L'energia hidroelèctrica té una llarga història de desenvolupament i una cadena industrial completa
L'energia hidroelèctrica és una tecnologia d'energia renovable que utilitza l'energia cinètica de l'aigua per generar electricitat. És una energia neta àmpliament utilitzada amb molts avantatges, com ara la renovabilitat, les baixes emissions, l'estabilitat i la controlabilitat. El principi de funcionament de l'energia hidroelèctrica es basa en un concepte simple: utilitzar l'energia cinètica del flux d'aigua per impulsar la turbina, que després fa girar el generador per generar electricitat. Els passos de la generació d'energia hidroelèctrica són: la desviació d'aigua d'un embassament o riu, que requereix una font d'aigua, generalment un embassament (embassament artificial) o un riu natural, que proporciona energia; el guiament del flux d'aigua, el flux d'aigua es guia cap a les pales de la turbina a través del canal de desviació. El canal de desviació pot controlar el flux d'aigua per ajustar la capacitat de generació d'energia; la turbina funciona i el flux d'aigua colpeja les pales de la turbina per fer-la girar. La turbina és similar a la roda de vent en la generació d'energia eòlica; el generador genera electricitat i el funcionament de la turbina fa girar el generador, que genera electricitat mitjançant el principi d'inducció electromagnètica; la transmissió d'energia, l'electricitat generada es transmet a la xarxa elèctrica i es subministra a ciutats, indústries i llars. Hi ha molts tipus d'energia hidroelèctrica. Segons els diferents principis de funcionament i escenaris d'aplicació, es pot dividir en generació d'energia fluvial, generació d'energia des d'embassaments, generació d'energia mareomotriu i oceànica, i petita energia hidroelèctrica. L'energia hidroelèctrica té múltiples avantatges, però també alguns desavantatges. Els avantatges són principalment: l'energia hidroelèctrica és una font d'energia renovable. L'energia hidroelèctrica depèn de la circulació de l'aigua, de manera que és renovable i no s'esgotarà; és una font d'energia neta. L'energia hidroelèctrica no produeix gasos d'efecte hivernacle ni contaminants de l'aire, i té poc impacte sobre el medi ambient; és controlable. Les centrals hidroelèctriques es poden ajustar segons la demanda per proporcionar una potència de càrrega bàsica fiable. Els principals desavantatges són: els projectes hidroelèctrics a gran escala poden causar danys a l'ecosistema, així com problemes socials com la migració de residents i l'expropiació de terres; l'energia hidroelèctrica està limitada per la disponibilitat de recursos hídrics, i la sequera o la disminució del cabal d'aigua poden afectar la capacitat de generació d'energia.
L'energia hidroelèctrica, com a forma d'energia renovable, té una llarga història. Primeres turbines hidràuliques i rodes hidràuliques: Ja al segle II aC, la gent va començar a utilitzar turbines hidràuliques i rodes hidràuliques per impulsar maquinària com molins i serradores. Aquestes màquines utilitzen l'energia cinètica del flux d'aigua per funcionar. L'arribada de la generació d'energia: A finals del segle XIX, la gent va començar a utilitzar centrals hidroelèctriques per convertir l'energia de l'aigua en electricitat. La primera central hidroelèctrica comercial del món es va construir a Wisconsin, EUA, el 1882. Construcció de preses i embassaments: A principis del segle XX, l'escala de l'energia hidroelèctrica es va expandir significativament amb la construcció de preses i embassaments. Entre els projectes de preses famosos hi ha la presa Hoover als Estats Units i la presa de les Tres Gorges a la Xina. Progrés tecnològic: Amb el temps, la tecnologia hidroelèctrica ha anat millorant contínuament, inclosa la introducció de turbines, generadors de turbines i sistemes de control intel·ligents, que han millorat l'eficiència i la fiabilitat de l'energia hidroelèctrica.
L'energia hidroelèctrica és una font d'energia neta i renovable, i la seva cadena industrial cobreix diversos enllaços clau, des de la gestió dels recursos hídrics fins a la transmissió d'energia. El primer enllaç de la cadena de la indústria hidroelèctrica és la gestió dels recursos hídrics. Això inclou la programació, l'emmagatzematge i la distribució dels fluxos d'aigua per garantir que l'aigua es pugui subministrar de manera estable a les turbines per a la generació d'energia. La gestió dels recursos hídrics normalment requereix el control de paràmetres com la pluja, el cabal d'aigua i el nivell de l'aigua per tal de prendre decisions adequades. La gestió moderna dels recursos hídrics també se centra en la sostenibilitat per garantir que la capacitat de producció d'energia es pugui mantenir fins i tot en condicions extremes com la sequera. Les preses i els embassaments són instal·lacions clau en la cadena de la indústria hidroelèctrica. Les preses s'utilitzen normalment per augmentar els nivells d'aigua, crear pressió d'aigua i, per tant, augmentar l'energia cinètica del flux d'aigua. Els embassaments s'utilitzen per emmagatzemar aigua per garantir que es pugui proporcionar un flux d'aigua suficient durant la demanda màxima. El disseny i la construcció de preses han de tenir en compte les condicions geològiques, les característiques del flux d'aigua i els impactes ecològics per garantir la seguretat i la sostenibilitat. Les turbines són els components bàsics de la cadena de la indústria hidroelèctrica. Quan l'aigua flueix a través de les pales de la turbina, la seva energia cinètica es converteix en energia mecànica, fent que la turbina giri. El disseny i el tipus de turbina es poden seleccionar en funció de la velocitat, el cabal i l'alçada del flux d'aigua per aconseguir la màxima eficiència energètica. Després que la turbina giri, acciona el generador connectat per generar electricitat. El generador és un dispositiu clau que converteix l'energia mecànica en energia elèctrica. Generalment, el principi de funcionament d'un generador és induir corrent a través d'un camp magnètic giratori per generar corrent altern. El disseny i la capacitat del generador s'han de determinar en funció de la demanda de potència i les característiques del flux d'aigua. L'electricitat generada pel generador és corrent altern, que normalment s'ha de processar a través d'una subestació. Les funcions principals de les subestacions inclouen l'augment de voltatge (augmentar el voltatge per reduir la pèrdua d'energia durant la transmissió d'energia) i la conversió de tipus de corrent (convertir CA a CC o viceversa) per complir els requisits del sistema de transmissió d'energia. L'últim enllaç és la transmissió d'energia. L'energia generada per la central elèctrica es transmet als usuaris d'energia a les ciutats, zones industrials o zones rurals a través de línies de transmissió. Les línies de transmissió s'han de planificar, dissenyar i mantenir per garantir que l'energia es transmeti de manera segura i eficient fins a la destinació. En algunes zones, també pot ser necessari processar l'energia de nou a través de subestacions per satisfer les necessitats de diferents voltatges i freqüències.
Recursos hidroelèctrics rics i generació hidroelèctrica suficient
La Xina és el país generador d'energia hidroelèctrica més gran del món, amb abundants recursos hídrics i projectes hidroelèctrics a gran escala. La indústria hidroelèctrica xinesa juga un paper clau per satisfer la demanda nacional d'energia, reduir les emissions de gasos d'efecte hivernacle i millorar l'estructura energètica. El consum social d'electricitat és un indicador econòmic clau que reflecteix el nivell de consum d'electricitat en un país o regió i és de gran importància per mesurar les activitats econòmiques, el subministrament d'energia i l'impacte ambiental. Segons les dades publicades per l'Administració Nacional d'Energia, el consum total d'electricitat del meu país ha mostrat una tendència de creixement estable. A finals del 2022, el consum total d'electricitat del meu país va ser de 863.720 milions de kWh, un augment de 324.400 milions de kWh respecte al 2021, un augment interanual del 3,9%.
Segons les dades publicades pel Consell d'Electricitat de la Xina, el major consum d'electricitat al meu país és a la indústria secundària, seguida de la indústria terciària. La indústria primària va consumir 114.600 milions de kWh d'electricitat, un augment del 10,4% respecte a l'any anterior. Entre ells, el consum d'electricitat de l'agricultura, la pesca i la ramaderia va augmentar un 6,3%, un 12,6% i un 16,3% respectivament. La promoció integral de l'estratègia de revitalització rural i la millora significativa de les condicions elèctriques rurals i la millora contínua dels nivells d'electrificació en els darrers anys han impulsat el ràpid creixement del consum d'electricitat a la indústria primària. La indústria secundària va consumir 5,70 bilions de kWh d'electricitat, un augment de l'1,2% respecte a l'any anterior. Entre ells, el consum anual d'electricitat de les indústries de fabricació d'equips i d'alta tecnologia va augmentar un 2,8%, i el consum anual d'electricitat de la fabricació de maquinària i equips elèctrics, la fabricació de productes farmacèutics, les comunicacions informàtiques i altres indústries de fabricació d'equips electrònics va augmentar més d'un 5%; el consum d'electricitat de la fabricació de vehicles de nova energia va augmentar significativament un 71,1%. El consum d'electricitat del sector terciari va ser d'1,49 bilions de kWh, un augment del 4,4% respecte a l'any anterior. En quart lloc, el consum d'electricitat dels residents urbans i rurals va ser d'1,34 bilions de kWh, un augment del 13,8% respecte a l'any anterior.
Els projectes hidroelèctrics de la Xina estan distribuïts per tot el país, incloent-hi grans centrals hidroelèctriques, petites centrals hidroelèctriques i projectes hidroelèctrics distribuïts. Entre els projectes hidroelèctrics famosos s'inclouen la Central Elèctrica de les Tres Gorges, que és una de les centrals hidroelèctriques més grans de la Xina i del món, situada a la zona de les Tres Gorges, al curs alt del riu Iang-Tsé. Té una enorme capacitat de generació d'energia i subministra electricitat a indústries i ciutats; la Central Elèctrica de Xiangjiaba, situada a la província de Sichuan, és una de les centrals hidroelèctriques més grans del sud-oest de la Xina. Està situada al riu Jinsha i proporciona electricitat a la regió; la Central Elèctrica del Llac Sailimu, situada a la Regió Autònoma Uigur de Xinjiang i és un dels projectes hidroelèctrics importants de l'oest de la Xina. Està situada al llac Sailimu i té una funció important de subministrament d'energia. Segons les dades publicades per l'Oficina Nacional d'Estadística, la generació d'energia hidroelèctrica del meu país ha augmentat constantment any rere any. A finals del 2022, la generació d'energia hidroelèctrica del meu país va ser de 1.352.195 milions de kWh, un augment del 0,99% interanual. A l'agost del 2023, la generació d'energia hidroelèctrica del meu país va ser de 718.740 milions de kWh, una lleugera disminució respecte al mateix període de l'any passat, una disminució interanual del 0,16%. La raó principal va ser que, a causa de la influència del clima, les precipitacions del 2023 van disminuir significativament.
Data de publicació: 19 de desembre de 2024
