Sono trascorsi 111 anni da quando la Cina ha iniziato la costruzione della centrale idroelettrica di Shilongba, la prima centrale idroelettrica nel 1910. In questi oltre 100 anni, dalla capacità installata della centrale idroelettrica di Shilongba di soli 480 kW ai 370 milioni di KW ora al primo posto mondo, l'industria dell'acqua e dell'elettricità in Cina ha ottenuto risultati notevoli.Siamo nell'industria del carbone e sentiremo più o meno notizie sull'energia idroelettrica, ma non sappiamo molto dell'industria idroelettrica.
01 principio di produzione di energia idroelettrica
L'energia idroelettrica è in realtà il processo di conversione dell'energia potenziale dell'acqua in energia meccanica e quindi da energia meccanica in energia elettrica.In generale, si tratta di utilizzare l'acqua corrente del fiume per azionare il motore per la produzione di energia e l'energia contenuta in un fiume o in una sezione del suo bacino dipende dal volume e dalla caduta dell'acqua.
Il volume dell'acqua del fiume non è controllato da alcuna persona giuridica e il calo è OK.Pertanto, quando si costruisce una centrale idroelettrica, si può scegliere di costruire una diga e deviare l'acqua per concentrare la goccia, in modo da migliorare il tasso di utilizzo delle risorse idriche.
Lo sbarramento consiste nel costruire una diga nella sezione del fiume con grande dislivello, stabilire un serbatoio per immagazzinare l'acqua e aumentare il livello dell'acqua, come la centrale idroelettrica delle Tre Gole;La deviazione si riferisce alla deviazione dell'acqua dal serbatoio a monte a quello a valle attraverso il canale di deviazione, come la centrale idroelettrica di Jinping II.
02 caratteristiche dell'energia idroelettrica
I vantaggi dell'energia idroelettrica includono principalmente la protezione e la rigenerazione dell'ambiente, l'elevata efficienza e flessibilità, i bassi costi di manutenzione e così via.
La protezione dell'ambiente e le energie rinnovabili dovrebbero essere il più grande vantaggio dell'energia idroelettrica.L'energia idroelettrica utilizza solo l'energia presente nell'acqua, non consuma acqua e non provoca inquinamento.
Il gruppo elettrogeno a turbina ad acqua, la principale attrezzatura per la produzione di energia idroelettrica, non è solo efficiente, ma anche flessibile nell'avvio e nel funzionamento.Può avviare rapidamente l'operazione dallo stato statico in pochi minuti e completare il compito di aumentare e diminuire il carico in pochi secondi.L'energia idroelettrica può essere utilizzata per svolgere le attività di riduzione dei picchi, modulazione di frequenza, standby del carico e standby per incidenti del sistema di alimentazione.
La produzione di energia idroelettrica non consuma carburante, non richiede molta manodopera e strutture investite nell'estrazione e nel trasporto di carburante, dispone di attrezzature semplici, pochi operatori, meno potenza ausiliaria, lunga durata delle apparecchiature e bassi costi operativi e di manutenzione.Pertanto, il costo di produzione di energia della centrale idroelettrica è basso, che è solo 1/5-1/8 di quello della centrale termica, e il tasso di utilizzo dell'energia della centrale idroelettrica è elevato, fino a oltre l'85%, mentre il carbone -l'efficienza energetica termica della centrale termica è solo del 40% circa.
Gli svantaggi dell'energia idroelettrica includono principalmente la forte influenza del clima, la limitazione delle condizioni geografiche, gli ingenti investimenti nella fase iniziale e i danni all'ambiente ecologico.
L'energia idroelettrica è fortemente influenzata dalle precipitazioni.Che si tratti della stagione secca e della stagione delle piogge è un importante fattore di riferimento per l'approvvigionamento di carbone delle centrali termoelettriche.La produzione di energia idroelettrica è stabile a seconda dell'anno e della provincia, ma dipende dal “giorno” in cui è dettagliata per mese, trimestre e regione.Non può fornire energia stabile e affidabile come quella termica.
Ci sono grandi differenze tra il sud e il nord nella stagione delle piogge e nella stagione secca.Tuttavia, secondo le statistiche sulla produzione di energia idroelettrica in ogni mese dal 2013 al 2021, nel complesso, la stagione delle piogge in Cina va da giugno a ottobre e la stagione secca va da dicembre a febbraio.La differenza tra i due può essere più che raddoppiata.Allo stesso tempo, possiamo anche vedere che, sullo sfondo dell'aumento della capacità installata, la produzione di energia da gennaio a marzo di quest'anno è significativamente inferiore a quella degli anni precedenti e la produzione di energia a marzo è addirittura equivalente a quella del 2015. Questo basta per farci vedere l'“instabilità” dell'energia idroelettrica.
Limitato da condizioni oggettive.Le centrali idroelettriche non possono essere costruite dove c'è acqua.La costruzione di una centrale idroelettrica è limitata dalla geologia, dalla caduta, dalla portata, dal trasferimento dei residenti e persino dalla divisione amministrativa.Ad esempio, il progetto di tutela dell'acqua della gola di Heishan menzionato al Congresso nazionale del popolo nel 1956 non è stato approvato a causa dello scarso coordinamento degli interessi tra Gansu e Ningxia.Fino a quando non riappare nella proposta delle due sessioni di quest'anno, non si sa ancora quando potranno iniziare i lavori.
L'investimento richiesto per l'energia idroelettrica è grande.Le opere in terra battuta e cemento per la costruzione di centrali idroelettriche sono enormi e si devono pagare enormi costi di reinsediamento;Inoltre, l'investimento anticipato non si riflette solo nel capitale, ma anche nel tempo.A causa della necessità di reinsediamento e coordinamento di vari dipartimenti, il ciclo di costruzione di molte centrali idroelettriche sarà molto ritardato del previsto.
Prendendo come esempio la centrale idroelettrica di Baihetan in costruzione, il progetto è stato avviato nel 1958 e incluso nel "terzo piano quinquennale" nel 1965. Tuttavia, dopo diversi colpi di scena, non è stato ufficialmente avviato fino all'agosto 2011. Finora, La centrale idroelettrica di Baihetan non è stata completata.Escludendo la progettazione preliminare e la progettazione, il ciclo di costruzione vero e proprio richiederà almeno 10 anni.
Grandi bacini artificiali causano inondazioni su larga scala nella parte superiore della diga, a volte danneggiando pianure, valli fluviali, foreste e praterie.Allo stesso tempo, influenzerà anche l'ecosistema acquatico intorno alla pianta.Ha un grande impatto su pesci, uccelli acquatici e altri animali.
03 situazione attuale dello sviluppo idroelettrico in Cina
Negli ultimi anni, la produzione idroelettrica ha mantenuto la crescita, ma il tasso di crescita negli ultimi cinque anni è basso
Nel 2020 la capacità di generazione idroelettrica è di 1355,21 miliardi di kWh, con un aumento anno su anno del 3,9%.Tuttavia, durante il tredicesimo piano quinquennale, l'energia eolica e l'optoelettronica si sono sviluppate rapidamente durante il tredicesimo piano quinquennale, superando gli obiettivi di pianificazione, mentre l'energia idroelettrica ha completato solo circa la metà degli obiettivi di pianificazione.Negli ultimi 20 anni, la percentuale di energia idroelettrica nella produzione totale di energia è stata relativamente stabile, mantenuta al 14% - 19%.
Dal tasso di crescita della produzione di energia elettrica cinese si evince che il tasso di crescita dell'energia idroelettrica è rallentato negli ultimi cinque anni, mantenendosi sostanzialmente intorno al 5%.
Penso che le ragioni del rallentamento siano, da un lato, la chiusura del piccolo idroelettrico, che è chiaramente menzionato nel tredicesimo piano quinquennale per la protezione e il ripristino dell'ambiente ecologico.Ci sono 4705 piccole centrali idroelettriche che devono essere rettificate e ritirate nella sola provincia del Sichuan;
D'altra parte, le grandi risorse di sviluppo idroelettrico della Cina sono insufficienti.La Cina ha costruito molte centrali idroelettriche come le Tre Gole, Gezhouba, Wudongde, Xiangjiaba e Baihetan.Le risorse per la ricostruzione di grandi centrali idroelettriche potrebbero essere solo la “grande ansa” del fiume Yarlung Zangbo.Tuttavia, poiché la regione coinvolge la struttura geologica, il controllo ambientale delle riserve naturali e le relazioni con i paesi circostanti, è stato difficile da risolvere prima.
Allo stesso tempo, dal tasso di crescita della produzione di energia elettrica negli ultimi 20 anni si può anche vedere che il tasso di crescita dell'energia termica è sostanzialmente sincronizzato con il tasso di crescita della produzione totale di energia, mentre il tasso di crescita dell'energia idroelettrica è irrilevante per il tasso di crescita della produzione totale di energia, che mostra lo stato di “aumento ogni due anni”.Sebbene ci siano ragioni per l'elevata percentuale di energia termica, riflette anche in una certa misura l'instabilità dell'energia idroelettrica.
Nel processo di diminuzione della quota di energia termica, l'energia idroelettrica non ha giocato un ruolo importante.Sebbene si sviluppi rapidamente, può mantenere la sua quota nella produzione totale di energia solo sullo sfondo del grande aumento della produzione nazionale di energia.La riduzione della quota di energia termica è dovuta principalmente ad altre fonti di energia pulita, come l'eolico, il fotovoltaico, il gas naturale, il nucleare e così via.
Eccessiva concentrazione di risorse idroelettriche
La produzione totale di energia idroelettrica delle province di Sichuan e Yunnan rappresenta quasi la metà della produzione idroelettrica nazionale e il problema che ne deriva è che le aree ricche di risorse idroelettriche potrebbero non essere in grado di assorbire la produzione idroelettrica locale, con conseguente spreco di energia.Due terzi delle acque reflue e dell'elettricità nei principali bacini fluviali cinesi provengono dalla provincia di Sichuan, fino a 20,2 miliardi di kWh, mentre più della metà dell'elettricità di scarto nella provincia di Sichuan proviene dal corso principale del fiume Dadu.
In tutto il mondo, l'energia idroelettrica cinese si è sviluppata rapidamente negli ultimi 10 anni.La Cina ha quasi guidato la crescita dell'energia idroelettrica globale con le proprie forze.Quasi l'80% della crescita del consumo idroelettrico globale proviene dalla Cina e il consumo idroelettrico cinese rappresenta oltre il 30% del consumo idroelettrico globale.
Tuttavia, la percentuale di tale enorme consumo di energia idroelettrica sul consumo totale di energia primaria della Cina è solo leggermente superiore alla media mondiale, inferiore all'8% nel 2019. Anche se non confrontata con paesi sviluppati come Canada e Norvegia, la proporzione del consumo di energia idroelettrica è di gran lunga inferiore a quella del Brasile, che è anche un paese in via di sviluppo.La Cina ha 680 milioni di kilowatt di risorse idroelettriche, al primo posto nel mondo.Entro il 2020, la capacità installata di energia idroelettrica sarà di 370 milioni di kilowatt.Da questo punto di vista, l'industria idroelettrica cinese ha ancora ampi margini di sviluppo.
04 trend di sviluppo futuro dell'energia idroelettrica in Cina
L'energia idroelettrica accelererà la sua crescita nei prossimi anni e continuerà ad aumentare la proporzione della produzione totale di energia.
Da un lato, durante il quattordicesimo piano quinquennale, in Cina possono essere messi in funzione più di 50 milioni di kilowatt di energia idroelettrica, tra cui Wudongde, le centrali idroelettriche di Baihetan del gruppo delle Tre Gole e il tratto centrale della centrale idroelettrica del fiume Yalong.Inoltre, il progetto di sviluppo idroelettrico nel corso inferiore del fiume Yarlung Zangbo è stato incluso nel quattordicesimo piano quinquennale, con 70 milioni di kilowatt di risorse tecnicamente sfruttabili, che equivalgono a più di tre centrali idroelettriche Three Gorges, il che significa che l'energia idroelettrica ha inaugurato di nuovo un grande sviluppo;
D'altra parte, la riduzione della scala di potenza termica è ovviamente prevedibile.Sia dal punto di vista della protezione ambientale, della sicurezza energetica e dello sviluppo tecnologico, l'energia termica continuerà a ridurre la sua importanza nel campo dell'energia.
Nei prossimi anni la velocità di sviluppo dell'energia idroelettrica non potrà ancora essere paragonata a quella della nuova energia.Anche nella proporzione della produzione totale di energia, può essere superata dai ritardatari della nuova energia.Se il tempo si prolunga, si può dire che sarà superato da nuova energia.
Tempo di pubblicazione: 12-aprile-2022
