Floder flyder tusindvis af kilometer og indeholder enorm energi. Udviklingen og udnyttelsen af naturlig vandenergi til elektricitet kaldes vandkraft. De to grundlæggende elementer, der udgør hydraulisk energi, er strømning og højde. Strømningen bestemmes af selve floden, og den kinetiske energiudnyttelsesgrad ved direkte brug af flodvandet vil være meget lav, fordi det er umuligt at fylde hele flodstrækningen med vandturbiner.
Hydraulisk udnyttelse udnytter primært potentiel energi, og der skal være et fald i udnyttelsen af potentiel energi. Flodernes naturlige fald dannes dog generelt gradvist langs flodens flow, og inden for en relativt kort afstand er det naturlige fald i vandføringen relativt lavt. Der skal træffes passende tekniske foranstaltninger for kunstigt at øge faldet, hvilket vil sige at koncentrere det spredte naturlige fald for at danne en brugbar vandsøjle.
Fordele ved vandkraft
1. Regenerering af vandenergi
Vandenergi kommer fra naturlig flodafstrømning, som hovedsageligt dannes af naturgas og vandcirkulation. Vandets cirkulation gør det muligt at genbruge vandenergi, derfor kaldes vandenergi "vedvarende energi". "Vedvarende energi" har en unik position inden for energibyggeri.
2. Vandressourcerne kan udnyttes fuldt ud
Vandkraft bruger kun energien i vandstrømmen og forbruger ikke vand. Derfor kan vandressourcerne udnyttes fuldt ud, og ud over elproduktion kan de samtidig drage fordel af oversvømmelseskontrol, kunstvanding, skibsfart, vandforsyning, akvakultur, turisme og andre aspekter og udføre udvikling med flere formål.
3. Regulering af vandenergi
Elektrisk energi kan ikke lagres, og produktion og forbrug foregår samtidigt. Vandenergi kan lagres i reservoirer, der produceres i henhold til elsystemets behov. Reservoirerne fungerer som energilagre for elsystemet. Regulering af reservoirer forbedrer elsystemets evne til at regulere belastninger, hvilket øger strømforsyningens pålidelighed og fleksibilitet.
4. Reversibilitet af vandkraftproduktion
En vandturbine, der leder vand fra et højtliggende sted til et lavtliggende sted, kan generere elektricitet og omdanne vandenergi til elektrisk energi. Vandmasser i de lavere niveauer absorberes af elektriske pumper og sendes til reservoirer i de højere niveauer til lagring, hvorved elektrisk energi omdannes til vandenergi. Brugen af reversibiliteten af vandkraftproduktion til at bygge pumpekraftværker spiller en unik rolle i at forbedre elsystemets evne til at regulere belastningen.
5. Fleksibilitet i enhedens drift
Vandkraftværker har simpelt udstyr, fleksibel og pålidelig drift og er meget nemme at øge eller mindske belastninger med. De kan hurtigt startes eller stoppes efter brugernes behov og er nemme at automatisere. De er bedst egnede til at udføre spidsbelastningsjustering og frekvensmodulationsopgaver i elsystemet, samt fungere som nødberedskab, belastningsjustering og andre funktioner. De kan øge elsystemets pålidelighed med enestående dynamiske fordele. Vandkraftværker er de primære bærere af dynamiske belastninger i elsystemet.
6. Lave omkostninger og høj effektivitet ved vandkraftproduktion
Vandkraft forbruger ikke brændstof og kræver ikke et stort antal arbejdskraft og faciliteter investeret i udnyttelse og transport af brændstof. Udstyret er enkelt med færre operatører, mindre hjælpekraft, lang levetid for udstyret og lave drifts- og vedligeholdelsesomkostninger. Derfor er produktionsomkostningerne for elektrisk energi fra vandkraftværker lave, kun 1/5 til 1/8 af de for fossile kraftværker. Derudover er energiudnyttelsesgraden for vandkraftværker høj og når op på mere end 85%, mens den for fossile kraftværker kun er omkring 40%.
7. Det er befordrende for at forbedre det økologiske miljø
Vandkraftproduktion forurener ikke miljøet. Reservoirets store vandoverfladeareal regulerer regionens mikroklima og den tidsmæssige og rumlige fordeling af vandstrømmen, hvilket bidrager til at forbedre det økologiske miljø i de omkringliggende områder. For kulkraftværker skal hvert ton råkul udlede omkring 30 kg SO2, og der udledes mere end 30 kg partikelformet støv. Ifølge statistikker fra 50 store og mellemstore kulkraftværker landsdækkende udleder 90 % af kraftværkerne SO2 med en koncentration på mere end 860 mg/m3, hvilket er en meget alvorlig forurening. I dagens verden, hvor der lægges mere og mere vægt på miljøspørgsmål, er det af stor betydning for at reducere miljøforureningen at fremskynde opførelsen af vandkraft og øge andelen af vandkraft i Kina.
Ulemper ved vandkraft
Stor engangsinvestering – enorme jord- og betonarbejder til opførelse af vandkraftværker; Desuden vil det forårsage betydelige oversvømmelsestab og kræve enorme genbosættelsesomkostninger; Byggeperioden er også længere end opførelsen af termiske kraftværker, hvilket påvirker omsætningen af byggemidler. Selv hvis en del af investeringen i vandbesparelsesprojekter deles af forskellige modtagende afdelinger, er investeringen pr. kilowatt vandkraft meget højere end for termisk kraft. I fremtidig drift vil besparelserne i de årlige driftsudgifter dog blive udlignet år for år. Den maksimalt tilladte kompensationsperiode er relateret til landets udviklingsniveau og energipolitik. Hvis kompensationsperioden er mindre end den tilladte værdi, anses det for rimeligt at øge vandkraftværkets installerede kapacitet.
Risiko for svigt – På grund af oversvømmelser blokerer dæmninger en stor mængde vand, naturkatastrofer, menneskeskabte skader og konstruktionskvaliteten, hvilket kan have katastrofale konsekvenser for nedstrøms områder og infrastruktur. Sådanne svigt kan påvirke strømforsyningen, dyr og planter og kan også forårsage betydelige tab og dødsfald.
Økosystemskader – Store reservoirer forårsager omfattende oversvømmelser opstrøms for dæmninger, sommetider ødelægger lavland, dalskove og græsarealer. Samtidig vil det også påvirke det akvatiske økosystem omkring planten. Det har en betydelig indvirkning på fisk, vandfugle og andre dyr.
Opslagstidspunkt: 3. april 2023
