1. Су энергетикалық ресурстары
Адамзаттың гидроэнергетикалық ресурстарды игеру және пайдалану тарихы ежелгі дәуірден басталады. Қытай Халық Республикасының «Жаңартылатын энергия туралы» Заңының түсіндірмесіне сәйкес (Бүкілқытайлық халық өкілдері жиналысы Тұрақты комитетінің Заң жұмысы комитетінің редакциясымен) су энергиясының анықтамасы: жел мен күннің қызуы судың булануын тудырады, су буы жаңбыр мен қарды құрайды, жаңбыр мен қардың түсуі өзен мен бұлақтарды қалыптастырады, су энергиясы деп аталатын энергияны өндіреді.
Қазіргі заманғы гидроэнергетикалық ресурстарды дамыту мен пайдаланудың негізгі мазмұны гидроэнергетикалық ресурстарды игеру және пайдалану болып табылады, сондықтан адамдар әдетте су энергетикалық ресурстарды, гидроэнергетикалық ресурстарды және гидроэнергетикалық ресурстарды синонимдер ретінде пайдаланады. Дегенмен, шын мәнінде, гидроэнергетикалық ресурстарға су жылу энергиясы ресурстары, гидроэнергетикалық ресурстар, гидроэнергетикалық ресурстар және теңіз суының энергетикалық ресурстары сияқты кең ауқымды мазмұн кіреді.
（1） Су және жылу энергия ресурстары
Су және жылу энергия ресурстары әдетте табиғи ыстық бұлақтар ретінде белгілі. Ертеде адамдар табиғи ыстық бұлақтардың суы мен жылу ресурстарын монша салуға, шомылуға, ауруды емдеуге және дене шынықтыруға тікелей пайдалана бастаған. Қазіргі адамдар су және жылу энергия ресурстарын электр энергиясын өндіру және жылыту үшін де пайдаланады. Мысалы, Исландияда 2003 жылы 7,08 миллиард киловатт сағат су электр қуатын өндіру болды, оның 1,41 миллиард киловатт сағаты геотермалдық энергия (яғни су жылу энергиясы ресурстары) арқылы өндірілді. Ел тұрғындарының 86%-ы жылу үшін геотермалдық энергияны (су жылу энергиясы ресурстары) пайдаланды. Сизан қаласында орнатылған қуаты 25000 киловатт Янбацзин электр станциясы салынды, ол да электр энергиясын өндіру үшін геотермалды (су және жылу энергиясы ресурстарын) пайдаланады. Мамандардың болжамы бойынша, Қытайда жыл сайын шамамен 100 метрден топырақ жинай алатын төмен температуралы энергия (жер асты суларын орта ретінде пайдалану) 150 миллиард киловаттқа жетуі мүмкін. Қазіргі уақытта Қытайда геотермиялық электр энергиясын өндірудің белгіленген қуаты 35300 киловатт құрайды.
（2） Гидравликалық энергетикалық ресурстар
Гидравликалық энергияға судың кинетикалық және потенциалдық энергиясы жатады. Ежелгі Қытайда турбулентті өзендердің, сарқырамалардың және сарқырамалардың гидроэнергетикалық ресурстары суды суаруға, астық өңдеуге және күріш қабығын алуға арналған су дөңгелектері, су диірмендері және су диірмендері сияқты машиналарды жасау үшін кеңінен пайдаланылды. 1830 жылдары Еуропада ұн, мақта зауыттары және тау-кен өнеркәсібі сияқты ірі өнеркәсіптерді қуатпен қамтамасыз ету үшін гидростанциялар әзірленіп, пайдаланылды. Суды көтеру және суару үшін орталықтан тепкіш күшті генерациялау үшін орталықтан тепкіш су сорғыларын тікелей басқаратын заманауи су турбиналары, сондай-ақ су балғасының қысымын генерациялау үшін су ағынын пайдаланатын және суды көтеру және суару үшін судың жоғары қысымын қалыптастыратын су балғасы сорғы станциялары су энергетикалық ресурстарды тікелей дамыту және пайдалану болып табылады.
（3） Су электр энергиясының ресурстары
Электр энергиясы ашылған 1880 жылдары электромагниттік теория негізінде электр қозғалтқыштары шығарылды, ал су электр станцияларының гидравликалық энергиясын электр энергиясына айналдырып, оны пайдаланушыларға жеткізу үшін су электр станциялары салынды, бұл су электр энергиясы ресурстарын қарқынды дамыту және пайдалану кезеңін бастады.
Біз қазір айтып отырған гидроэнергетикалық ресурстарды әдетте су электр ресурстары деп атайды. Өзен су ресурстарынан басқа, мұхитта орасан зор толқын, толқын, тұз және температура энергиясы бар. Дүниежүзілік мұхит су энергетикасының ресурстары 76 миллиард киловатт құрайды, бұл құрлықтағы өзен су энергетикасының теориялық қорынан 15 еседен астам. Оның ішінде толқын энергиясы 3 миллиард киловатт, толқын энергиясы 3 миллиард киловатт, температура айырмашылығы энергиясы 40 миллиард киловатт, тұздардың айырмашылығы энергиясы 30 миллиард киловатт. Қазіргі уақытта теңіз су энергетикасының ресурстарын адамдардың пайдалануында кең ауқымда дами алатын толқындық энергияны әзірлеу және пайдалану технологиясы ғана практикалық кезеңге жетті. Басқа энергия көздерін дамыту және пайдалану техникалық-экономикалық негіздемеде серпінді нәтижелерге қол жеткізу және практикалық даму мен кәдеге жарату үшін әлі де қосымша зерттеулерді қажет етеді. Біз әдетте айтатын мұхит энергиясын дамыту және пайдалану негізінен толқындық энергияны дамыту және пайдалану болып табылады. Ай мен Күннің Жердің теңіз бетіне тартылуы мұхит толқындары деп аталатын су деңгейінде мерзімді ауытқуларды тудырады. Теңіз суының ауытқуы толқындық энергияны құрайды. Негізінде, толқындық энергия толқын деңгейінің ауытқуы нәтижесінде пайда болатын механикалық энергия болып табылады.
Толқынды диірмендер 11 ғасырда пайда болды, ал 20 ғасырдың басында Германия мен Франция шағын толқынды электр станцияларын сала бастады.
Дүние жүзіндегі пайдаланылатын толқын энергиясы 1 миллиардтан 1,1 миллиард киловаттқа дейін, жылына шамамен 1240 миллиард киловатт сағатты құрайтын электр энергиясы өндіріледі. Қытайдың толқындық энергиясының пайдаланатын ресурстарының белгіленген қуаты 21,58 миллион киловатт және жылына 30 миллиард киловатт сағат электр қуатын өндіруге ие.
Қазіргі уақытта әлемдегі ең үлкен толқындық электр станциясы Франциядағы Ренн электр станциясы болып табылады, оның орнатылған қуаты 240 000 киловатт. Қытайдағы алғашқы толқындық электр станциясы Гуандундағы Цзичжоу толқын электр станциясы 1958 жылы орнатылған қуаты 40 киловатт болатын. 1985 жылы салынған Чжэцзян Цзянся толқындық электр станциясының жалпы орнатылған қуаты 3200 киловатт болып, әлемде үшінші орында.
Сонымен қатар, Қытай мұхиттарында толқын энергиясының қоры шамамен 12,85 миллион киловатт, толқын энергиясы шамамен 13,94 миллион киловатт, тұз айырмашылығы энергиясы шамамен 125 миллион киловатт, температура айырмашылығы энергиясы шамамен 1,321 миллиард киловатт құрайды. Қорыта айтқанда, Қытайдағы жалпы мұхит энергиясы шамамен 1,5 миллиард киловатт құрайды, бұл құрлықтағы өзен су электр қуатының теориялық қорынан екі еседен астам 694 миллион киловатт және даму мен пайдаланудың болашағы зор. Қазіргі уақытта дүние жүзіндегі елдер мұхитта жасырылған орасан зор энергетикалық ресурстарды игеру мен пайдаланудың технологиялық тәсілдерін зерттеуге көп қаражат жұмсауда.
2. Су электр энергиясының ресурстары
Гидроэнергетикалық ресурстар деп әдетте өзен суы ағынының потенциалдық және кинетикалық энергиясын жұмысты ағызу және электр энергиясын өндіру үшін гидроэлектрлік генераторлардың айналуын қозғау үшін пайдалануды айтады. Көмір, мұнай, табиғи газ және атом энергиясын өндіру жаңартылмайтын отын ресурстарын тұтынуды талап етеді, ал су электр энергиясын өндіру су ресурстарын тұтынбайды, бірақ өзен ағынының энергиясын пайдаланады.
（1） Жаһандық су электр энергиясының ресурстары
Дүние жүзіндегі өзендердегі гидроэнергетикалық ресурстардың жалпы қоры 5,05 миллиард киловатт құрайды, жыл сайынғы электр қуатын өндіру 44,28 триллион киловатт сағатқа дейін жетеді; Техникалық пайдалануға жарамды гидроэнергетикалық ресурстар 2,26 миллиард киловатт құрайды, ал жылдық электр энергиясын өндіру 9,8 триллион киловатт сағатқа жетуі мүмкін.
1878 жылы Францияда орнатылған қуаты 25 киловатт болатын әлемдегі бірінші су электр станциясы салынды. Осы уақытқа дейін бүкіл әлем бойынша орнатылған гидроэнергетикалық қуат 760 миллион киловатттан асты, жыл сайынғы электр қуаты 3 триллион киловатт сағатты құрайды.
（2） Қытайдың гидроэнергетикалық ресурстары
Қытай әлемдегі ең бай гидроэнергетикалық ресурстарға ие елдердің бірі болып табылады. Гидроэнергетикалық ресурстарды зерттеудің соңғы мәліметтері бойынша, Қытайдағы өзен су энергиясының теориялық қоры 694 миллион киловатт, ал жылдық теориялық қуат өндіру 6,08 триллион киловатт сағатты құрап, су энергетикасының теориялық қоры бойынша дүние жүзінде бірінші орында; Қытайдың гидроэнергетикалық ресурстарының техникалық пайдалануға жарамды қуаты 542 миллион киловатт, жылдық электр қуаты 2,47 триллион киловатт сағат, ал экономикалық пайдалы қуаты 402 миллион киловатт, жыл сайынғы электр қуаты 1,75 триллион киловатт сағат болып, екеуі де дүние жүзінде бірінші орында тұр.
1905 жылы шілдеде Қытайдың алғашқы су электр станциясы Тайвань провинциясындағы Гуйшан су электр станциясы орнатылған қуаты 500 кВА салынды. 1912 жылы Қытай материгіндегі бірінші су электр станциясы, Юньнань провинциясының Куньмин қаласындағы Шилунба су электр станциясы электр қуатын өндіруге арналған, орнатылған қуаты 480 киловатт болатын. 1949 жылы республикадағы гидроэнергетиканың белгіленген қуаты 163000 киловатт болды; 1999 жылдың аяғында ол 72,97 миллион киловаттқа дейін дамыды, бұл АҚШ-тан кейінгі екінші және әлемде екінші орында; 2005 жылға қарай Қытайдағы гидроэнергетиканың жалпы белгіленген қуаты 115 миллион киловаттқа жетіп, әлемде бірінші орынға шықты, бұл пайдаланылатын су электр қуатының 14,4% және ұлттық электр энергетикасының жалпы белгіленген қуатының 20% құрайды.
（3） Су электр энергиясының сипаттамасы
Су электр энергиясы табиғаттың гидрологиялық циклімен қайта-қайта қалпына келеді және оны адамдар үздіксіз пайдалана алады. Адамдар су электр энергиясының жаңартылуын сипаттау үшін «таусылмайтын» тіркесін жиі қолданады.
Су электр энергиясы өндіру және пайдалану кезінде отынды тұтынбайды және зиянды заттар шығармайды. Оны басқару және пайдалану шығындары, электр энергиясын өндіру шығындары және қоршаған ортаға әсері жылу энергиясын өндіруге қарағанда әлдеқайда төмен, бұл оны арзан жасыл энергия көзі етеді.
Гидроэнергетиканың жақсы реттеу өнімділігі, жылдам іске қосылуы бар және электр желісінің жұмысында қырыну рөлін жоғары атқарады. Бұл жедел және тиімді, апаттық және авариялық жағдайларда электрмен жабдықтаудың жоғалуын азайтады және электрмен жабдықтау қауіпсіздігін қамтамасыз етеді.
Су электр энергиясы мен минералды энергия электр энергиясына айналатын және қайталама энергия деп аталатын ресурстық негізгі энергияға жатады. Су электр энергетикасын дамыту – бастапқы энергетикалық құрылыс пен қайталама энергия құрылысының қосарлы функциялары бар біріншілік энергетиканы дамытуды да, қайталама энергия өндіруді де бір уақытта аяқтайтын энергия көзі; Бірыңғай энергетикалық минералды өндіру, тасымалдау және сақтау процесін қажет етпейді, бұл отын шығындарын айтарлықтай төмендетеді.
Гидроэнергетиканы дамыту үшін су қоймаларын салу жергілікті жерлердің экологиялық жағдайын өзгертеді. Бір жағынан, ол кейбір жердің су астында қалуын талап етеді, нәтижесінде иммигранттардың қоныс аударуы; Екінші жағынан, ол аймақтың микроклиматын қалпына келтіре алады, жаңа су экологиялық ортасын жасай алады, организмдердің тіршілігіне ықпал етеді және адамдардың су тасқынымен күресуін, суаруды, туризмді және кеме қатынасын дамытуды жеңілдетеді. Сондықтан гидроэнергетикалық жобаларды жоспарлауда экологиялық ортаға қолайсыз әсерді барынша азайтуға жалпы назар аудару керек, ал гидроэнергетиканы дамытуда кемшіліктерден гөрі артықшылықтар көп.
Гидроэнергетиканың артықшылықтарына байланысты қазір дүние жүзі елдері су энергетикасын дамытуға басымдық беретін саясатты қабылдауда. 1990 жылдары су энергетикасы Бразилияның жалпы орнатылған қуаттылығының 93,2%-ын құраса, Норвегия, Швейцария, Жаңа Зеландия және Канада сияқты елдерде 50%-дан астам су энергиясы болды.
1990 жылы су электр энергиясын өндірудің пайдаланылатын электр энергиясына үлесі әлемнің кейбір елдерінде Францияда 74%, Швейцарияда 72%, Жапонияда 66%, Парагвайда 61%, АҚШ-та 55%, Египетте 54%, Канадада 50%, Қытайда 17, Үндістанда 17%, Үндістанда 63% құрады61. сол кезеңде.
Жіберу уақыты: 24 қыркүйек 2024 ж
