smanjenje obima termoenergetske energije je očigledno predvidljivo. Bilo sa stanovišta zaštite okoliša, energetske sigurnosti i tehnološkog razvoja, termoenergija će nastaviti smanjivati svoj značaj u energetskom sektoru.
U narednih nekoliko godina, brzina razvoja hidroenergije i dalje se ne može porediti sa brzinom razvoja novih izvora energije. Čak i u udjelu u ukupnoj proizvodnji električne energije, mogli bi je pretekti oni koji su kasnije došli na tržište novih izvora energije. Ako se vrijeme produži, može se reći da će je pretekti novi izvori energije.
Vrijeme objave: 12. april 2022.
