Vodní energie má dlouhou historii vývoje a kompletní průmyslový řetězec
Vodní energie je technologie obnovitelných zdrojů energie, která využívá kinetickou energii vody k výrobě elektřiny. Jedná se o široce používanou čistou energii s mnoha výhodami, jako je obnovitelnost, nízké emise, stabilita a ovladatelnost. Princip fungování vodní energie je založen na jednoduchém konceptu: využití kinetické energie proudu vody k pohonu turbíny, která poté otáčí generátor k výrobě elektřiny. Kroky výroby vodní energie jsou: odvádění vody z nádrže nebo řeky, což vyžaduje zdroj vody, obvykle nádrž (umělou nádrž) nebo přírodní řeku, která poskytuje energii; vedení toku vody, proud vody je veden k lopatkám turbíny přes odklonový kanál. Odklonový kanál může regulovat tok vody a upravovat tak kapacitu výroby energie; turbína běží a proud vody naráží na lopatky turbíny, aby ji roztočila. Turbína je podobná větrnému kolu při výrobě větrné energie; generátor generuje elektřinu a provoz turbíny otáčí generátor, který generuje elektřinu na principu elektromagnetické indukce; přenos energie, vyrobená elektřina je přenášena do elektrické sítě a dodávána městům, průmyslu a domácnostem. Existuje mnoho typů vodní energie. Podle různých pracovních principů a scénářů použití lze vodní energii rozdělit na výrobu energie z řek, výrobu energie z nádrží, výrobu energie z přílivu a odlivu a oceánu a malou vodní energii. Vodní energie má řadu výhod, ale i některé nevýhody. Mezi výhody patří zejména: vodní energie je obnovitelný zdroj energie. Vodní energie se spoléhá na cirkulaci vody, takže je obnovitelná a nevyčerpá se; je to čistý zdroj energie. Vodní energie neprodukuje skleníkové plyny ani látky znečišťující ovzduší a má malý dopad na životní prostředí; je ovladatelná. Vodní elektrárny lze upravovat podle poptávky, aby poskytovaly spolehlivý základní výkon. Hlavní nevýhody jsou: rozsáhlé vodní elektrárny mohou způsobit poškození ekosystému a také sociální problémy, jako je migrace obyvatel a vyvlastňování půdy; vodní energie je omezena dostupností vodních zdrojů a sucho nebo pokles průtoku vody mohou ovlivnit kapacitu výroby energie.
Vodní energie jako obnovitelný zdroj energie má dlouhou historii. Rané vodní turbíny a vodní kola: Již ve 2. století př. n. l. začali lidé používat vodní turbíny a vodní kola k pohonu strojů, jako jsou mlýny a pily. Tyto stroje využívají k práci kinetickou energii proudění vody. Nástup výroby energie: Na konci 19. století začali lidé využívat vodní elektrárny k přeměně vodní energie na elektřinu. První komerční vodní elektrárna na světě byla postavena ve Wisconsinu v USA v roce 1882. Výstavba přehrad a nádrží: Na počátku 20. století se rozsah vodní energie výrazně rozšířil díky výstavbě přehrad a nádrží. Mezi slavné projekty přehrad patří Hooverova přehrada ve Spojených státech a přehrada Tři soutěsky v Číně. Technologický pokrok: V průběhu času se technologie vodní energie neustále zlepšovala, včetně zavádění turbín, turbínových generátorů a inteligentních řídicích systémů, které zlepšily účinnost a spolehlivost vodní energie.
Vodní energie je čistý a obnovitelný zdroj energie a její průmyslový řetězec zahrnuje několik klíčových článků, od hospodaření s vodními zdroji až po přenos energie. Prvním článkem v řetězci vodní energie je hospodaření s vodními zdroji. To zahrnuje plánování, skladování a distribuci vodních toků, aby se zajistilo stabilní dodávky vody do turbín pro výrobu energie. Hospodaření s vodními zdroji obvykle vyžaduje monitorování parametrů, jako jsou srážky, průtok vody a hladina vody, aby bylo možné činit vhodná rozhodnutí. Moderní hospodaření s vodními zdroji se také zaměřuje na udržitelnost, aby se zajistilo, že výrobní kapacita energie bude udržována i v extrémních podmínkách, jako je sucho. Přehrady a nádrže jsou klíčovými zařízeními v řetězci vodní energie. Přehrady se obvykle používají ke zvýšení hladiny vody, vytváření tlaku vody, a tím ke zvýšení kinetické energie proudu vody. Nádrže se používají k ukládání vody, aby se zajistil dostatečný průtok vody během špičkové poptávky. Při návrhu a výstavbě přehrad je třeba zohlednit geologické podmínky, charakteristiky proudění vody a ekologické dopady, aby byla zajištěna bezpečnost a udržitelnost. Turbíny jsou klíčovými součástmi řetězce vodní energie. Když voda protéká lopatkami turbíny, její kinetická energie se přeměňuje na mechanickou energii, což způsobuje otáčení turbíny. Konstrukci a typ turbíny lze zvolit na základě rychlosti, průtoku a výšky proudu vody, aby se dosáhlo nejvyšší energetické účinnosti. Po roztočení turbíny pohání připojený generátor, který vyrábí elektřinu. Generátor je klíčové zařízení, které přeměňuje mechanickou energii na elektrickou. Obecně platí, že princip fungování generátoru spočívá v indukci proudu rotujícím magnetickým polem za účelem generování střídavého proudu. Konstrukci a kapacitu generátoru je třeba určit na základě spotřeby energie a charakteristik průtoku vody. Elektřina generovaná generátorem je střídavý proud, který je obvykle třeba zpracovávat v rozvodně. Mezi hlavní funkce rozvoden patří zvyšování napětí (zvyšování napětí za účelem snížení ztrát energie během přenosu energie) a přeměna typů proudu (přeměna střídavého proudu na stejnosměrný proud nebo naopak), aby splňovaly požadavky systému přenosu energie. Posledním článkem je přenos energie. Energie generovaná elektrárnou se přenáší k uživatelům energie ve městech, průmyslových oblastech nebo venkovských oblastech prostřednictvím přenosových vedení. Přenosová vedení je třeba plánovat, navrhovat a udržovat tak, aby byl zajištěn bezpečný a efektivní přenos energie do cíle. V některých oblastech může být nutné energii znovu zpracovávat prostřednictvím rozvoden, aby se splnily potřeby různých napětí a frekvencí.
Bohaté vodní zdroje a dostatečná výroba vodní energie
Čína je největší zemí na světě vyrábějící vodní energii s bohatými vodními zdroji a rozsáhlými vodními projekty. Čínský vodní průmysl hraje klíčovou roli v uspokojování domácí poptávky po elektřině, snižování emisí skleníkových plynů a zlepšování energetické struktury. Sociální spotřeba elektřiny je klíčovým ekonomickým ukazatelem, který odráží úroveň spotřeby elektřiny v zemi nebo regionu a má velký význam pro měření ekonomických aktivit, dodávek energie a dopadu na životní prostředí. Podle údajů zveřejněných Národním energetickým úřadem vykazuje celková spotřeba elektřiny v mé zemi stabilní rostoucí trend. Do konce roku 2022 činila celková spotřeba elektřiny v mé zemi 863,72 miliardy kWh, což představuje nárůst o 324,4 miliardy kWh oproti roku 2021, meziroční nárůst o 3,9 %.
Podle údajů zveřejněných Čínskou radou pro elektřinu je největší spotřeba elektřiny v mé zemi v sekundárním průmyslu, následovaném terciárním průmyslem. Primární průmysl spotřeboval 114,6 miliard kWh elektřiny, což představuje nárůst o 10,4 % oproti předchozímu roku. Spotřeba elektřiny v zemědělství, rybolovu a chovu zvířat se mezi nimi zvýšila o 6,3 %, 12,6 % a 16,3 %. Komplexní podpora strategie revitalizace venkova a výrazné zlepšení podmínek v oblasti elektřiny ve venkovských oblastech a neustálé zlepšování úrovně elektrifikace v posledních letech vedly k rychlému růstu spotřeby elektřiny v primárním průmyslu. Sekundární průmysl spotřeboval 5,70 bilionu kWh elektřiny, což představuje nárůst o 1,2 % oproti předchozímu roku. Mezi nimi se roční spotřeba elektřiny v high-tech a zařízeních zvýšila o 2,8 % a roční spotřeba elektřiny ve výrobě elektrických strojů a zařízení, farmaceutické výrobě, počítačové komunikaci a dalších odvětvích výroby elektronických zařízení se zvýšila o více než 5 %; spotřeba elektřiny ve výrobě vozidel na nová paliva se výrazně zvýšila o 71,1 %. Spotřeba elektřiny v terciárním sektoru činila 1,49 bilionu kWh, což představuje nárůst o 4,4 % oproti předchozímu roku. Za čtvrté, spotřeba elektřiny městských a venkovských obyvatel činila 1,34 bilionu kWh, což představuje nárůst o 13,8 % oproti předchozímu roku.
Čínské vodní elektrárny jsou rozmístěny po celé zemi a zahrnují velké vodní elektrárny, malé vodní elektrárny a decentralizované vodní elektrárny. Mezi známé vodní projekty patří elektrárna Tři soutěsky, která je jednou z největších vodních elektráren v Číně a na světě a nachází se v oblasti Tří soutěsek v horním toku řeky Jang-c'-ťiang. Má obrovskou kapacitu výroby energie a dodává elektřinu průmyslovým podnikům a městům; elektrárna Siangjiaba, která se nachází v provincii S'-čchuan a je jednou z největších vodních elektráren v jihozápadní Číně. Nachází se na řece Ťin-ša a dodává elektřinu do regionu; elektrárna Sailimu Lake, která se nachází v autonomní oblasti Sin-ťiang a je jedním z důležitých vodních projektů v západní Číně. Nachází se na jezeře Sailimu a má významnou funkci v oblasti zásobování elektřinou. Podle údajů zveřejněných Národním statistickým úřadem se výroba vodní energie v mé zemi rok od roku neustále zvyšuje. Do konce roku 2022 dosáhla výroba vodní energie v mé zemi 1 352,195 miliardy kWh, což představuje meziroční nárůst o 0,99 %. V srpnu 2023 dosáhla výroba vodní energie v mé zemi 718,74 miliardy kWh, což představuje mírný pokles oproti stejnému období loňského roku a meziroční pokles o 0,16 %. Hlavním důvodem byl výrazný pokles srážek v roce 2023 v důsledku vlivu klimatu.
Čas zveřejnění: 19. prosince 2024
