Sudah 111 tahun sejak Tiongkok memulai pembangunan stasiun tenaga air Shilongba, stasiun tenaga air pertama pada tahun 1910. Dalam lebih dari 100 tahun ini, dari kapasitas terpasang stasiun tenaga air Shilongba yang hanya 480 kW hingga 370 juta KW yang sekarang menempati peringkat pertama di dunia, industri air dan listrik Tiongkok telah membuat prestasi yang luar biasa. Kita berada di industri batu bara, dan kita akan mendengar beberapa berita tentang tenaga air lebih atau kurang, tetapi kita tidak tahu banyak tentang industri tenaga air.
01 Prinsip pembangkitan tenaga listrik tenaga air
Tenaga air sebenarnya adalah proses mengubah energi potensial air menjadi energi mekanik, dan kemudian dari energi mekanik menjadi energi listrik. Secara umum, tenaga air adalah memanfaatkan aliran air sungai untuk memutar motor guna menghasilkan listrik, dan energi yang terkandung dalam sungai atau bagian cekungannya bergantung pada volume dan debit air.
Volume air sungai tidak dikendalikan oleh badan hukum mana pun, dan penurunannya tidak apa-apa. Oleh karena itu, ketika membangun stasiun pembangkit listrik tenaga air, Anda dapat memilih untuk membangun bendungan dan mengalihkan air untuk memusatkan penurunan, sehingga dapat meningkatkan tingkat pemanfaatan sumber daya air.
Pembendungan adalah membangun bendungan pada bagian sungai yang memiliki kemiringan besar, membuat waduk untuk menyimpan air dan menaikkan muka air, seperti halnya Stasiun Pembangkit Listrik Tenaga Air Tiga Ngarai; Pengalihan mengacu pada pengalihan air dari waduk di hulu ke hilir melalui saluran pengalihan, seperti stasiun pembangkit listrik tenaga air Jinping II.
02 Karakteristik Tenaga Air
Keuntungan tenaga air terutama meliputi perlindungan dan regenerasi lingkungan, efisiensi dan fleksibilitas tinggi, biaya pemeliharaan rendah dan sebagainya.
Perlindungan lingkungan dan energi terbarukan seharusnya menjadi keunggulan terbesar dari tenaga air. Tenaga air hanya menggunakan energi dalam air, tidak mengonsumsi air, dan tidak akan menyebabkan polusi.
Rangkaian generator turbin air, peralatan listrik utama pembangkit listrik tenaga air, tidak hanya efisien, tetapi juga fleksibel dalam hal penyalaan dan pengoperasian. Rangkaian ini dapat memulai pengoperasian dengan cepat dari keadaan statis dalam beberapa menit dan menyelesaikan tugas menambah dan mengurangi beban dalam beberapa detik. Tenaga air dapat digunakan untuk melakukan tugas pemangkasan beban puncak, modulasi frekuensi, siaga beban, dan siaga kecelakaan pada sistem tenaga.
Pembangkit listrik tenaga air tidak mengonsumsi bahan bakar, tidak memerlukan banyak tenaga kerja dan fasilitas yang diinvestasikan dalam penambangan dan pengangkutan bahan bakar, memiliki peralatan sederhana, sedikit operator, daya bantu lebih sedikit, masa pakai peralatan panjang dan biaya operasi dan pemeliharaan rendah. Oleh karena itu, biaya produksi listrik stasiun tenaga air rendah, yang hanya 1/5-1/8 dari pembangkit listrik tenaga termal, dan tingkat pemanfaatan energi stasiun tenaga air tinggi, hingga lebih dari 85%, sedangkan efisiensi energi termal pembangkit listrik tenaga termal berbahan bakar batu bara hanya sekitar 40%.
Kerugian tenaga air terutama meliputi sangat dipengaruhi oleh iklim, dibatasi oleh kondisi geografis, investasi besar pada tahap awal dan kerusakan pada lingkungan ekologi.
Tenaga air sangat dipengaruhi oleh curah hujan. Baik pada musim kemarau maupun musim hujan merupakan faktor acuan penting untuk pengadaan batu bara pembangkit listrik termal. Pembangkitan tenaga air stabil menurut tahun dan provinsi, tetapi tergantung pada "hari" ketika dirinci ke bulan, kuartal, dan wilayah. Pembangkitan tenaga air tidak dapat menyediakan daya yang stabil dan andal seperti tenaga termal.
Terdapat perbedaan besar antara wilayah Selatan dan Utara dalam hal musim hujan dan musim kemarau. Akan tetapi, menurut statistik pembangkitan tenaga air setiap bulan dari tahun 2013 hingga 2021, secara keseluruhan, musim hujan di Tiongkok berlangsung sekitar bulan Juni hingga Oktober dan musim kemarau berlangsung sekitar bulan Desember hingga Februari. Perbedaan antara keduanya dapat lebih dari dua kali lipat. Pada saat yang sama, kita juga dapat melihat bahwa dengan latar belakang peningkatan kapasitas terpasang, pembangkitan daya dari bulan Januari hingga Maret tahun ini secara signifikan lebih rendah daripada tahun-tahun sebelumnya, dan pembangkitan daya pada bulan Maret bahkan setara dengan tahun 2015. Hal ini cukup untuk menunjukkan "ketidakstabilan" tenaga air.
Dibatasi oleh kondisi objektif. Pembangkit listrik tenaga air tidak dapat dibangun di tempat yang terdapat air. Pembangunan pembangkit listrik tenaga air dibatasi oleh geologi, penurunan, laju aliran, relokasi penduduk, dan bahkan pembagian administratif. Misalnya, proyek konservasi air Ngarai Heishan yang disebutkan dalam Kongres Rakyat Nasional tahun 1956 belum disahkan karena koordinasi kepentingan yang buruk antara Gansu dan Ningxia. Hingga muncul kembali dalam usulan kedua sidang tahun ini, masih belum diketahui kapan pembangunan dapat dimulai.
Investasi yang dibutuhkan untuk pembangkit listrik tenaga air sangat besar. Pekerjaan tanah, batu, dan beton untuk pembangunan stasiun pembangkit listrik tenaga air sangat besar, dan biaya pemukiman kembali yang besar harus dibayarkan; Selain itu, investasi awal tidak hanya tercermin dalam modal, tetapi juga dalam waktu. Karena perlunya pemukiman kembali dan koordinasi berbagai departemen, siklus pembangunan banyak stasiun pembangkit listrik tenaga air akan jauh lebih lambat dari yang direncanakan.
Mengambil contoh Pembangkit Listrik Tenaga Air Baihetan yang sedang dibangun, proyek ini dimulai pada tahun 1958 dan dimasukkan dalam "rencana lima tahun ketiga" pada tahun 1965. Akan tetapi, setelah melalui berbagai perubahan dan rintangan, proyek ini baru dimulai secara resmi pada bulan Agustus 2011. Hingga saat ini, Pembangkit Listrik Tenaga Air Baihetan belum selesai dibangun. Jika tidak termasuk desain dan perencanaan awal, siklus konstruksi sebenarnya akan memakan waktu setidaknya 10 tahun.
Waduk yang besar menyebabkan banjir besar di bagian hulu bendungan, terkadang merusak dataran rendah, lembah sungai, hutan, dan padang rumput. Pada saat yang sama, hal itu juga akan memengaruhi ekosistem perairan di sekitar pabrik. Hal itu berdampak besar pada ikan, unggas air, dan hewan lainnya.
03 Situasi terkini pengembangan tenaga air di Tiongkok
Dalam beberapa tahun terakhir, pembangkit listrik tenaga air terus mengalami pertumbuhan, namun tingkat pertumbuhan dalam lima tahun terakhir masih rendah
Pada tahun 2020, kapasitas pembangkitan listrik tenaga air adalah 1355,21 miliar kwh, dengan peningkatan tahun ke tahun sebesar 3,9%. Namun, selama periode Rencana Lima Tahun ke-13, tenaga angin dan Optoelektronik berkembang pesat selama periode Rencana Lima Tahun ke-13, melampaui tujuan perencanaan, sementara tenaga air hanya menyelesaikan sekitar setengah dari tujuan perencanaan. Selama 20 tahun terakhir, proporsi tenaga air dalam total pembangkitan listrik relatif stabil, dipertahankan pada 14% – 19%.
Dari laju pertumbuhan pembangkit listrik Tiongkok, dapat dilihat bahwa laju pertumbuhan tenaga air telah melambat dalam lima tahun terakhir, pada dasarnya dipertahankan sekitar 5%.
Saya pikir alasan perlambatan ini adalah, di satu sisi, penutupan pembangkit listrik tenaga air skala kecil, yang disebutkan dengan jelas dalam rencana lima tahun ke-13 untuk melindungi dan memperbaiki lingkungan ekologis. Ada 4.705 pembangkit listrik tenaga air skala kecil yang perlu diperbaiki dan ditarik di Provinsi Sichuan saja;
Di sisi lain, sumber daya pengembangan tenaga air Tiongkok yang besar tidak mencukupi. Tiongkok telah membangun banyak stasiun tenaga air seperti Tiga Ngarai, Gezhouba, Wudongde, Xiangjiaba, dan Baihetan. Sumber daya untuk rekonstruksi stasiun tenaga air besar mungkin hanya "tikungan besar" Sungai Yarlung Zangbo. Namun, karena wilayah tersebut melibatkan struktur geologi, pengendalian lingkungan cagar alam, dan hubungan dengan negara-negara tetangga, hal itu sulit diselesaikan sebelumnya.
Pada saat yang sama, dapat juga dilihat dari laju pertumbuhan pembangkitan listrik dalam 20 tahun terakhir bahwa laju pertumbuhan tenaga termal pada dasarnya sinkron dengan laju pertumbuhan total pembangkitan listrik, sedangkan laju pertumbuhan tenaga air tidak relevan dengan laju pertumbuhan total pembangkitan listrik, menunjukkan keadaan "naik setiap dua tahun". Meskipun ada alasan untuk proporsi tenaga termal yang tinggi, hal itu juga mencerminkan ketidakstabilan tenaga air sampai batas tertentu.
Dalam proses penurunan proporsi tenaga termal, tenaga air belum memainkan peran besar. Meskipun berkembang pesat, tenaga air hanya dapat mempertahankan proporsinya dalam total pembangkitan listrik di bawah latar belakang peningkatan besar pembangkitan listrik nasional. Penurunan proporsi tenaga termal terutama disebabkan oleh sumber energi bersih lainnya, seperti tenaga angin, fotovoltaik, gas alam, energi nuklir, dan sebagainya.
Konsentrasi sumber daya tenaga air yang berlebihan
Total pembangkitan listrik tenaga air di provinsi Sichuan dan Yunnan mencakup hampir setengah dari pembangkitan listrik tenaga air nasional, dan masalah yang ditimbulkannya adalah bahwa daerah yang kaya akan sumber daya listrik tenaga air mungkin tidak dapat menyerap pembangkitan listrik tenaga air setempat, sehingga mengakibatkan pemborosan energi. Dua pertiga dari air limbah dan listrik di daerah aliran sungai utama di Tiongkok berasal dari Provinsi Sichuan, hingga 20,2 miliar kwh, sementara lebih dari setengah listrik limbah di provinsi Sichuan berasal dari aliran utama Sungai Dadu.
Di seluruh dunia, tenaga air Tiongkok telah berkembang pesat dalam 10 tahun terakhir. Tiongkok hampir menjadi penggerak pertumbuhan tenaga air global dengan kekuatannya sendiri. Hampir 80% pertumbuhan konsumsi tenaga air global berasal dari Tiongkok, dan konsumsi tenaga air Tiongkok mencakup lebih dari 30% konsumsi tenaga air global.
Namun, proporsi konsumsi tenaga air yang begitu besar dalam total konsumsi energi primer Tiongkok hanya sedikit lebih tinggi dari rata-rata dunia, kurang dari 8% pada tahun 2019. Bahkan jika tidak dibandingkan dengan negara-negara maju seperti Kanada dan Norwegia, proporsi konsumsi tenaga air tersebut jauh lebih rendah daripada Brasil, yang juga merupakan negara berkembang. Tiongkok memiliki 680 juta kilowatt sumber daya tenaga air, menempati peringkat pertama di dunia. Pada tahun 2020, kapasitas terpasang tenaga air akan menjadi 370 juta kilowatt. Dari perspektif ini, industri tenaga air Tiongkok masih memiliki ruang yang besar untuk dikembangkan.
04 Tren pengembangan masa depan tenaga hidro di Tiongkok
Tenaga air akan mempercepat pertumbuhannya dalam beberapa tahun ke depan dan akan terus meningkat dalam proporsi total pembangkitan listrik.
Di satu sisi, selama periode Rencana Lima Tahun ke-14, lebih dari 50 juta kilowatt tenaga air dapat dioperasikan di Tiongkok, termasuk Stasiun Tenaga Air Wudongde, Baihetan dari kelompok Tiga Ngarai dan bagian tengah stasiun tenaga air Sungai Yalong. Selain itu, proyek pengembangan tenaga air di bagian hilir Sungai Yarlung Zangbo telah dimasukkan dalam rencana lima tahun ke-14, dengan 70 juta kilowatt sumber daya yang dapat dieksploitasi secara teknis, yang setara dengan lebih dari tiga stasiun tenaga air Tiga Ngarai, yang berarti bahwa tenaga air telah mengantar pada perkembangan besar lagi;
Di sisi lain, pengurangan skala daya termal jelas dapat diprediksi. Baik dari perspektif perlindungan lingkungan, keamanan energi, dan pengembangan teknologi, daya termal akan terus mengurangi kepentingannya di bidang tenaga listrik.
Dalam beberapa tahun ke depan, kecepatan pengembangan tenaga air masih belum dapat dibandingkan dengan energi baru. Bahkan dalam proporsi total pembangkitan daya, mungkin akan disusul oleh energi baru yang datang terlambat. Jika waktunya diperpanjang, dapat dikatakan akan disusul oleh energi baru.
Waktu posting: 12-Apr-2022
