Je tomu 111 let, co Čína zahájila výstavbu vodní elektrárny shilongba, první vodní elektrárny v roce 1910. Za těchto více než 100 let, z instalovaného výkonu vodní elektrárny shilongba pouhých 480 kW na 370 milionů KW, je nyní na prvním místě v svět, čínský vodohospodářský a elektroenergetický průmysl dosáhl pozoruhodných úspěchů.Jsme v uhelném průmyslu a víceméně uslyšíme nějaké novinky o vodní energii, ale o hydroenergetice toho moc nevíme.
01 princip výroby energie vodní energie
Vodní energie je vlastně proces přeměny potenciální energie vody na mechanickou energii a poté z mechanické energie na elektrickou energii.Obecně řečeno, je to použití tekoucí říční vody k otáčení motoru pro výrobu energie a energie obsažená v řece nebo části jejího povodí závisí na objemu vody a poklesu.
Objem vody v řece nekontroluje žádná právnická osoba a spád je v pořádku.Proto se při stavbě vodní elektrárny můžete rozhodnout postavit přehradu a odvést vodu, aby se kapka koncentrovala, aby se zlepšila míra využití vodních zdrojů.
Přehrazení je postavit přehradu v říční části s velkým spádem, zřídit nádrž pro skladování vody a zvýšit hladinu vody, jako je vodní elektrárna Three Gorges;Odklon se týká odklonění vody z horní nádrže do dolního toku přes odkláněcí kanál, jako je vodní elektrárna Jinping II.
02 charakteristika vodní energie
Mezi výhody vodní energie patří především ochrana a regenerace životního prostředí, vysoká účinnost a flexibilita, nízké náklady na údržbu a tak dále.
Ochrana životního prostředí a obnovitelné zdroje by měly být největší výhodou vodní energie.Vodní energie využívá pouze energii ve vodě, nespotřebovává vodu a nezpůsobuje znečištění.
Soustrojí vodních turbín, hlavní energetické zařízení výroby vodní energie, je nejen efektivní, ale také flexibilní při spouštění a provozu.Dokáže rychle spustit provoz ze statického stavu během několika minut a dokončit úkol zvýšení a snížení zátěže během několika sekund.Vodní energii lze použít k plnění úkolů, jako je snížení špičky, modulace frekvence, pohotovostní režim zátěže a pohotovostní pohotovost energetického systému při nehodách.
Výroba vodní energie nespotřebovává palivo, nepotřebuje mnoho pracovních sil a zařízení investovaných do těžby a přepravy paliva, má jednoduché zařízení, málo operátorů, menší pomocnou energii, dlouhou životnost zařízení a nízké náklady na provoz a údržbu.Proto jsou náklady na výrobu energie ve vodní elektrárně nízké, což je pouze 1/5-1/8 nákladů na tepelnou elektrárnu, a míra využití energie vodní elektrárny je vysoká, až více než 85 %, zatímco uhelné - účinnost tepelné energie tepelné elektrárny je pouze asi 40%.
Mezi nevýhody vodních elektráren patří především velké ovlivnění klimatem, omezení geografickými podmínkami, velké investice v rané fázi a poškození ekologického prostředí.
Vodní energii velmi ovlivňují srážky.Důležitým referenčním faktorem pro nákup energetického uhlí v tepelných elektrárnách je to, zda se jedná o období sucha a období dešťů.Výroba vodní energie je stabilní podle roku a provincie, ale závisí na „dnu“, kdy je podrobně uvedena na měsíc, čtvrtletí a region.Nemůže poskytovat stabilní a spolehlivou energii jako tepelná energie.
Mezi jihem a severem jsou velké rozdíly v období dešťů a období sucha.Podle statistik výroby energie z vodních elektráren v každém měsíci od roku 2013 do roku 2021 je však období dešťů v Číně celkově přibližně červen až říjen a období sucha přibližně prosinec až únor.Rozdíl mezi těmito dvěma může být více než dvojnásobný.Zároveň také vidíme, že na pozadí rostoucího instalovaného výkonu je výroba elektřiny od ledna do března letošního roku výrazně nižší než v letech minulých a výroba elektřiny v březnu je dokonce ekvivalentní té v roce 2015. To stačí k tomu, abychom viděli „nestabilitu“ vodní energie.
Omezeno objektivními podmínkami.Vodní elektrárny nelze stavět tam, kde je voda.Výstavba vodní elektrárny je limitována geologií, spádem, průtokem, stěhováním obyvatel a dokonce i administrativním rozdělením.Například projekt ochrany vody Heishan Gorge zmíněný na Národním lidovém kongresu v roce 1956 nebyl schválen kvůli špatné koordinaci zájmů mezi Gansu a Ningxia.Dokud se znovu neobjeví v návrhu dvou letošních zasedání, stále není známo, kdy může stavba začít.
Investice potřebné pro vodní elektrárny jsou velké.Zemní kamení a betonová díla pro stavbu vodních elektráren jsou obrovská a je třeba zaplatit obrovské náklady na přesídlení;Včasná investice se navíc nepromítá pouze do kapitálu, ale také do času.Kvůli nutnosti přesídlování a koordinaci různých útvarů se cyklus výstavby mnoha vodních elektráren výrazně zpozdí, než se plánovalo.
Vezmeme-li příklad ve výstavbě vodní elektrárny Baihetan, projekt byl zahájen v roce 1958 a zahrnut do „třetího pětiletého plánu“ v roce 1965. Po několika zvratech však byl oficiálně zahájen až v srpnu 2011. Dosud Vodní elektrárna Baihetan nebyla dokončena.Skutečný cyklus výstavby bude bez předběžného návrhu a plánování trvat minimálně 10 let.
Velké nádrže způsobují rozsáhlé záplavy v horním toku přehrady, někdy poškozují nížiny, údolí řek, lesy a pastviny.Zároveň to ovlivní i vodní ekosystém v okolí rostliny.Má velký vliv na ryby, vodní ptactvo a další živočichy.
03 současná situace rozvoje vodní energie v Číně
V posledních letech si výroba vodní energie udržela růst, ale tempo růstu v posledních pěti letech je nízké
V roce 2020 je kapacita výroby vodní energie 1355,21 miliardy kwh s meziročním nárůstem o 3,9 %.Během období 13. pětiletého plánu se však větrná energie a optoelektronika během období 13. pětiletého plánu rychle rozvíjely, přičemž překročily cíle plánování, zatímco vodní energie splnila pouze asi polovinu plánovacích cílů.Za posledních 20 let je podíl vodní energie na celkové výrobě elektřiny relativně stabilní, udržuje se na 14 % – 19 %.
Z tempa růstu výroby elektrické energie v Číně je vidět, že tempo růstu vodní energie se v posledních pěti letech zpomalilo, v zásadě se udrželo na zhruba 5 %.
Domnívám se, že důvody zpomalení jsou na jedné straně odstávka malých vodních elektráren, která je jasně zmíněna ve 13. pětiletém plánu na ochranu a opravu ekologického prostředí.Jen v provincii Sichuan je 4705 malých vodních elektráren, které je třeba opravit a stáhnout;
Na druhou stranu velké čínské zdroje na rozvoj vodní energie jsou nedostatečné.Čína vybudovala mnoho vodních elektráren, jako jsou Tři soutěsky, Gezhouba, Wudongde, Xiangjiaba a Baihetan.Zdrojem pro rekonstrukci velkých vodních elektráren může být pouze „velký ohyb“ řeky Yarlung Zangbo.Vzhledem k tomu, že region zahrnuje geologickou stavbu, environmentální kontrolu přírodních rezervací a vztahy s okolními zeměmi, bylo dříve obtížné jej vyřešit.
Z tempa růstu výroby elektřiny v posledních 20 letech je zároveň vidět, že tempo růstu tepelné energie je v zásadě synchronizováno s tempem růstu celkové výroby elektřiny, zatímco tempo růstu vodní energie je pro tempo růstu celkové výroby elektřiny, ukazující stav „rostoucí každý druhý rok“.Vysoký podíl tepelné energie sice má své důvody, ale do určité míry odráží i nestabilitu vodní energie.
V procesu snižování podílu tepelné energie nehrála vodní energie velkou roli.Přestože se rychle rozvíjí, svůj podíl na celkové výrobě elektřiny si může udržet pouze na pozadí velkého nárůstu výroby elektřiny v zemi.Snížení podílu tepelné energie je způsobeno především jinými čistými zdroji energie, jako je větrná energie, fotovoltaika, zemní plyn, jaderná energie a tak dále.
Nadměrná koncentrace vodních energetických zdrojů
Celková výroba vodní energie v provinciích Sichuan a Yunnan představuje téměř polovinu národní výroby vodní energie a výsledným problémem je, že oblasti bohaté na vodní zdroje nemusí být schopny absorbovat místní výrobu vodní energie, což vede k plýtvání energií.Dvě třetiny odpadní vody a elektřiny v hlavních povodích v Číně pochází z provincie Sichuan, až 20,2 miliardy kwh, zatímco více než polovina odpadní elektřiny v provincii Sichuan pochází z hlavního toku řeky Dadu.
Celosvětově se čínská vodní energie za posledních 10 let rychle rozvinula.Čína téměř řídila růst globální vodní energie svou vlastní silou.Téměř 80 % růstu celosvětové spotřeby vodní energie pochází z Číny a čínská spotřeba vodní energie představuje více než 30 % celosvětové spotřeby vodní energie.
Podíl takto obrovské spotřeby vodní energie na celkové spotřebě primární energie v Číně je však jen mírně vyšší než celosvětový průměr, v roce 2019 méně než 8 %. I když to není ve srovnání s vyspělými zeměmi, jako je Kanada a Norsko, podíl spotřeby vodní energie je mnohem nižší než v Brazílii, která je rovněž rozvojovou zemí.Čína má 680 milionů kilowattů vodních zdrojů, což je první místo na světě.Do roku 2020 bude instalovaný výkon vodní energie 370 milionů kilowattů.Z tohoto pohledu má čínský vodní průmysl stále velký prostor pro rozvoj.
04 budoucí vývojový trend vodní energie v Číně
Vodní energie zrychlí svůj růst v příštích několika letech a bude se nadále zvyšovat v podílu na celkové výrobě elektřiny.
Na jedné straně během období 14. pětiletého plánu může být v Číně uvedeno do provozu více než 50 milionů kilowattů vodní energie, včetně Wudongde, vodních elektráren Baihetan skupiny Tři soutěsky a středního toku vodní elektrárny Yalong River.Projekt rozvoje vodní energie na dolním toku řeky Yarlung Zangbo byl navíc zahrnut do 14. pětiletého plánu se 70 miliony kilowattů technicky využitelných zdrojů, což odpovídá více než třem vodním elektrárnám Three Gorges, což znamená, že přinesl opět velký rozvoj;
Na druhou stranu je snížení tepelného výkonu zjevně předvídatelné.Ať už z hlediska ochrany životního prostředí, energetické bezpečnosti a technologického rozvoje, tepelná energetika bude nadále snižovat svůj význam v energetice.
V několika příštích letech se rychlost rozvoje vodní energie stále nedá srovnávat s rychlostí rozvoje nové energie.I v podílu na celkové výrobě elektřiny ji mohou předběhnout opozdilci nové energie.Pokud se doba prodlouží, dá se říci, že ji předběhne nová energie.
Čas odeslání: duben-12-2022
