Η υδροηλεκτρική ενέργεια έχει μακρά ιστορία ανάπτυξης και μια ολοκληρωμένη βιομηχανική αλυσίδα
Η υδροηλεκτρική ενέργεια είναι μια τεχνολογία ανανεώσιμων πηγών ενέργειας που χρησιμοποιεί την κινητική ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Είναι μια ευρέως χρησιμοποιούμενη καθαρή ενέργεια με πολλά πλεονεκτήματα, όπως η ανανεώσιμη ικανότητα, οι χαμηλές εκπομπές, η σταθερότητα και η ελεγξιμότητα. Η αρχή λειτουργίας της υδροηλεκτρικής ενέργειας βασίζεται σε μια απλή ιδέα: τη χρήση της κινητικής ενέργειας της ροής του νερού για την κίνηση του στροβίλου, ο οποίος στη συνέχεια περιστρέφει τη γεννήτρια για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Τα βήματα της υδροηλεκτρικής παραγωγής είναι: εκτροπή νερού από μια δεξαμενή ή ποτάμι, η οποία απαιτεί μια πηγή νερού, συνήθως μια δεξαμενή (τεχνητή δεξαμενή) ή ένα φυσικό ποτάμι, το οποίο παρέχει ενέργεια· καθοδήγηση της ροής του νερού, η ροή του νερού οδηγείται στις λεπίδες του στροβίλου μέσω του καναλιού εκτροπής. Το κανάλι εκτροπής μπορεί να ελέγξει τη ροή της ροής του νερού για να ρυθμίσει την ικανότητα παραγωγής ενέργειας· ο στρόβιλος λειτουργεί και η ροή του νερού χτυπά τις λεπίδες του στροβίλου για να τον κάνει να περιστραφεί. Ο στρόβιλος είναι παρόμοιος με τον ανεμοτροχό στην παραγωγή αιολικής ενέργειας· η γεννήτρια παράγει ηλεκτρική ενέργεια και η λειτουργία του στροβίλου περιστρέφει τη γεννήτρια, η οποία παράγει ηλεκτρική ενέργεια μέσω της αρχής της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής· μετάδοση ισχύος, η παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια μεταδίδεται στο ηλεκτρικό δίκτυο και παρέχεται σε πόλεις, βιομηχανίες και νοικοκυριά. Υπάρχουν πολλοί τύποι υδροηλεκτρικής ενέργειας. Σύμφωνα με διαφορετικές αρχές λειτουργίας και σενάρια εφαρμογής, μπορεί να χωριστεί σε παραγωγή ενέργειας από ποτάμια, παραγωγή ενέργειας από ταμιευτήρες, παραγωγή παλιρροϊκής και ωκεάνιας ενέργειας και μικρά υδροηλεκτρικά. Η υδροηλεκτρική ενέργεια έχει πολλαπλά πλεονεκτήματα, αλλά και ορισμένα μειονεκτήματα. Τα πλεονεκτήματα είναι κυρίως: η υδροηλεκτρική ενέργεια είναι μια ανανεώσιμη πηγή ενέργειας. Η υδροηλεκτρική ενέργεια βασίζεται στην κυκλοφορία του νερού, επομένως είναι ανανεώσιμη και δεν θα εξαντληθεί· είναι μια καθαρή πηγή ενέργειας. Η υδροηλεκτρική ενέργεια δεν παράγει αέρια του θερμοκηπίου και ατμοσφαιρικούς ρύπους και έχει μικρό αντίκτυπο στο περιβάλλον· είναι ελεγχόμενη. Οι υδροηλεκτρικοί σταθμοί μπορούν να προσαρμοστούν ανάλογα με τη ζήτηση για να παρέχουν αξιόπιστη βασική ισχύ φορτίου. Τα κύρια μειονεκτήματα είναι: τα μεγάλης κλίμακας υδροηλεκτρικά έργα μπορεί να προκαλέσουν ζημιές στο οικοσύστημα, καθώς και κοινωνικά προβλήματα όπως η μετανάστευση των κατοίκων και η απαλλοτρίωση γης· η υδροηλεκτρική ενέργεια περιορίζεται από τη διαθεσιμότητα υδάτινων πόρων και η ξηρασία ή η μείωση της ροής του νερού μπορεί να επηρεάσει την ικανότητα παραγωγής ενέργειας.
Η υδροηλεκτρική ενέργεια, ως ανανεώσιμη μορφή ενέργειας, έχει μακρά ιστορία. Πρώιμοι υδροστρόβιλοι και υδροτροχοί: Ήδη από τον 2ο αιώνα π.Χ., οι άνθρωποι άρχισαν να χρησιμοποιούν υδροστροβίλους και υδροτροχούς για να κινούν μηχανήματα όπως μύλους και πριονιστήρια. Αυτά τα μηχανήματα χρησιμοποιούν την κινητική ενέργεια της ροής του νερού για να λειτουργήσουν. Η έλευση της παραγωγής ενέργειας: Στα τέλη του 19ου αιώνα, οι άνθρωποι άρχισαν να χρησιμοποιούν υδροηλεκτρικούς σταθμούς για να μετατρέψουν την ενέργεια του νερού σε ηλεκτρική ενέργεια. Ο πρώτος εμπορικός υδροηλεκτρικός σταθμός στον κόσμο κατασκευάστηκε στο Ουισκόνσιν των ΗΠΑ το 1882. Κατασκευή φραγμάτων και ταμιευτήρων: Στις αρχές του 20ού αιώνα, η κλίμακα της υδροηλεκτρικής ενέργειας επεκτάθηκε σημαντικά με την κατασκευή φραγμάτων και ταμιευτήρων. Διάσημα έργα φραγμάτων περιλαμβάνουν το φράγμα Χούβερ στις Ηνωμένες Πολιτείες και το φράγμα των Τριών Φαραγγιών στην Κίνα. Τεχνολογική πρόοδος: Με την πάροδο του χρόνου, η τεχνολογία υδροηλεκτρικής ενέργειας βελτιώνεται συνεχώς, συμπεριλαμβανομένης της εισαγωγής στροβίλων, γεννητριών στροβίλων και έξυπνων συστημάτων ελέγχου, τα οποία έχουν βελτιώσει την απόδοση και την αξιοπιστία της υδροηλεκτρικής ενέργειας.
Η υδροηλεκτρική ενέργεια είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηγή ενέργειας και η βιομηχανική της αλυσίδα καλύπτει διάφορους βασικούς κρίκους, συμπεριλαμβανομένης της διαχείρισης των υδάτινων πόρων έως τη μεταφορά ενέργειας. Ο πρώτος κρίκος στην αλυσίδα της υδροηλεκτρικής βιομηχανίας είναι η διαχείριση των υδάτινων πόρων. Αυτό περιλαμβάνει τον προγραμματισμό, την αποθήκευση και την κατανομή των ροών νερού, ώστε να διασφαλιστεί ότι το νερό μπορεί να τροφοδοτείται σταθερά στους στροβίλους για την παραγωγή ενέργειας. Η διαχείριση των υδάτινων πόρων συνήθως απαιτεί την παρακολούθηση παραμέτρων όπως η βροχόπτωση, ο ρυθμός ροής του νερού και η στάθμη του νερού, προκειμένου να ληφθούν οι κατάλληλες αποφάσεις. Η σύγχρονη διαχείριση των υδάτινων πόρων επικεντρώνεται επίσης στη βιωσιμότητα, ώστε να διασφαλιστεί ότι η παραγωγική ικανότητα ενέργειας μπορεί να διατηρηθεί ακόμη και σε ακραίες συνθήκες, όπως η ξηρασία. Τα φράγματα και οι ταμιευτήρες είναι βασικές εγκαταστάσεις στην αλυσίδα της υδροηλεκτρικής βιομηχανίας. Τα φράγματα χρησιμοποιούνται συνήθως για την αύξηση της στάθμης του νερού, τη δημιουργία πίεσης του νερού και, ως εκ τούτου, την αύξηση της κινητικής ενέργειας της ροής του νερού. Οι ταμιευτήρες χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση νερού, ώστε να διασφαλιστεί ότι μπορεί να παρέχεται επαρκής ροή νερού κατά τη διάρκεια της αιχμής της ζήτησης. Ο σχεδιασμός και η κατασκευή φραγμάτων πρέπει να λαμβάνουν υπόψη τις γεωλογικές συνθήκες, τα χαρακτηριστικά της ροής του νερού και τις οικολογικές επιπτώσεις, ώστε να διασφαλίζεται η ασφάλεια και η βιωσιμότητα. Οι στρόβιλοι είναι τα βασικά συστατικά της αλυσίδας της υδροηλεκτρικής βιομηχανίας. Όταν το νερό ρέει μέσα από τα πτερύγια της στροβίλου, η κινητική του ενέργεια μετατρέπεται σε μηχανική ενέργεια, προκαλώντας την περιστροφή της στροβίλου. Ο σχεδιασμός και ο τύπος της τουρμπίνας μπορούν να επιλεγούν με βάση την ταχύτητα, τον ρυθμό ροής και το ύψος της ροής του νερού, ώστε να επιτευχθεί η υψηλότερη ενεργειακή απόδοση. Αφού περιστραφεί η τουρμπίνα, κινεί τη συνδεδεμένη γεννήτρια για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Η γεννήτρια είναι μια βασική συσκευή που μετατρέπει τη μηχανική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια. Γενικά, η αρχή λειτουργίας μιας γεννήτριας είναι η επαγωγή ρεύματος μέσω ενός περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου για την παραγωγή εναλλασσόμενου ρεύματος. Ο σχεδιασμός και η χωρητικότητα της γεννήτριας πρέπει να καθορίζονται με βάση τη ζήτηση ισχύος και τα χαρακτηριστικά ροής νερού. Η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από τη γεννήτρια είναι εναλλασσόμενο ρεύμα, το οποίο συνήθως πρέπει να υποβληθεί σε επεξεργασία μέσω ενός υποσταθμού. Οι κύριες λειτουργίες των υποσταθμών περιλαμβάνουν την αύξηση της τάσης (αύξηση της τάσης για τη μείωση της απώλειας ενέργειας κατά τη μεταφορά ισχύος) και τη μετατροπή των τύπων ρεύματος (μετατροπή AC σε DC ή αντίστροφα) για την κάλυψη των απαιτήσεων του συστήματος μεταφοράς ισχύος. Ο τελευταίος κρίκος είναι η μεταφορά ισχύος. Η ισχύς που παράγεται από τον σταθμό παραγωγής ενέργειας μεταδίδεται στους χρήστες ενέργειας σε πόλεις, βιομηχανικές περιοχές ή αγροτικές περιοχές μέσω γραμμών μεταφοράς. Οι γραμμές μεταφοράς πρέπει να σχεδιάζονται, να σχεδιάζονται και να συντηρούνται για να διασφαλίζεται ότι η ισχύς μεταφέρεται με ασφάλεια και αποτελεσματικότητα στον προορισμό. Σε ορισμένες περιοχές, η ενέργεια ενδέχεται επίσης να χρειάζεται να υποβληθεί σε επεξεργασία ξανά μέσω υποσταθμών για να καλύψει τις ανάγκες διαφορετικών τάσεων και συχνοτήτων.
Πλούσιοι υδροηλεκτρικοί πόροι και επαρκής παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας
Η Κίνα είναι η μεγαλύτερη χώρα παραγωγής υδροηλεκτρικής ενέργειας στον κόσμο, με άφθονους υδάτινους πόρους και μεγάλης κλίμακας υδροηλεκτρικά έργα. Η υδροηλεκτρική βιομηχανία της Κίνας διαδραματίζει βασικό ρόλο στην κάλυψη της εγχώριας ζήτησης ενέργειας, στη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου και στη βελτίωση της ενεργειακής δομής. Η κοινωνική κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας είναι ένας βασικός οικονομικός δείκτης που αντικατοπτρίζει το επίπεδο κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας σε μια χώρα ή περιοχή και έχει μεγάλη σημασία για τη μέτρηση των οικονομικών δραστηριοτήτων, της παροχής ηλεκτρικής ενέργειας και των περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Σύμφωνα με τα στοιχεία που δημοσίευσε η Εθνική Διοίκηση Ενέργειας, η συνολική κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας της χώρας μου παρουσίασε σταθερή τάση ανάπτυξης. Μέχρι το τέλος του 2022, η συνολική κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας της χώρας μου ήταν 863,72 δισεκατομμύρια kWh, σημειώνοντας αύξηση 324,4 δισεκατομμυρίων kWh από το 2021, σημειώνοντας ετήσια αύξηση 3,9%.
Σύμφωνα με τα στοιχεία που δημοσίευσε το Συμβούλιο Ηλεκτρικής Ενέργειας της Κίνας, η μεγαλύτερη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας στη χώρα μου εντοπίζεται στη δευτερογενή βιομηχανία, ακολουθούμενη από την τριτογενή βιομηχανία. Η πρωτογενής βιομηχανία κατανάλωσε 114,6 δισεκατομμύρια kWh ηλεκτρικής ενέργειας, σημειώνοντας αύξηση 10,4% σε σχέση με το προηγούμενο έτος. Μεταξύ αυτών, η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας στη γεωργία, την αλιεία και την κτηνοτροφία αυξήθηκε κατά 6,3%, 12,6% και 16,3% αντίστοιχα. Η ολοκληρωμένη προώθηση της στρατηγικής για την αναζωογόνηση της υπαίθρου και η σημαντική βελτίωση των συνθηκών ηλεκτρικής ενέργειας στις αγροτικές περιοχές, καθώς και η συνεχής βελτίωση των επιπέδων ηλεκτροδότησης τα τελευταία χρόνια, έχουν οδηγήσει στην ταχεία αύξηση της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας στην πρωτογενή βιομηχανία. Η δευτερογενής βιομηχανία κατανάλωσε 5,70 τρισεκατομμύρια kWh ηλεκτρικής ενέργειας, σημειώνοντας αύξηση 1,2% σε σχέση με το προηγούμενο έτος. Μεταξύ αυτών, η ετήσια κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας των βιομηχανιών υψηλής τεχνολογίας και κατασκευής εξοπλισμού αυξήθηκε κατά 2,8%, και η ετήσια κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας των βιομηχανιών κατασκευής ηλεκτρικών μηχανημάτων και εξοπλισμού, της φαρμακευτικής βιομηχανίας, των επικοινωνιών υπολογιστών και άλλων ηλεκτρονικών συσκευών αυξήθηκε κατά περισσότερο από 5%. Η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας της κατασκευής οχημάτων νέας ενέργειας αυξήθηκε σημαντικά κατά 71,1%. Η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας του τριτογενή κλάδου ήταν 1,49 τρισεκατομμύρια kWh, σημειώνοντας αύξηση 4,4% σε σχέση με το προηγούμενο έτος. Τέταρτον, η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας των κατοίκων των αστικών και αγροτικών περιοχών ήταν 1,34 τρισεκατομμύρια kWh, σημειώνοντας αύξηση 13,8% σε σχέση με το προηγούμενο έτος.
Τα υδροηλεκτρικά έργα της Κίνας είναι κατανεμημένα σε όλη τη χώρα, συμπεριλαμβανομένων μεγάλων υδροηλεκτρικών σταθμών, μικρών υδροηλεκτρικών σταθμών και κατανεμημένων υδροηλεκτρικών έργων. Διάσημα υδροηλεκτρικά έργα περιλαμβάνουν τον Σταθμό Παραγωγής Τριών Φαραγγιών, ο οποίος είναι ένας από τους μεγαλύτερους υδροηλεκτρικούς σταθμούς στην Κίνα και στον κόσμο, που βρίσκεται στην περιοχή των Τριών Φαραγγιών στα άνω ρου του ποταμού Γιανγκτσέ. Έχει τεράστια δυναμικότητα παραγωγής ενέργειας και παρέχει ηλεκτρική ενέργεια σε βιομηχανίες και πόλεις. Ο Σταθμός Παραγωγής Xiangjiaba, ο Σταθμός Παραγωγής Xiangjiaba βρίσκεται στην επαρχία Σετσουάν και είναι ένας από τους μεγαλύτερους υδροηλεκτρικούς σταθμούς στη νοτιοδυτική Κίνα. Βρίσκεται στον ποταμό Jinsha και παρέχει ηλεκτρική ενέργεια στην περιοχή. Ο Σταθμός Παραγωγής Λίμνης Sailimu, ο Σταθμός Παραγωγής Λίμνης Sailimu βρίσκεται στην Αυτόνομη Περιφέρεια Xinjiang Uygur και είναι ένα από τα σημαντικά υδροηλεκτρικά έργα στη δυτική Κίνα. Βρίσκεται στη λίμνη Sailimu και έχει σημαντική λειτουργία παροχής ενέργειας. Σύμφωνα με τα στοιχεία που δημοσίευσε η Εθνική Στατιστική Υπηρεσία, η παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας της χώρας μου αυξάνεται σταθερά χρόνο με το χρόνο. Μέχρι το τέλος του 2022, η παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας της χώρας μου ήταν 1.352,195 δισεκατομμύρια kWh, σημειώνοντας αύξηση 0,99% σε ετήσια βάση. Από τον Αύγουστο του 2023, η παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας της χώρας μου ήταν 718,74 δισεκατομμύρια kWh, σημειώνοντας μικρή μείωση από την ίδια περίοδο πέρυσι, σημειώνοντας μείωση 0,16% σε ετήσια βάση. Ο κύριος λόγος ήταν ότι λόγω της επίδρασης του κλίματος, οι βροχοπτώσεις το 2023 μειώθηκαν σημαντικά.
Ώρα δημοσίευσης: 19 Δεκεμβρίου 2024
