Han pasado 111 años desde que China comenzó la construcción de la central hidroeléctrica shilongba, la primera central hidroeléctrica en 1910. En estos más de 100 años, desde la capacidad instalada de la central hidroeléctrica shilongba de solo 480 kW hasta los 370 millones de KW que ahora ocupan el primer lugar en el mundo, la industria del agua y la electricidad de China ha logrado logros notables.Estamos en la industria del carbón y escucharemos más o menos algunas noticias sobre la energía hidroeléctrica, pero no sabemos mucho sobre la industria de la energía hidroeléctrica.
01 principio de generación de energía de la energía hidroeléctrica
La energía hidroeléctrica es en realidad el proceso de convertir la energía potencial del agua en energía mecánica, y luego de energía mecánica en energía eléctrica.En términos generales, se trata de utilizar el agua que fluye del río para hacer girar el motor para la generación de energía, y la energía contenida en un río o una sección de su cuenca depende del volumen y la caída del agua.
El volumen de agua del río no está controlado por ninguna persona jurídica y el descenso está bien.Por lo tanto, al construir una central hidroeléctrica, puede optar por construir una represa y desviar el agua para concentrar la caída, a fin de mejorar la tasa de utilización de los recursos hídricos.
Represar es construir una presa en la sección del río con una gran caída, establecer un embalse para almacenar agua y elevar el nivel del agua, como la Central Hidroeléctrica de las Tres Gargantas;El desvío se refiere al desvío de agua desde el embalse aguas arriba hacia el río abajo a través del canal de desvío, como la central hidroeléctrica Jinping II.
02 características de la energía hidroeléctrica
Las ventajas de la energía hidroeléctrica incluyen principalmente la protección y regeneración del medio ambiente, alta eficiencia y flexibilidad, bajo costo de mantenimiento, etc.
La protección del medio ambiente y las energías renovables deberían ser la mayor ventaja de la energía hidroeléctrica.La energía hidroeléctrica solo usa la energía del agua, no consume agua y no causará contaminación.
El grupo electrógeno de turbina de agua, el principal equipo de energía de la generación de energía hidroeléctrica, no solo es eficiente, sino también flexible en la puesta en marcha y operación.Puede iniciar la operación rápidamente desde el estado estático en unos minutos y completar la tarea de aumentar y disminuir la carga en unos segundos.La energía hidroeléctrica se puede utilizar para realizar las tareas de reducción de picos, modulación de frecuencia, reserva de carga y reserva de accidentes del sistema de energía.
La generación de energía hidroeléctrica no consume combustible, no necesita mucha mano de obra e instalaciones invertidas en la extracción y transporte de combustible, tiene equipos simples, pocos operadores, menos energía auxiliar, larga vida útil de los equipos y bajos costos de operación y mantenimiento.Por lo tanto, el costo de producción de energía de la central hidroeléctrica es bajo, que es solo 1/5-1/8 del de la central térmica, y la tasa de utilización de energía de la central hidroeléctrica es alta, hasta más del 85%, mientras que el carbón -La eficiencia energética térmica de la central térmica es solo del 40%.
Las desventajas de la energía hidroeléctrica incluyen principalmente verse muy afectada por el clima, limitada por las condiciones geográficas, grandes inversiones en la etapa inicial y daño al medio ambiente ecológico.
La energía hidroeléctrica se ve muy afectada por las precipitaciones.Ya sea en la estación seca o en la estación húmeda, es un factor de referencia importante para la adquisición de carbón para energía de la planta de energía térmica.La generación hidroeléctrica es estable según año y provincia, pero depende del “día” cuando se detalla al mes, trimestre y región.No puede proporcionar energía estable y confiable como la energía térmica.
Hay grandes diferencias entre el Sur y el Norte en la estación húmeda y la estación seca.Sin embargo, según las estadísticas de generación de energía hidroeléctrica en cada mes desde 2013 hasta 2021, en general, la estación húmeda de China es de junio a octubre y la estación seca es de diciembre a febrero.La diferencia entre los dos puede ser más del doble.Al mismo tiempo, también podemos ver que en el contexto del aumento de la capacidad instalada, la generación de energía de enero a marzo de este año es significativamente menor que la de años anteriores, y la generación de energía en marzo es incluso equivalente a la de 2015. Esto es suficiente para dejarnos ver la “inestabilidad” de la energía hidroeléctrica.
Limitado por condiciones objetivas.No se pueden construir centrales hidroeléctricas donde hay agua.La construcción de una central hidroeléctrica está limitada por la geología, el desnivel, el caudal, la reubicación de los residentes e incluso la división administrativa.Por ejemplo, el proyecto de conservación de agua de Heishan Gorge mencionado en el Congreso Nacional del Pueblo en 1956 no ha sido aprobado debido a la mala coordinación de intereses entre Gansu y Ningxia.Hasta que no vuelva a aparecer en la propuesta de las dos jornadas de este año, aún se desconoce cuándo podrá comenzar la construcción.
La inversión requerida para la energía hidroeléctrica es grande.Los trabajos de tierra, roca y hormigón para la construcción de las centrales hidroeléctricas son enormes y hay que pagar enormes costos de reasentamiento;Además, la inversión temprana no solo se refleja en capital, sino también en tiempo.Debido a la necesidad de reasentamiento y coordinación de varios departamentos, el ciclo de construcción de muchas centrales hidroeléctricas se retrasará mucho más de lo previsto.
Tomando como ejemplo la central hidroeléctrica de Baihetan en construcción, el proyecto se inició en 1958 y se incluyó en el "tercer plan quinquenal" en 1965. Sin embargo, después de varios giros y vueltas, no se inició oficialmente hasta agosto de 2011. Hasta ahora, La central hidroeléctrica de Baihetan no se ha completado.Excluyendo el diseño y la planificación preliminares, el ciclo de construcción real tomará al menos 10 años.
Los grandes embalses provocan inundaciones a gran escala en los tramos superiores de la represa, a veces dañando las tierras bajas, los valles de los ríos, los bosques y las praderas.Al mismo tiempo, también afectará el ecosistema acuático alrededor de la planta.Tiene un gran impacto en peces, aves acuáticas y otros animales.
03 situación actual del desarrollo hidroeléctrico en China
En los últimos años, la generación hidroeléctrica ha mantenido el crecimiento, pero la tasa de crecimiento en los últimos cinco años es baja
En 2020, la capacidad de generación hidroeléctrica es de 1355.210 millones de kwh, con un incremento interanual del 3,9%.Sin embargo, durante el período del 13° Plan Quinquenal, la energía eólica y la optoelectrónica se desarrollaron rápidamente durante el período del 13° Plan Quinquenal, superando los objetivos de planificación, mientras que la energía hidroeléctrica solo completó alrededor de la mitad de los objetivos de planificación.Durante los últimos 20 años, la proporción de energía hidroeléctrica en la generación total de energía se ha mantenido relativamente estable, manteniéndose entre 14% y 19%.
A partir de la tasa de crecimiento de la generación de energía de China, se puede ver que la tasa de crecimiento de la energía hidroeléctrica se ha desacelerado en los últimos cinco años, manteniéndose básicamente en alrededor del 5%.
Creo que las razones de la desaceleración son, por un lado, el cierre de las pequeñas centrales hidroeléctricas, que se menciona claramente en el 13º plan quinquenal para proteger y reparar el entorno ecológico.Hay 4705 pequeñas centrales hidroeléctricas que deben rectificarse y retirarse solo en la provincia de Sichuan;
Por otro lado, los grandes recursos de desarrollo hidroeléctrico de China son insuficientes.China ha construido muchas centrales hidroeléctricas como Three Gorges, Gezhouba, Wudongde, Xiangjiaba y Baihetan.Los recursos para la reconstrucción de grandes centrales hidroeléctricas pueden ser solo la "gran curva" del río Yarlung Zangbo.Sin embargo, debido a que la región involucra la estructura geológica, el control ambiental de las reservas naturales y las relaciones con los países vecinos, ha sido difícil de resolver antes.
Al mismo tiempo, también se puede ver a partir de la tasa de crecimiento de la generación de energía en los últimos 20 años que la tasa de crecimiento de la energía térmica está básicamente sincronizada con la tasa de crecimiento de la generación de energía total, mientras que la tasa de crecimiento de la energía hidroeléctrica es irrelevante para la tasa de crecimiento de la generación de energía total, que muestra el estado de "aumento cada dos años".Aunque hay razones para la alta proporción de energía térmica, también refleja hasta cierto punto la inestabilidad de la energía hidroeléctrica.
En el proceso de disminución de la proporción de energía térmica, la energía hidráulica no ha jugado un papel importante.Aunque se desarrolla rápidamente, solo puede mantener su proporción en la generación de energía total en el contexto del gran aumento de la generación de energía nacional.La reducción en la proporción de energía térmica se debe principalmente a otras fuentes de energía limpia, como la eólica, la fotovoltaica, el gas natural, la energía nuclear, etc.
Excesiva concentración de recursos hidroeléctricos
La generación hidroeléctrica total de las provincias de Sichuan y Yunnan representa casi la mitad de la generación hidroeléctrica nacional, y el problema resultante es que las áreas ricas en recursos hidroeléctricos pueden no ser capaces de absorber la generación hidroeléctrica local, lo que resulta en un desperdicio de energía.Dos tercios de las aguas residuales y la electricidad en las principales cuencas fluviales de China provienen de la provincia de Sichuan, hasta 20.200 millones de kwh, mientras que más de la mitad de la electricidad residual en la provincia de Sichuan proviene de la corriente principal del río Dadu.
En todo el mundo, la energía hidroeléctrica de China se ha desarrollado rápidamente en los últimos 10 años.China casi ha impulsado el crecimiento de la energía hidroeléctrica global con su propia fuerza.Casi el 80 % del crecimiento del consumo mundial de energía hidroeléctrica proviene de China, y el consumo de energía hidroeléctrica de China representa más del 30 % del consumo mundial de energía hidroeléctrica.
Sin embargo, la proporción de un consumo de energía hidroeléctrica tan enorme en el consumo total de energía primaria de China es solo ligeramente superior al promedio mundial, menos del 8% en 2019. Incluso si no se compara con países desarrollados como Canadá y Noruega, la proporción de consumo de energía hidroeléctrica es mucho más bajo que el de Brasil, que también es un país en desarrollo.China tiene 680 millones de kilovatios de recursos hidroeléctricos, ocupando el primer lugar en el mundo.Para 2020, la capacidad instalada de energía hidroeléctrica será de 370 millones de kilovatios.Desde esta perspectiva, la industria hidroeléctrica de China todavía tiene un gran espacio para el desarrollo.
04 tendencia de desarrollo futuro de la energía hidroeléctrica en China
La energía hidroeléctrica acelerará su crecimiento en los próximos años y seguirá aumentando en la proporción de la generación total de energía.
Por un lado, durante el período del 14.º Plan Quinquenal, se pueden poner en funcionamiento más de 50 millones de kilovatios de energía hidroeléctrica en China, incluidas las centrales hidroeléctricas de Wudongde, Baihetan del grupo de las Tres Gargantas y el tramo medio de la central hidroeléctrica del río Yalong.Además, el proyecto de desarrollo de energía hidroeléctrica en los tramos inferiores del río Yarlung Zangbo se ha incluido en el plan quinquenal 14, con 70 millones de kilovatios de recursos técnicamente explotables, lo que equivale a más de tres centrales hidroeléctricas de las Tres Gargantas, lo que significa que la energía hidroeléctrica ha dado paso a un gran desarrollo de nuevo;
Por otro lado, la reducción de la escala de potencia térmica es obviamente predecible.Ya sea desde la perspectiva de la protección del medio ambiente, la seguridad energética y el desarrollo tecnológico, la energía térmica seguirá reduciendo su importancia en el campo de la energía.
En los próximos años, la velocidad de desarrollo de la energía hidroeléctrica aún no se puede comparar con la de las nuevas energías.Incluso en la proporción de la generación de energía total, puede ser superada por los recién llegados de nuevas energías.Si el tiempo se prolonga, se puede decir que será superado por nueva energía.
Hora de publicación: 12-abr-2022
