Гидроэнергетиканың даму тарихы ұзақ және толық өнеркәсіптік тізбегі бар
Гидроэнергетика - электр энергиясын өндіру үшін судың кинетикалық энергиясын пайдаланатын жаңартылатын энергия технологиясы. Бұл жаңартылатындық, төмен шығарындылар, тұрақтылық және басқарылу сияқты көптеген артықшылықтары бар кеңінен қолданылатын таза энергия. Гидроэнергетиканың жұмыс принципі қарапайым тұжырымдамаға негізделген: турбинаны іске қосу үшін су ағынының кинетикалық энергиясын пайдалану, содан кейін генераторды электр энергиясын өндіруге айналдыру. Гидроэнергетика өндірісінің кезеңдері: су көзін, әдетте су қоймасын (жасанды су қоймасын) немесе қуат беретін табиғи өзенді қажет ететін су қоймасынан немесе өзеннен суды бұру; су ағынын басқару, су ағыны бұру арнасы арқылы турбинаның қалақтарына бағытталады. Бұру арнасы электр энергиясын өндіру қуатын реттеу үшін су ағынының ағынын басқара алады; турбина жұмыс істейді, ал су ағыны турбинаның қалақтарына соғылып, оны айналдырады. Турбина жел энергиясын өндірудегі жел дөңгелегіне ұқсас; генератор электр энергиясын өндіреді, ал турбинаның жұмысы генераторды айналдырады, ол электромагниттік индукция принципі арқылы электр энергиясын өндіреді; электр энергиясын беру, өндірілген электр энергиясы электр желісіне беріліп, қалаларға, өнеркәсіптерге және үй шаруашылықтарына жеткізіледі. Гидроэнергетиканың көптеген түрлері бар. Әртүрлі жұмыс принциптері мен қолдану сценарийлеріне сәйкес, оны өзен энергиясын өндіру, су қоймаларының энергиясын өндіру, толқындар мен мұхиттардың энергиясын өндіру және шағын гидроэнергетика деп бөлуге болады. Гидроэнергетиканың көптеген артықшылықтары бар, бірақ кейбір кемшіліктері де бар. Артықшылықтары негізінен: гидроэнергетика жаңартылатын энергия көзі болып табылады. Гидроэнергетика су айналымына негізделген, сондықтан ол жаңартылатын және таусылмайды; ол таза энергия көзі. Гидроэнергетика парниктік газдар мен ауаны ластаушы заттарды шығармайды және қоршаған ортаға аз әсер етеді; оны басқаруға болады. Гидроэнергетика сенімді негізгі жүктеме қуатын қамтамасыз ету үшін сұранысқа сәйкес реттелуі мүмкін. Негізгі кемшіліктері: ірі гидроэнергетикалық жобалар экожүйеге зиян келтіруі мүмкін, сондай-ақ тұрғындардың көші-қоны және жерді тәркілеу сияқты әлеуметтік мәселелер; гидроэнергетика су ресурстарының қолжетімділігімен шектеледі, ал құрғақшылық немесе су ағынының төмендеуі электр қуатын өндіру қуатына әсер етуі мүмкін.
Гидроэнергетика, жаңартылатын энергия түрі ретінде, ұзақ тарихы бар. Ертедегі су турбиналары мен су дөңгелектері: Біздің заманымызға дейінгі II ғасырда адамдар диірмендер мен ағаш кесетін станоктар сияқты техниканы басқару үшін су турбиналары мен су дөңгелектерін пайдалана бастады. Бұл машиналар жұмыс істеу үшін су ағынының кинетикалық энергиясын пайдаланады. Электр энергиясын өндірудің пайда болуы: 19 ғасырдың аяғында адамдар су энергиясын электр энергиясына айналдыру үшін су электр станцияларын пайдалана бастады. Әлемдегі алғашқы коммерциялық су электр станциясы 1882 жылы АҚШ-тың Висконсин штатында салынды. Бөгеттер мен су қоймаларының құрылысы: 20 ғасырдың басында су электр станцияларының ауқымы бөгеттер мен су қоймаларының құрылысымен айтарлықтай кеңейді. Белгілі бөгет жобаларына АҚШ-тағы Гувер бөгеті және Қытайдағы Үш шатқал бөгеті жатады. Технологиялық прогресс: Уақыт өте келе, су электр станцияларының технологиясы үздіксіз жетілдіріліп келеді, соның ішінде турбиналар, турбина генераторлары және интеллектуалды басқару жүйелері енгізіліп, су электр станцияларының тиімділігі мен сенімділігі артты.
Гидроэнергетика таза және жаңартылатын энергия көзі болып табылады, және оның өнеркәсіптік тізбегі су ресурстарын басқарудан бастап электр энергиясын беруге дейінгі бірнеше негізгі буындарды қамтиды. Гидроэнергетика саласының тізбегіндегі бірінші буын - су ресурстарын басқару. Бұған электр энергиясын өндіру үшін турбиналарға судың тұрақты түрде берілуін қамтамасыз ету үшін су ағындарын жоспарлау, сақтау және бөлу кіреді. Су ресурстарын басқару әдетте тиісті шешімдер қабылдау үшін жауын-шашын, су ағынының жылдамдығы және су деңгейі сияқты параметрлерді бақылауды қажет етеді. Қазіргі заманғы су ресурстарын басқару сонымен қатар құрғақшылық сияқты экстремалды жағдайларда да электр энергиясын өндіру қуатын сақтауды қамтамасыз ету үшін тұрақтылыққа бағытталған. Бөгеттер мен су қоймалары гидроэнергетика саласының тізбегіндегі негізгі нысандар болып табылады. Бөгеттер әдетте су деңгейін көтеру, су қысымын жасау және осылайша су ағынының кинетикалық энергиясын арттыру үшін қолданылады. Су қоймалары суды сақтау үшін пайдаланылады, бұл шың сұраныс кезінде жеткілікті су ағынын қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Бөгеттерді жобалау және салу кезінде қауіпсіздік пен тұрақтылықты қамтамасыз ету үшін геологиялық жағдайларды, су ағынының сипаттамаларын және экологиялық әсерлерді ескеру қажет. Турбиналар - гидроэнергетика саласының тізбегіндегі негізгі компоненттер. Су турбинаның қалақтары арқылы ағып өткенде, оның кинетикалық энергиясы механикалық энергияға айналады, бұл турбинаның айналуына әкеледі. Турбина конструкциясы мен түрін ең жоғары энергия тиімділігіне қол жеткізу үшін су ағынының жылдамдығына, ағын жылдамдығына және биіктігіне қарай таңдауға болады. Турбина айналғаннан кейін, ол қосылған генераторды электр энергиясын өндіруге бағыттайды. Генератор механикалық энергияны электр энергиясына түрлендіретін негізгі құрылғы болып табылады. Жалпы алғанда, генератордың жұмыс принципі айнымалы токты өндіру үшін айналмалы магнит өрісі арқылы ток тудыру болып табылады. Генератордың конструкциясы мен қуаты қуатқа деген сұраныс пен су ағынының сипаттамаларына негізделіп анықталуы керек. Генератор өндіретін электр энергиясы айнымалы ток болып табылады, оны әдетте қосалқы станция арқылы өңдеу қажет. Қосалқы станциялардың негізгі функцияларына электр беру жүйесінің талаптарын қанағаттандыру үшін күшейту (электр беру кезінде энергия шығынын азайту үшін кернеуді арттыру) және ток түрлерін түрлендіру (айнымалы токты тұрақты токқа немесе керісінше түрлендіру) кіреді. Соңғы буын - электр беру. Электр станциясы өндіретін қуат қалалардағы, өнеркәсіптік аймақтардағы немесе ауылдық жерлердегі электр тұтынушыларына электр беру желілері арқылы беріледі. Электр беру желілерін жоспарлау, жобалау және күтіп ұстау қажет, бұл электр энергиясының белгіленген жерге қауіпсіз және тиімді жеткізілуін қамтамасыз етеді. Кейбір аудандарда әртүрлі кернеулер мен жиіліктердің қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін қуатты қосалқы станциялар арқылы қайта өңдеу қажет болуы мүмкін.
Бай су ресурстары және жеткілікті су энергиясын өндіру
Қытай - әлемдегі ең ірі су электр станцияларын өндіруші ел, ол мол су ресурстарымен және ірі гидроэнергетикалық жобалармен ерекшеленеді. Қытайдың су электр станциялары ішкі электр энергиясына деген сұранысты қанағаттандыруда, парниктік газдар шығарындыларын азайтуда және энергетикалық құрылымды жақсартуда маңызды рөл атқарады. Әлеуметтік электр энергиясын тұтыну - бұл елдегі немесе аймақтағы электр энергиясын тұтыну деңгейін көрсететін негізгі экономикалық көрсеткіш және экономикалық қызметті, электрмен жабдықтауды және қоршаған ортаға әсерін өлшеу үшін үлкен маңызға ие. Ұлттық энергетика басқармасы жариялаған деректерге сәйкес, менің елімнің жалпы электр энергиясын тұтынуы тұрақты өсу үрдісін көрсетті. 2022 жылдың соңына қарай менің елімнің жалпы электр энергиясын тұтынуы 863,72 млрд кВт/сағ құрады, бұл 2021 жылмен салыстырғанда 324,4 млрд кВт/сағ артық, бұл өткен жылмен салыстырғанда 3,9%-ға өскен.
Қытай Электр энергетикасы кеңесі жариялаған деректерге сәйкес, менің елімдегі ең көп электр энергиясын тұтыну екінші деңгейлі өнеркәсіпте, одан кейін үшінші деңгейлі өнеркәсіпте байқалады. Бірінші деңгейлі өнеркәсіп 114,6 млрд кВт/сағ электр энергиясын тұтынды, бұл өткен жылмен салыстырғанда 10,4%-ға өскен. Олардың ішінде ауыл шаруашылығы, балық шаруашылығы және мал шаруашылығының электр энергиясын тұтынуы сәйкесінше 6,3%, 12,6% және 16,3%-ға өсті. Ауылдық жерлерді жаңғырту стратегиясын кешенді түрде ілгерілету және ауылдық электр энергиясы жағдайының айтарлықтай жақсаруы және соңғы жылдары электрлендіру деңгейінің үздіксіз жақсаруы бірінші деңгейлі өнеркәсіпте электр энергиясын тұтынудың тез өсуіне ықпал етті. Екінші деңгейлі өнеркәсіп 5,70 триллион кВт/сағ электр энергиясын тұтынды, бұл өткен жылмен салыстырғанда 1,2%-ға өскен. Олардың ішінде жоғары технологиялық және жабдық өндіру салаларының жылдық электр энергиясын тұтынуы 2,8%-ға, ал электр машиналары мен жабдықтарын өндіру, фармацевтика өндірісі, компьютерлік байланыс және басқа да электрондық жабдықтар өндіру салаларының жылдық электр энергиясын тұтынуы 5%-дан астамға өсті; жаңа энергия көліктерін өндіру саласының электр энергиясын тұтынуы 71,1%-ға айтарлықтай өсті. Үшінші деңгейлі өнеркәсіптің электр энергиясын тұтынуы 1,49 триллион кВт/сағ құрады, бұл өткен жылмен салыстырғанда 4,4%-ға өскен. Төртіншіден, қала және ауыл тұрғындарының электр энергиясын тұтынуы 1,34 триллион кВт/сағ құрады, бұл өткен жылмен салыстырғанда 13,8%-ға өскен.
Қытайдың гидроэнергетикалық жобалары бүкіл ел бойынша таратылған, соның ішінде ірі гидроэлектростанциялар, шағын гидроэлектростанциялар және таратылған гидроэнергетикалық жобалар бар. Белгілі гидроэнергетикалық жобаларға Қытайдағы және әлемдегі ең ірі гидроэлектростанциялардың бірі болып табылатын, Янцзы өзенінің жоғарғы ағысындағы Үш шатқал аймағында орналасқан Үш шатқал электр станциясы жатады. Оның қуаттылығы зор және өнеркәсіптер мен қалаларды электр энергиясымен қамтамасыз етеді; Сянцзяба электр станциясы, Сянцзяба электр станциясы Сычуань провинциясында орналасқан және Қытайдың оңтүстік-батысындағы ең ірі гидроэлектростанциялардың бірі болып табылады. Ол Цзиньша өзенінде орналасқан және аймақты электр энергиясымен қамтамасыз етеді; Сайлиму көлі электр станциясы, Сайлиму көлі электр станциясы Шыңжаң-Ұйғыр автономиялық ауданында орналасқан және Қытайдың батысындағы маңызды гидроэнергетикалық жобалардың бірі болып табылады. Ол Сайлиму көлінде орналасқан және электрмен жабдықтау функциясына ие. Ұлттық статистика бюросы жариялаған деректерге сәйкес, менің елімнің гидроэнергетикалық өндірісі жыл сайын тұрақты түрде өсіп келеді. 2022 жылдың соңына қарай менің елімнің гидроэнергетикалық өндірісі 1 352,195 млрд кВт/сағ құрады, бұл өткен жылмен салыстырғанда 0,99%-ға өскен. 2023 жылдың тамыз айындағы жағдай бойынша, менің елімнің су электр станцияларында өндірілген энергия көлемі 718,74 млрд кВт/сағ құрады, бұл өткен жылдың сәйкес кезеңімен салыстырғанда аздап төмендеу, жылдық көрсеткіш 0,16%-ға төмендеу. Негізгі себеп - климаттың әсерінен 2023 жылы жауын-шашын мөлшері айтарлықтай төмендеді.
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 19 желтоқсан
