Els rius flueixen milers de quilòmetres i contenen una energia enorme. El desenvolupament i la utilització de l'energia natural de l'aigua en electricitat s'anomena energia hidroelèctrica. Els dos elements bàsics que constitueixen l'energia hidràulica són el cabal i l'alçada. El cabal està determinat pel mateix riu, i la taxa d'utilització de l'energia cinètica de l'ús directe de l'aigua del riu serà molt baixa, ja que és impossible omplir tota la secció del riu amb turbines d'aigua.
L'aprofitament hidràulic utilitza principalment energia potencial, i hi ha d'haver una disminució en l'ús d'aquesta energia potencial. Tanmateix, la caiguda natural dels rius generalment es forma gradualment al llarg del flux del riu, i en una distància relativament curta, la caiguda natural del cabal d'aigua és relativament baixa. Cal prendre mesures d'enginyeria adequades per augmentar artificialment la caiguda, que consisteix a concentrar la caiguda natural dispersa per formar una capa d'aigua utilitzable.
Avantatges de l'energia hidroelèctrica
1. Regeneració de l'energia de l'aigua
L'energia hídrica prové de l'escolament natural dels rius, que es forma principalment per la circulació de gas natural i aigua. La circulació de l'aigua permet que l'energia hídrica es recicli i reutilitzi, per això l'energia hídrica s'anomena "energia renovable". L'"energia renovable" té una posició única en la construcció energètica.
2. Els recursos hídrics es poden utilitzar de manera integral
L'energia hidroelèctrica utilitza només l'energia del flux d'aigua i no consumeix aigua. Per tant, els recursos hídrics es poden utilitzar de manera integral i, a més de la generació d'energia, poden beneficiar-se simultàniament del control d'inundacions, el reg, el transport marítim, el subministrament d'aigua, l'aqüicultura, el turisme i altres aspectes, i dur a terme un desenvolupament multiobjectiu.
3. Regulació de l'energia de l'aigua
L'energia elèctrica no es pot emmagatzemar, i la producció i el consum es realitzen simultàniament. L'energia de l'aigua es pot emmagatzemar en embassaments, que es produeixen segons els requisits del sistema elèctric. Els embassaments actuen com a magatzems d'energia per al sistema elèctric. La regulació dels embassaments millora la capacitat del sistema elèctric per regular les càrregues, augmentant la fiabilitat i la flexibilitat del subministrament elèctric.
4. Reversibilitat de la generació d'energia hidroelèctrica
Una turbina hidràulica que dirigeix l'aigua des d'un lloc alt a un lloc baix pot generar electricitat i convertir l'energia de l'aigua en energia elèctrica; al seu torn, les masses d'aigua situades als nivells inferiors són absorbides per bombes elèctriques i enviades als embassaments dels nivells superiors per emmagatzemar-les, convertint l'energia elèctrica en energia hídrica. L'ús de la reversibilitat de la generació d'energia hidroelèctrica per construir centrals elèctriques d'emmagatzematge per bombament té un paper únic en la millora de la capacitat de regulació de la càrrega del sistema elèctric.
5. Flexibilitat del funcionament de la unitat
Les unitats de generació d'energia hidroelèctrica tenen un equipament senzill, un funcionament flexible i fiable, i són molt convenients per augmentar o disminuir les càrregues. Es poden iniciar o aturar ràpidament segons les necessitats dels usuaris i són fàcils d'automatitzar. Són les més adequades per dur a terme tasques de reducció de pics i modulació de freqüència del sistema elèctric, així com per servir com a espera d'emergència, ajust de càrrega i altres funcions. Poden augmentar la fiabilitat del sistema elèctric, amb beneficis dinàmics destacats. Les centrals hidroelèctriques són les principals portadores de càrregues dinàmiques en el sistema elèctric.
6. Baix cost i alta eficiència de la producció d'energia hidroelèctrica
L'energia hidroelèctrica no consumeix combustible i no requereix una gran quantitat de mà d'obra i instal·lacions invertides en l'explotació i el transport de combustible. L'equip és senzill, amb menys operadors, menys potència auxiliar, una llarga vida útil de l'equip i baixos costos d'operació i manteniment. Per tant, el cost de producció d'energia elèctrica de les centrals hidroelèctriques és baix, només d'1/5 a 1/8 del de les centrals de combustibles fòssils. A més, la taxa d'utilització d'energia de les centrals hidroelèctriques és alta, arribant a més del 85%, mentre que la de les centrals de combustibles fòssils és només d'un 40%.
7. És propici per millorar el medi ambient
La generació d'energia hidroelèctrica no contamina el medi ambient. La vasta superfície d'aigua de l'embassament regula el microclima de la regió i la distribució temporal i espacial del flux d'aigua, cosa que afavoreix la millora de l'entorn ecològic de les zones circumdants. Per a les centrals elèctriques de carbó, cada tona de carbó cru ha d'emetre uns 30 kg de SO2, i s'emeten més de 30 kg de pols particulada. Segons les estadístiques de 50 centrals elèctriques de carbó grans i mitjanes de tot el país, el 90% de les centrals emeten SO2 amb una concentració de més de 860 mg/m3, cosa que representa una contaminació molt greu. En el món actual, on es presta cada cop més atenció a les qüestions mediambientals, accelerar la construcció d'energia hidroelèctrica i augmentar la proporció d'energia hidroelèctrica a la Xina són de gran importància per reduir la contaminació ambiental.
Desavantatges de l'energia hidroelèctrica
Gran inversió única: enormes moviments de terres i formigó per a la construcció de centrals hidroelèctriques; A més, causarà pèrdues considerables per inundacions i requerirà el pagament d'enorme cost de reassentament; El període de construcció també és més llarg que la construcció de centrals tèrmiques, cosa que afecta la rotació dels fons de construcció. Fins i tot si part de la inversió en projectes de conservació d'aigua és compartida per diversos departaments beneficiaris, la inversió per quilowatt d'energia hidroelèctrica és molt superior a la de l'energia tèrmica. Tanmateix, en operacions futures, l'estalvi en despeses operatives anuals es compensarà any rere any. El període de compensació màxim permès està relacionat amb el nivell de desenvolupament del país i la política energètica. Si el període de compensació és inferior al valor permès, es considera raonable augmentar la capacitat instal·lada de la central hidroelèctrica.
Risc de fallada: a causa de les inundacions, les preses bloquegen una gran quantitat d'aigua, els desastres naturals, els danys provocats per l'home i la qualitat de la construcció, cosa que pot tenir conseqüències catastròfiques per a les zones i les infraestructures aigües avall. Aquestes fallades poden afectar el subministrament d'energia, els animals i les plantes, i també poden causar pèrdues i víctimes importants.
Danys a l'ecosistema: els grans embassaments provoquen inundacions extenses aigües amunt de les preses, i de vegades destrueixen terres baixes, boscos de vall i praderies. Al mateix temps, també afecta l'ecosistema aquàtic que envolta la planta. Té un impacte significatiu en els peixos, les aus aquàtiques i altres animals.
Data de publicació: 03 d'abril de 2023
