中国が1910年に最初の水力発電所である石龍壩水力発電所の建設を開始してから111年が経過しました。この100年以上の間に、石龍壩水力発電所の設備容量はわずか480kWから3億7000万KWになりました。世界では、中国の水力産業は目覚ましい成果を上げています。私たちは石炭業界にいて、水力発電についてのニュースを多かれ少なかれ聞くでしょうが、水力発電業界についてはあまり知りません。
01水力発電の原理
水力発電は、実際には水の位置エネルギーを機械的エネルギーに変換し、次に機械的エネルギーから電気的エネルギーに変換するプロセスです。一般的に言えば、流れる川の水を使ってモーターを回して発電することであり、川やその流域の一部に含まれるエネルギーは、水量と水滴に依存します。
川の水量は法人によって管理されておらず、水滴は大丈夫です。したがって、水力発電所を建設する際には、ダムを建設し、水を迂回させて水滴を集中させ、水資源の利用率を向上させることができます。
長江三峡水力発電所のように、ダムは川のセクションに大きな水滴のあるダムを建設し、水を貯めるための貯水池を設置し、水位を上げることです。迂回とは、JinpingII水力発電所などの迂回チャネルを介して上流の貯水池から下流に水を迂回させることを指します。
02水力の特徴
水力発電の利点には、主に環境保護と再生、高効率と柔軟性、低メンテナンスコストなどが含まれます。
環境保護と再生可能エネルギーは、水力発電の最大の利点となるはずです。水力発電は水中のエネルギーのみを使用し、水を消費せず、汚染を引き起こしません。
水力発電の主力設備である水車発電機セットは、効率的であるだけでなく、起動や運転にも柔軟性があります。静的な状態から数分で迅速に動作を開始し、数秒で負荷の増減のタスクを完了することができます。水力発電は、電力システムのピークシェービング、周波数変調、負荷スタンバイ、および事故スタンバイのタスクを実行するために使用できます。
水力発電は燃料を消費せず、燃料の採掘と輸送に多くの人的資源と設備を必要とせず、設備がシンプルで、オペレーターが少なく、補助電力が少なく、設備の耐用年数が長く、運用と保守のコストが低くなります。そのため、水力発電所の発電コストは火力発電所の1 / 5-1 / 8と低く、水力発電所のエネルギー利用率は85％以上と高く、石炭は-火力発電所の燃焼熱エネルギー効率はわずか約40％です。
水力発電の不利な点は、主に気候の影響を大きく受け、地理的条件によって制限され、初期段階での多額の投資と生態学的環境への損害を含みます。
水力発電は降水量の影響を大きく受けます。乾季と雨季のどちらであるかは、火力発電所の石炭調達の重要な基準要素です。水力発電は年や州によって安定しているが、月・四半期・地域の詳細は「日」によって異なる。火力発電のように安定した信頼できる電力を供給することはできません。
雨季と乾季の南北には大きな違いがあります。しかし、2013年から2021年までの各月の水力発電の統計によれば、全体として、中国の雨季は6月から10月頃であり、乾季は12月から2月頃である。2つの違いは2倍以上になる可能性があります。同時に、設備容量の増加を背景に、今年の1月から3月までの発電量は前年を大幅に下回り、3月の発電量は2015年と同等であることがわかります。これは、水力発電の「不安定性」を理解するのに十分です。
客観的な条件によって制限されます。水がある場所に水力発電所を建設することはできません。水力発電所の建設は、地質、落下、流量、居住者の移転、さらには行政区画によっても制限されます。たとえば、1956年の全国人民代表大会で言及された平山峡谷の水利保護プロジェクトは、甘粛省と寧夏回族自治区の間の利害の調整が不十分であったために可決されませんでした。今年の2回の提案で再び登場するまで、いつ建設を開始できるかはまだ不明です。
水力発電に必要な投資は多額です。水力発電所の建設のための土の岩とコンクリートの工事は莫大であり、莫大な再定住費用を支払わなければなりません。さらに、初期の投資は資本だけでなく時間にも反映されます。第三国定住と各部門の調整が必要なため、多くの水力発電所の建設サイクルは計画よりも大幅に遅れるでしょう。
建設中の白鶴灘水力発電所を例にとると、プロジェクトは1958年に開始され、1965年の「第3次5カ年計画」に含まれました。白鶴灘水力発電所は完成していません。予備設計と計画を除いて、実際の建設サイクルには少なくとも10年かかります。
大きな貯水池はダムの上流に大規模な氾濫を引き起こし、時には低地、川の谷、森林、草地に損害を与えます。同時に、それは植物の周りの水生生態系にも影響を及ぼします。魚や水鳥などの動物に大きな影響を与えます。
03中国の水力開発の現状
近年、水力発電は成長を維持しているが、ここ5年間の成長率は低い。
2020年の水力発電容量は1億3,552億1,000万キロワット時で、前年比3.9％増。しかし、第13次5か年計画期間中、風力発電とオプトエレクトロニクスは第13次5か年計画期間中に急速に発展し、計画目標を上回りましたが、水力発電は計画目標の約半分しか完了しませんでした。過去20年間、総発電量に占める水力発電の割合は比較的安定しており、14％〜19％に維持されています。
中国の発電量の伸び率から、水力発電の伸び率はここ5年間で鈍化しており、基本的には約5％を維持していることがわかる。
減速の理由は、一方では、生態環境を保護し修復するための第13次5カ年計画で明確に述べられている小さな水力発電の停止であると思います。四川省だけで修正と撤退が必要な4705の小さな水力発電所があります。
一方、中国の大規模な水力開発資源は不十分である。中国は、長江三峡、Gezhouba、Wudongde、Xiangjiaba、Baihetanなどの多くの水力発電所を建設してきました。大規模な水力発電所の再建のための資源は、雅魯蔵坊川の「大きな曲がり角」にすぎないかもしれません。しかし、この地域は地質構造、自然保護区の環境管理、周辺国との関係などが関係しているため、これまで解決が困難でした。
同時に、最近20年間の発電量の伸び率から、火力発電所の伸び率は基本的に総発電量の伸び率と同期しているが、水力発電所の伸び率は総発電量の伸び率で、「隔年で上昇」の状態を示しています。火力発電の割合が高いのには理由がありますが、それは水力発電の不安定さもある程度反映しています。
火力発電の割合を減らす過程で、水力発電は大きな役割を果たしていません。急速に発展しているものの、国力の大幅な増加を背景に、総発電量に占める割合を維持することしかできません。火力発電の割合の減少は、主に風力、太陽光発電、天然ガス、原子力などの他のクリーンなエネルギー源によるものです。
水力資源の過度の集中
四川省と雲南省の総水力発電量は国の水力発電量のほぼ半分を占めており、その結果、水力資源が豊富な地域では地域の水力発電を吸収できず、エネルギーの浪費につながる可能性があります。中国の主要な河川流域の廃水と電力の3分の2は、最大202億kwhの四川省からのものであり、四川省の廃電力の半分以上は、大都川の本流からのものです。
世界的に、中国の水力発電は過去10年間で急速に発展してきました。中国は、独自の力で世界の水力発電の成長をほぼ推進してきました。世界の水力消費の成長の80％近くは中国によるものであり、中国の水力消費は世界の水力消費の30％以上を占めています。
しかし、中国の一次エネルギー総消費量に占めるこのような巨大な水力消費の割合は、世界平均よりわずかに高く、2019年には8％未満です。カナダやノルウェーなどの先進国と比較しなくても、水力消費の割合は発展途上国でもあるブラジルよりもはるかに低い。中国には6億8000万キロワットの水力資源があり、世界で1位にランクされています。2020年までに、水力発電の設備容量は3億7000万キロワットになります。この観点から、中国の水力産業にはまだ発展の余地があります。
04中国における水力発電の今後の展開動向
水力発電は、今後数年間でその成長を加速し、総発電量に占める割合が増加し続けるでしょう。
一方では、第14次5か年計画期間中に、烏東徳、長江三峡グループの白鶴灘水力発電所、および八龍川水力発電所の中流域を含む、5,000万キロワットを超える水力発電が中国で稼働する可能性があります。さらに、雅魯蔵坊川下流域の水力開発プロジェクトは、第14次5か年計画に含まれており、技術的に利用可能な資源は7,000万キロワットであり、これは3つ以上の長江三峡水力発電所に相当します。再び大きな発展を遂げました。
一方、火力発電所規模の縮小は明らかに予測可能です。環境保護、エネルギー安全保障、技術開発の観点から、火力発電は電力分野での重要性を低下させ続けるでしょう。
今後数年間、水力発電の開発速度はまだ新エネルギーの開発速度と比較することはできません。総発電量に占める割合でさえ、新エネルギーの後発者に追い抜かれる可能性があります。時間が長くなると、新しいエネルギーに追い抜かれると言えます。
投稿時間：2022年4月12日
