1. Vandenergiressourcer
Historien om menneskelig udvikling og udnyttelse af vandkraftressourcer går tilbage til oldtiden. Ifølge fortolkningen af Folkerepublikken Kinas lov om vedvarende energi (redigeret af den nationale folkekongres stående komités lovudvalg) er definitionen af vandenergi: vind- og solvarme forårsager fordampning af vand, vanddamp danner regn og sne, regn og sne danner floder og vandløb, og vandstrømmen producerer energi, som kaldes vandenergi.
Hovedindholdet i moderne udvikling og udnyttelse af vandkraftressourcer er udvikling og udnyttelse af vandkraftressourcer, så folk bruger normalt vandkraftressourcer, hydrauliske kraftressourcer og vandelektriske kraftressourcer som synonymer. I virkeligheden omfatter vandkraftressourcer dog en bred vifte af indhold, såsom hydrotermiske energiressourcer, vandenergiressourcer, vandkraftressourcer og havvandsenergiressourcer.
(1) Vand- og termiske energiressourcer
Vand- og termiske energiressourcer er almindeligvis kendt som naturlige varme kilder. I oldtiden begyndte folk at udnytte vand- og varmeressourcerne fra naturlige varme kilder direkte til at bygge bade, bade, behandle sygdomme og motionere. Moderne mennesker bruger også vand- og termiske energiressourcer til elproduktion og opvarmning. Island havde for eksempel en vandkraftproduktion på 7,08 milliarder kilowatt-timer i 2003, hvoraf 1,41 milliarder kilowatt-timer blev genereret ved hjælp af geotermisk energi (dvs. vandtermiske energiressourcer). 86 % af landets indbyggere har brugt geotermisk energi (vandtermiske energiressourcer) til opvarmning. Yangbajing-kraftværket med en installeret kapacitet på 25.000 kilowatt er blevet bygget i Xizang, som også bruger geotermisk energi (vand- og varmeenergiressourcer) til at generere elektricitet. Ifølge eksperters forudsigelser kan den lavtemperaturenergi (ved brug af grundvand som medium), der kan opsamles af jorden inden for næsten 100 meter i Kina hvert år, nå op på 150 milliarder kilowatt. I øjeblikket er den installerede kapacitet for geotermisk energiproduktion i Kina 35.300 kilowatt.
(2) Hydrauliske energiressourcer
Hydraulisk energi omfatter vandets kinetiske og potentielle energi. I det gamle Kina blev de hydrauliske energiressourcer fra turbulente floder, vandfald og vandfald i vid udstrækning udnyttet til at konstruere maskiner såsom vandhjul, vandmøller og vandmøller til vandkunstvanding, kornforarbejdning og risafskalning. I 1830'erne blev hydrauliske stationer udviklet og anvendt i Europa til at forsyne store industrier såsom melmøller, bomuldsspinderier og minedrift med strøm. De moderne vandturbiner, der direkte driver centrifugalvandpumper for at generere centrifugalkraft til vandløftning og kunstvanding, samt vandslagspumpestationer, der bruger vandstrøm til at generere vandslagstryk og danne højt vandtryk til vandløftning og kunstvanding, er alle en direkte udvikling og udnyttelse af vandenergiressourcer.
(3) Vandkraftressourcer
I 1880'erne, da elektricitet blev opdaget, blev der fremstillet elektriske motorer baseret på elektromagnetisk teori, og der blev bygget vandkraftværker for at omdanne den hydrauliske energi fra vandkraftværker til elektrisk energi og levere den til brugerne, hvilket indledte en periode med kraftig udvikling og udnyttelse af vandkraftressourcer.
De vandkraftressourcer, vi nu refererer til, kaldes normalt vandkraftressourcer. Ud over flodvandressourcer indeholder havet også enorm tidevands-, bølge-, salt- og temperaturenergi. Det anslås, at de globale havvandkraftressourcer er på 76 milliarder kilowatt, hvilket er mere end 15 gange de teoretiske reserver af landbaseret flodvandkraft. Blandt dem er tidevandsenergi 3 milliarder kilowatt, bølgeenergi 3 milliarder kilowatt, temperaturforskelsenergi 40 milliarder kilowatt og saltforskelsenergi 30 milliarder kilowatt. I øjeblikket er det kun udviklings- og udnyttelsesteknologien for tidevandsenergi, der har nået et praktisk stadie, hvor mennesker kan udvikle dem i stor skala til udnyttelse af marine vandkraftressourcer. Udviklingen og udnyttelsen af andre energikilder kræver stadig yderligere forskning for at opnå banebrydende resultater inden for teknisk og økonomisk gennemførlighed og opnå praktisk udvikling og udnyttelse. Den udvikling og udnyttelse af havenergi, som vi normalt refererer til, er primært udvikling og udnyttelse af tidevandsenergi. Månens og solens tiltrækning til Jordens havoverflade forårsager periodiske udsving i vandstanden, kendt som havtidevand. Udsvingninger i havvand danner tidevandsenergi. I princippet er tidevandsenergi en mekanisk energi, der genereres af udsving i tidevandsniveauet.
Tidevandsmøller dukkede op i det 11. århundrede, og i begyndelsen af det 20. århundrede begyndte Tyskland og Frankrig at bygge små tidevandskraftværker.
Det anslås, at verdens udnyttelige tidevandsenergi ligger mellem 1 milliard og 1,1 milliard kilowatt, med en årlig elproduktion på cirka 1240 milliarder kilowatt-timer. Kinas udnyttelige tidevandsenergiressourcer har en installeret kapacitet på 21,58 millioner kilowatt og en årlig elproduktion på 30 milliarder kilowatt-timer.
Det største tidevandskraftværk i verden i øjeblikket er tidevandskraftværket i Rennes i Frankrig med en installeret kapacitet på 240.000 kilowatt. Det første tidevandskraftværk i Kina, Jizhou-tidevandskraftværket i Guangdong, blev bygget i 1958 med en installeret kapacitet på 40 kilowatt. Zhejiang Jiangxia-tidevandskraftværket, bygget i 1985, har en samlet installeret kapacitet på 3200 kilowatt, hvilket er det tredjestørste i verden.
Derudover er reserverne af bølgeenergi i Kinas oceaner omkring 12,85 millioner kilowatt, tidevandsenergi omkring 13,94 millioner kilowatt, saltforskelsenergi omkring 125 millioner kilowatt og temperaturforskelsenergi omkring 1,321 milliarder kilowatt. Sammenfattende er den samlede havenergi i Kina omkring 1,5 milliarder kilowatt, hvilket er mere end dobbelt så meget som den teoretiske reserve på 694 millioner kilowatt vandkraft fra landfloder, og har brede perspektiver for udvikling og udnyttelse. I dag investerer lande over hele verden kraftigt i forskning i teknologiske tilgange til at udvikle og udnytte de enorme energiressourcer, der er skjult i havet.
2. Vandkraftressourcer
Vandkraftressourcer refererer generelt til brugen af den potentielle og kinetiske energi fra flodvandsstrømmen til at afgive arbejde og drive rotationen af vandkraftgeneratorer for at generere elektricitet. Kul-, olie-, naturgas- og atomkraftproduktion kræver forbrug af ikke-vedvarende brændstofressourcer, mens vandkraftproduktion ikke forbruger vandressourcer, men udnytter energien fra flodstrømmen.
(1) Globale vandkraftressourcer
De samlede reserver af vandkraftressourcer i floder verden over er 5,05 milliarder kilowatt, med en årlig elproduktion på op til 44,28 billioner kilowatt-timer; de teknisk udnyttelige vandkraftressourcer er 2,26 milliarder kilowatt, og den årlige elproduktion kan nå op på 9,8 billioner kilowatt-timer.
I 1878 byggede Frankrig verdens første vandkraftværk med en installeret kapacitet på 25 kilowatt. Indtil videre har den installerede vandkraftkapacitet på verdensplan oversteget 760 millioner kilowatt, med en årlig elproduktion på 3 billioner kilowatt-timer.
(2) Kinas vandkraftressourcer
Kina er et af de lande med de rigeste vandkraftressourcer i verden. Ifølge den seneste undersøgelse af vandkraftressourcer er de teoretiske reserver af flodvandsenergi i Kina 694 millioner kilowatt, og den årlige teoretiske elproduktion er 6,08 billioner kilowatt-timer, hvilket er den første i verden med hensyn til vandkraftens teoretiske reserver. Den teknisk udnyttelige kapacitet af Kinas vandkraftressourcer er 542 millioner kilowatt, med en årlig elproduktion på 2,47 billioner kilowatt-timer, og den økonomisk udnyttelige kapacitet er 402 millioner kilowatt, med en årlig elproduktion på 1,75 billioner kilowatt-timer, hvilket begge er den første i verden.
I juli 1905 blev Kinas første vandkraftværk, Guishan vandkraftværk i Taiwan-provinsen, bygget med en installeret kapacitet på 500 kVA. I 1912 blev det første vandkraftværk på det kinesiske fastland, Shilongba vandkraftværk i Kunming, Yunnan-provinsen, færdiggjort til elproduktion med en installeret kapacitet på 480 kilowatt. I 1949 var den installerede vandkraftkapacitet i landet 163.000 kilowatt. Ved udgangen af 1999 var den vokset til 72,97 millioner kilowatt, kun overgået af USA og nummer to i verden. I 2005 havde den samlede installerede vandkraftkapacitet i Kina nået 115 millioner kilowatt, hvilket var den første i verden, hvilket tegnede sig for 14,4% af den udnyttelige vandkraftkapacitet og 20% af den samlede installerede kapacitet i den nationale elindustri.
(3) Karakteristika for vandkraft
Vandkraft regenereres gentagne gange med naturens hydrologiske kredsløb og kan kontinuerligt bruges af mennesker. Folk bruger ofte udtrykket 'uudtømmelig' til at beskrive vandkraftens vedvarende evne.
Vandkraft forbruger ikke brændstof eller udleder skadelige stoffer under produktion og drift. Dens administrations- og driftsomkostninger, elproduktionsomkostninger og miljøpåvirkning er meget lavere end termisk kraftproduktion, hvilket gør den til en billig grøn energikilde.
Vandkraft har god reguleringsevne, hurtig opstart og spiller en rolle i spidsbelastningsreduktionen i elnettets drift. Den er hurtig og effektiv, reducerer strømforsyningstab i nød- og ulykkessituationer og sikrer strømforsyningens sikkerhed.
Vandkraft og mineralenergi tilhører ressourcebaseret primær energi, som omdannes til elektrisk energi og kaldes sekundær energi. Vandkraftudvikling er en energikilde, der udfører både primær energiudvikling og sekundær energiproduktion samtidigt, med dobbeltfunktioner som primær energikonstruktion og sekundær energikonstruktion; der er ikke behov for en enkelt proces til udvinding, transport og lagring af energimineraler, hvilket reducerer brændstofomkostningerne betydeligt.
Opførelsen af reservoirer til vandkraftudvikling vil ændre det økologiske miljø i lokalområder. På den ene side kræver det oversvømmelse af noget land, hvilket resulterer i flytning af immigranter; på den anden side kan det genoprette regionens mikroklima, skabe et nyt akvatisk økologisk miljø, fremme organismers overlevelse og lette menneskelig oversvømmelseskontrol, kunstvanding, turisme og udvikling af skibsfart. Derfor bør der i planlægningen af vandkraftprojekter tages hensyn til at minimere den negative indvirkning på det økologiske miljø, og vandkraftudvikling har flere fordele end ulemper.
På grund af fordelene ved vandkraft vedtager lande verden over nu politikker, der prioriterer udviklingen af vandkraft. I 1990'erne tegnede vandkraft sig for 93,2% af Brasiliens samlede installerede kapacitet, mens lande som Norge, Schweiz, New Zealand og Canada havde vandkraftforhold på over 50%.
I 1990 var andelen af vandkraftproduktion i forhold til udnyttelig elektricitet i nogle lande i verden 74% i Frankrig, 72% i Schweiz, 66% i Japan, 61% i Paraguay, 55% i USA, 54% i Egypten, 50% i Canada, 17,3% i Brasilien, 11% i Indien og 6,6% i Kina i samme periode.
Opslagstidspunkt: 24. september 2024
