Flüsse fließen über Tausende von Kilometern und enthalten enorme Energie. Die Nutzung natürlicher Wasserenergie zur Stromerzeugung wird als Wasserkraft bezeichnet. Die beiden Grundelemente hydraulischer Energie sind Strömung und Fallhöhe. Die Strömung wird vom Fluss selbst bestimmt, und die kinetische Energieausnutzung bei direkter Nutzung des Flusswassers ist sehr gering, da es unmöglich ist, den gesamten Flussabschnitt mit Wasserturbinen zu befüllen.
Die hydraulische Nutzung nutzt hauptsächlich potenzielle Energie, und die Nutzung potenzieller Energie muss reduziert werden. Das natürliche Gefälle von Flüssen bildet sich jedoch im Allgemeinen allmählich entlang des Flusslaufs, und innerhalb relativ kurzer Entfernung ist das natürliche Gefälle des Wasserflusses relativ gering. Es müssen geeignete technische Maßnahmen ergriffen werden, um das Gefälle künstlich zu erhöhen, d. h. das verstreute natürliche Gefälle zu konzentrieren und eine nutzbare Wassersäule zu bilden.
Vorteile der Wasserkraft
1. Regeneration der Wasserenergie
Wasserenergie stammt aus natürlichem Flussabfluss, der hauptsächlich durch Erdgas und Wasserzirkulation gebildet wird. Die Wasserzirkulation ermöglicht die Wiederverwendung und Wiederverwendung von Wasserenergie, weshalb Wasserenergie als „erneuerbare Energie“ bezeichnet wird. „Erneuerbare Energie“ nimmt im Energiebau eine einzigartige Stellung ein.
2. Wasserressourcen können umfassend genutzt werden
Wasserkraft nutzt ausschließlich die Energie des Wasserflusses und verbraucht kein Wasser. Daher können Wasserressourcen umfassend genutzt werden. Neben der Stromerzeugung können sie gleichzeitig auch von Hochwasserschutz, Bewässerung, Schifffahrt, Wasserversorgung, Aquakultur, Tourismus und anderen Aspekten profitieren und eine Entwicklung mit mehreren Zielen ermöglichen.
3. Regulierung der Wasserenergie
Elektrische Energie kann nicht gespeichert werden, da Produktion und Verbrauch gleichzeitig erfolgen. Wasserenergie kann in Reservoirs gespeichert werden, die je nach Bedarf des Stromnetzes produziert werden. Die Reservoirs dienen als Energiespeicher für das Stromnetz. Die Regulierung der Reservoirs verbessert die Lastregulierungsfähigkeit des Stromnetzes und erhöht so die Zuverlässigkeit und Flexibilität der Stromversorgung.
4. Reversibilität der Wasserkrafterzeugung
Eine Wasserturbine, die Wasser von einem höheren zu einem niedrigeren Ort leitet, kann Strom erzeugen und Wasserenergie in elektrische Energie umwandeln. Die tiefer gelegenen Wassermassen werden wiederum von elektrischen Pumpen aufgenommen und zur Speicherung in höher gelegene Reservoirs geleitet, wodurch elektrische Energie in Wasserenergie umgewandelt wird. Die Nutzung der Reversibilität der Wasserkrafterzeugung zum Bau von Pumpspeicherkraftwerken trägt maßgeblich zur Verbesserung der Lastregulierungsfähigkeit des Stromnetzes bei.
5. Flexibilität des Anlagenbetriebs
Wasserkraftwerke zeichnen sich durch einfache Ausrüstung, flexiblen und zuverlässigen Betrieb und eine komfortable Lastverringerung aus. Sie lassen sich je nach Bedarf schnell starten und stoppen und sind leicht zu automatisieren. Sie eignen sich optimal für Spitzenlastausgleich und Frequenzmodulation im Stromnetz sowie für Notstromversorgung, Lastanpassung und weitere Funktionen. Sie erhöhen die Zuverlässigkeit des Stromnetzes und bieten herausragende dynamische Vorteile. Wasserkraftwerke tragen maßgeblich zu dynamischen Lasten im Stromnetz bei.
6. Niedrige Kosten und hohe Effizienz der Wasserkrafterzeugung
Wasserkraft verbraucht keinen Brennstoff und erfordert weder Personal noch große Anlagen für die Förderung und den Transport des Brennstoffs. Die Anlagen sind einfach, benötigen weniger Bedienpersonal, weniger Hilfsenergie, sind langlebig und die Betriebs- und Wartungskosten niedrig. Daher sind die Stromerzeugungskosten von Wasserkraftwerken niedrig und betragen nur ein Fünftel bis ein Achtel der Kosten von fossilen Kraftwerken. Zudem ist der Energienutzungsgrad von Wasserkraftwerken hoch und liegt bei über 85 %, während er bei fossilen Kraftwerken nur etwa 40 % beträgt.
7. Es trägt zur Verbesserung der ökologischen Umwelt bei
Die Stromerzeugung durch Wasserkraft belastet die Umwelt nicht. Die enorme Wasserfläche des Reservoirs reguliert das Mikroklima der Region und die zeitliche und räumliche Verteilung des Wasserflusses, was zur Verbesserung der ökologischen Umwelt der umliegenden Gebiete beiträgt. Kohlekraftwerke stoßen pro Tonne Rohkohle etwa 30 kg SO2 und mehr als 30 kg Feinstaub aus. Laut Statistiken von 50 großen und mittelgroßen Kohlekraftwerken im ganzen Land stoßen 90 % der Kraftwerke SO2 mit einer Konzentration von über 860 mg/m3 aus, was eine sehr ernste Umweltverschmutzung darstellt. In der heutigen Welt, in der Umweltfragen immer mehr Aufmerksamkeit geschenkt wird, sind die Beschleunigung des Baus von Wasserkraftwerken und die Erhöhung ihres Anteils an Wasserkraft in China von großer Bedeutung für die Reduzierung der Umweltverschmutzung.
Nachteile der Wasserkraft
Hohe einmalige Investitionen – umfangreiche Erd- und Betonarbeiten für den Bau von Wasserkraftwerken; zudem entstehen erhebliche Schäden durch Überschwemmungen und hohe Umsiedlungskosten; die Bauzeit ist zudem länger als beim Bau von Wärmekraftwerken, was sich auf die Umschlagshäufigkeit der Baumittel auswirkt. Auch wenn ein Teil der Investitionen in Wasserschutzprojekte auf verschiedene begünstigte Abteilungen aufgeteilt wird, ist die Investition pro Kilowatt Wasserkraft deutlich höher als bei Wärmekraft. Im zukünftigen Betrieb gleichen sich die Einsparungen bei den jährlichen Betriebskosten jedoch jährlich aus. Die maximal zulässige Entschädigungsdauer richtet sich nach dem Entwicklungsstand und der Energiepolitik des Landes. Ist die Entschädigungsdauer kürzer als der zulässige Wert, ist eine Erhöhung der installierten Leistung des Wasserkraftwerks sinnvoll.
Ausfallrisiko – Staudämme blockieren aufgrund von Überschwemmungen große Wassermengen, Naturkatastrophen, vom Menschen verursachten Schäden und der Bauqualität, was katastrophale Folgen für die flussabwärts gelegenen Gebiete und die Infrastruktur haben kann. Solche Ausfälle können die Stromversorgung, Tiere und Pflanzen beeinträchtigen und zudem erhebliche Verluste und Opfer verursachen.
Schäden am Ökosystem – Große Stauseen verursachen im Oberlauf der Staudämme ausgedehnte Überschwemmungen, die mitunter Tiefland, Talwälder und Grasland zerstören. Gleichzeitig beeinträchtigt dies auch das aquatische Ökosystem rund um das Kraftwerk. Fische, Wasservögel und andere Tiere sind davon erheblich betroffen.
Beitragszeit: 03.04.2023
