Hidroenergetika turi ilgą vystymosi istoriją ir visą pramonės grandinę
Hidroenergija yra atsinaujinančios energijos technologija, naudojanti vandens kinetinę energiją elektros energijai gaminti. Tai plačiai naudojama švari energija, turinti daug privalumų, tokių kaip atsinaujinimas, mažas išmetamųjų teršalų kiekis, stabilumas ir valdymas. Hidroenergetikos veikimo principas pagrįstas paprasta koncepcija: vandens srauto kinetinė energija naudojama turbinai sukti, o ši suka generatorių, kad generuotų elektros energiją. Hidroenergetikos gamybos etapai yra šie: vandens nukreipimas iš rezervuaro ar upės, kuriam reikalingas vandens šaltinis, dažniausiai rezervuaras (dirbtinis rezervuaras) arba natūrali upė, kuri tiekia energiją; vandens srauto valdymas – vandens srautas nukreipiamas į turbinos mentes per nukreipimo kanalą. Nukreipimo kanalas gali valdyti vandens srautą, kad būtų galima reguliuoti elektros energijos gamybos pajėgumą; turbina veikia, o vandens srautas trenkiasi į turbinos mentes, kad ji suktųsi. Turbina yra panaši į vėjo ratą vėjo energijos gamyboje; generatorius generuoja elektros energiją, o turbinos veikimas suka generatorių, kuris generuoja elektros energiją elektromagnetinės indukcijos principu; energijos perdavimas – pagaminta elektros energija perduodama į elektros tinklą ir tiekiama miestams, pramonės įmonėms ir namų ūkiams. Yra daug hidroenergetikos rūšių. Pagal skirtingus veikimo principus ir taikymo scenarijus, ją galima suskirstyti į upių energijos gamybą, rezervuarų energijos gamybą, potvynių ir atoslūgių bei vandenynų energijos gamybą bei mažąją hidroenergetiką. Hidroenergija turi daug privalumų, bet taip pat ir trūkumų. Pagrindiniai privalumai: hidroenergija yra atsinaujinantis energijos šaltinis. Hidroenergija priklauso nuo vandens cirkuliacijos, todėl yra atsinaujinanti ir nebus išeikvota; tai švarus energijos šaltinis. Hidroenergija neišskiria šiltnamio efektą sukeliančių dujų ir oro teršalų, daro nedidelį poveikį aplinkai; ją galima valdyti. Hidroelektrines galima reguliuoti pagal poreikį, kad būtų užtikrinta patikima bazinė apkrova. Pagrindiniai trūkumai: didelio masto hidroenergetikos projektai gali pakenkti ekosistemai, taip pat sukelti socialinių problemų, tokių kaip gyventojų migracija ir žemės nusavinimas; hidroenergetiką riboja vandens išteklių prieinamumas, o sausra ar vandens srauto sumažėjimas gali turėti įtakos energijos gamybos pajėgumams.
Hidroenergija, kaip atsinaujinanti energijos rūšis, turi ilgą istoriją. Ankstyvosios vandens turbinos ir vandens ratai: Jau II amžiuje prieš Kristų žmonės pradėjo naudoti vandens turbinas ir vandens ratus tokioms mašinoms kaip malūnai ir lentpjūvės varyti. Šios mašinos darbui naudoja vandens tėkmės kinetinę energiją. Elektros energijos gamybos atsiradimas: XIX amžiaus pabaigoje žmonės pradėjo naudoti hidroelektrines vandens energijai paversti elektra. Pirmoji pasaulyje komercinė hidroelektrinė buvo pastatyta Viskonsine, JAV, 1882 m. Užtvankų ir rezervuarų statyba: XX amžiaus pradžioje hidroenergetikos mastai labai išsiplėtė statant užtvankas ir rezervuarus. Tarp garsių užtvankų projektų yra Huverio užtvanka Jungtinėse Valstijose ir Trijų tarpeklių užtvanka Kinijoje. Technologinė pažanga: Laikui bėgant, hidroenergetikos technologijos buvo nuolat tobulinamos, įskaitant turbinų, turbinų generatorių ir išmaniųjų valdymo sistemų diegimą, o tai pagerino hidroenergetikos efektyvumą ir patikimumą.
Hidroenergija yra švarus ir atsinaujinantis energijos šaltinis, o jos pramoninė grandinė apima kelias pagrindines grandis – nuo vandens išteklių valdymo iki elektros energijos perdavimo. Pirmoji hidroenergetikos pramonės grandinės grandis yra vandens išteklių valdymas. Tai apima vandens srautų planavimą, kaupimą ir paskirstymą, siekiant užtikrinti, kad vanduo būtų stabiliai tiekiamas turbinoms elektros energijos gamybai. Vandens išteklių valdymui paprastai reikia stebėti tokius parametrus kaip krituliai, vandens srauto greitis ir vandens lygis, kad būtų galima priimti tinkamus sprendimus. Šiuolaikinis vandens išteklių valdymas taip pat orientuotas į tvarumą, siekiant užtikrinti, kad energijos gamybos pajėgumai būtų išlaikyti net ir ekstremaliomis sąlygomis, tokiomis kaip sausra. Užtvankos ir rezervuarai yra pagrindiniai hidroenergetikos pramonės grandinės įrenginiai. Užtvankos paprastai naudojamos vandens lygiui pakelti, vandens slėgiui sukurti ir taip padidinti vandens srauto kinetinę energiją. Rezervuarai naudojami vandeniui kaupti, siekiant užtikrinti, kad esant didžiausiai paklausai būtų užtikrintas pakankamas vandens srautas. Projektuojant ir statant užtvankas, reikia atsižvelgti į geologines sąlygas, vandens srauto charakteristikas ir ekologinį poveikį, siekiant užtikrinti saugą ir tvarumą. Turbinos yra pagrindiniai hidroenergetikos pramonės grandinės komponentai. Kai vanduo teka turbinos mentėmis, jo kinetinė energija paverčiama mechanine energija, todėl turbina sukasi. Turbinos konstrukciją ir tipą galima pasirinkti pagal greitį, srauto greitį ir vandens srauto aukštį, siekiant didžiausio energijos vartojimo efektyvumo. Turbinai pasisukus, ji varo prijungtą generatorių, kuris gamina elektrą. Generatorius yra pagrindinis įrenginys, kuris mechaninę energiją paverčia elektros energija. Paprastai generatoriaus veikimo principas yra indukuoti srovę per besisukantį magnetinį lauką, kad būtų generuojama kintama srovė. Generatoriaus konstrukcija ir galia turi būti nustatomi atsižvelgiant į energijos poreikį ir vandens srauto charakteristikas. Generatoriaus generuojama elektra yra kintama srovė, kurią paprastai reikia apdoroti per pastotę. Pagrindinės pastočių funkcijos apima įtampos didinimą (įtampos didinimą siekiant sumažinti energijos nuostolius perdavimo metu) ir srovės tipų konvertavimą (kintamosios srovės konvertavimą į nuolatinę srovę arba atvirkščiai), kad būtų patenkinti elektros energijos perdavimo sistemos reikalavimai. Paskutinė grandis yra elektros energijos perdavimas. Elektrinės pagaminta energija perduodama elektros energijos vartotojams miestuose, pramonės rajonuose ar kaimo vietovėse per perdavimo linijas. Perdavimo linijos turi būti planuojamos, projektuojamos ir prižiūrimos taip, kad būtų užtikrintas saugus ir efektyvus elektros energijos perdavimas į paskirties vietą. Kai kuriose vietovėse energiją gali tekti dar kartą apdoroti pastotėse, kad būtų patenkinti skirtingų įtampų ir dažnių poreikiai.
Turtingi hidroenergijos ištekliai ir pakankama hidroenergijos gamyba
Kinija yra didžiausia pasaulyje hidroenergetikos gamintoja, turinti gausius vandens išteklius ir didelio masto hidroenergetikos projektus. Kinijos hidroenergetikos pramonė atlieka pagrindinį vaidmenį tenkinant vidaus energijos paklausą, mažinant šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą ir gerinant energetikos struktūrą. Visuomenės elektros energijos suvartojimas yra pagrindinis ekonominis rodiklis, atspindintis elektros energijos suvartojimo lygį šalyje ar regione ir turintis didelę reikšmę vertinant ekonominę veiklą, energijos tiekimą ir poveikį aplinkai. Remiantis Nacionalinės energetikos administracijos paskelbtais duomenimis, bendras mano šalies elektros energijos suvartojimas rodo stabilią augimo tendenciją. Iki 2022 m. pabaigos bendras mano šalies elektros energijos suvartojimas siekė 863,72 mlrd. kWh, tai yra 324,4 mlrd. kWh daugiau nei 2021 m., t. y. 3,9 % daugiau nei 2021 m.
Remiantis Kinijos elektros tarybos paskelbtais duomenimis, didžiausias elektros energijos suvartojimas mano šalyje yra antrinėje pramonėje, po jos seka tretinė pramonė. Pirminė pramonė suvartojo 114,6 mlrd. kWh elektros energijos, tai yra 10,4 % daugiau nei praėjusiais metais. Iš jų žemės ūkio, žuvininkystės ir gyvulininkystės elektros energijos suvartojimas padidėjo atitinkamai 6,3 %, 12,6 % ir 16,3 %. Visapusiškas kaimo vietovių atgaivinimo strategijos skatinimas, reikšmingas kaimo vietovių elektros energijos sąlygų gerinimas ir nuolatinis elektrifikavimo lygio gerinimas pastaraisiais metais lėmė spartų elektros energijos suvartojimo augimą pirminėje pramonėje. Antrinė pramonė suvartojo 5,70 trilijono kWh elektros energijos, tai yra 1,2 % daugiau nei praėjusiais metais. Iš jų metinis aukštųjų technologijų ir įrangos gamybos pramonės elektros energijos suvartojimas padidėjo 2,8 %, o metinis elektros mašinų ir įrangos gamybos, farmacijos gamybos, kompiuterinių ryšių ir kitos elektroninės įrangos gamybos pramonės elektros energijos suvartojimas padidėjo daugiau nei 5 %; naujos energijos transporto priemonių gamybos elektros energijos suvartojimas gerokai padidėjo – 71,1 %. Tretinio sektoriaus elektros energijos suvartojimas siekė 1,49 trilijono kWh – 4,4 % daugiau nei ankstesniais metais. Ketvirta, miesto ir kaimo gyventojų elektros energijos suvartojimas siekė 1,34 trilijono kWh – 13,8 % daugiau nei ankstesniais metais.
Kinijos hidroenergetikos projektai yra paskirstyti visoje šalyje, įskaitant dideles hidroelektrines, mažas hidroelektrines ir paskirstytus hidroenergetikos projektus. Tarp garsių hidroenergetikos projektų yra Trijų tarpeklių elektrinė, kuri yra viena didžiausių hidroelektrinių Kinijoje ir pasaulyje, esanti Trijų tarpeklių srityje, Jangdzės upės aukštupyje. Ji turi didžiulius elektros energijos gamybos pajėgumus ir tiekia elektros energiją pramonės įmonėms ir miestams; Siangdziabos elektrinė, Siangdziabos elektrinė, yra Sičuano provincijoje ir yra viena didžiausių hidroelektrinių pietvakarių Kinijoje. Ji yra prie Džinšos upės ir tiekia elektros energiją regionui; Sailimu ežero elektrinė, Sailimu ežero elektrinė, yra Sindziango Uigūrų autonominiame regione ir yra vienas svarbiausių hidroenergetikos projektų vakarų Kinijoje. Ji yra prie Sailimu ežero ir atlieka svarbią energijos tiekimo funkciją. Remiantis Nacionalinio statistikos biuro paskelbtais duomenimis, mano šalies hidroenergijos gamyba kasmet nuolat didėjo. Iki 2022 m. pabaigos mano šalies hidroenergijos gamyba siekė 1 352,195 mlrd. kWh – 0,99 % daugiau nei tuo pačiu laikotarpiu praėjusiais metais. 2023 m. rugpjūčio mėn. mano šalies hidroenergijos gamyba siekė 718,74 mlrd. kWh – šiek tiek mažiau nei tuo pačiu laikotarpiu praėjusiais metais (0,16 % mažiau nei tuo pačiu laikotarpiu praėjusiais metais). Pagrindinė priežastis buvo ta, kad dėl klimato įtakos 2023 m. smarkiai sumažėjo kritulių kiekis.
Įrašo laikas: 2024 m. gruodžio 19 d.
