Hidroenerģijai ir sena attīstības vēsture un pilnīga rūpniecības ķēde.
Hidroenerģija ir atjaunojamās enerģijas tehnoloģija, kas izmanto ūdens kinētisko enerģiju elektroenerģijas ražošanai. Tā ir plaši izmantota tīra enerģija ar daudzām priekšrocībām, piemēram, atjaunojamību, zemu emisiju līmeni, stabilitāti un vadāmību. Hidroenerģijas darbības princips ir balstīts uz vienkāršu koncepciju: ūdens plūsmas kinētiskās enerģijas izmantošana turbīnas darbināšanai, kas pēc tam griež ģeneratoru, lai ražotu elektroenerģiju. Hidroenerģijas ražošanas soļi ir šādi: ūdens novirzīšana no rezervuāra vai upes, kam nepieciešams ūdens avots, parasti rezervuārs (mākslīgs rezervuārs) vai dabiska upe, kas nodrošina enerģiju; ūdens plūsmas vadība, ūdens plūsma tiek novirzīta uz turbīnas lāpstiņām caur novirzīšanas kanālu. Noviršanas kanāls var kontrolēt ūdens plūsmas plūsmu, lai pielāgotu enerģijas ražošanas jaudu; turbīna darbojas, un ūdens plūsma skar turbīnas lāpstiņas, liekot tai griezties. Turbīna ir līdzīga vēja ratam vēja enerģijas ražošanā; ģenerators ģenerē elektrību, un turbīnas darbība griež ģeneratoru, kas ģenerē elektrību, izmantojot elektromagnētiskās indukcijas principu; enerģijas pārvade, saražotā elektrība tiek pārvadīta uz elektrotīklu un piegādāta pilsētām, rūpniecības uzņēmumiem un mājsaimniecībām. Ir daudz hidroenerģijas veidu. Saskaņā ar dažādiem darbības principiem un pielietojuma scenārijiem to var iedalīt upju enerģijas ražošanā, rezervuāru enerģijas ražošanā, plūdmaiņu un okeāna enerģijas ražošanā, kā arī mazajās hidroelektrostacijās. Hidroenerģijai ir vairākas priekšrocības, bet arī daži trūkumi. Galvenās priekšrocības ir šādas: hidroenerģija ir atjaunojams enerģijas avots. Hidroenerģija balstās uz ūdens cirkulāciju, tāpēc tā ir atjaunojama un netiks izsmelta; tā ir tīrs enerģijas avots. Hidroenerģija neražo siltumnīcefekta gāzes un gaisa piesārņotājus, un tai ir maza ietekme uz vidi; tā ir kontrolējama. Hidroelektrostacijas var pielāgot atbilstoši pieprasījumam, lai nodrošinātu uzticamu pamata slodzes jaudu. Galvenie trūkumi ir šādi: liela mēroga hidroenerģijas projekti var kaitēt ekosistēmai, kā arī radīt sociālas problēmas, piemēram, iedzīvotāju migrāciju un zemes atsavināšanu; hidroenerģijas ražošanu ierobežo ūdens resursu pieejamība, un sausums vai ūdens plūsmas samazināšanās var ietekmēt enerģijas ražošanas jaudu.
Hidroenerģijai kā atjaunojamai enerģijas formai ir sena vēsture. Agrīnās ūdens turbīnas un ūdensrati: Jau 2. gadsimtā pirms mūsu ēras cilvēki sāka izmantot ūdens turbīnas un ūdensratus, lai darbinātu tādas mašīnas kā dzirnavas un kokzāģētavas. Šīs mašīnas darbā izmanto ūdens plūsmas kinētisko enerģiju. Enerģijas ražošanas parādīšanās: 19. gadsimta beigās cilvēki sāka izmantot hidroelektrostacijas, lai pārveidotu ūdens enerģiju elektrībā. Pirmā komerciālā hidroelektrostacija pasaulē tika uzcelta Viskonsīnā, ASV, 1882. gadā. Dambju un rezervuāru būvniecība: 20. gadsimta sākumā hidroenerģijas apjoms ievērojami paplašinājās, būvējot dambjus un rezervuārus. Pie slaveniem dambju projektiem pieder Hūvera dambis Amerikas Savienotajās Valstīs un Triju aizu dambis Ķīnā. Tehnoloģiskais progress: Laika gaitā hidroenerģijas tehnoloģijas ir nepārtraukti uzlabotas, tostarp ieviešot turbīnas, turbīnu ģeneratorus un intelektiskas vadības sistēmas, kas ir uzlabojušas hidroenerģijas efektivitāti un uzticamību.
Hidroenerģija ir tīrs un atjaunojams enerģijas avots, un tās rūpnieciskā ķēde aptver vairākas galvenās saites, tostarp no ūdens resursu apsaimniekošanas līdz elektroenerģijas pārvadei. Pirmais posms hidroenerģijas nozares ķēdē ir ūdens resursu apsaimniekošana. Tas ietver ūdens plūsmu plānošanu, uzglabāšanu un sadali, lai nodrošinātu, ka ūdens var stabili piegādāt turbīnām elektroenerģijas ražošanai. Ūdens resursu apsaimniekošana parasti prasa tādu parametru kā nokrišņu daudzums, ūdens plūsmas ātrums un ūdens līmenis uzraudzību, lai pieņemtu atbilstošus lēmumus. Mūsdienu ūdens resursu apsaimniekošana koncentrējas arī uz ilgtspējību, lai nodrošinātu, ka elektroenerģijas ražošanas jaudu var saglabāt pat ekstremālos apstākļos, piemēram, sausuma laikā. Dambji un rezervuāri ir galvenās iekārtas hidroenerģijas nozares ķēdē. Dambjus parasti izmanto, lai paaugstinātu ūdens līmeni, radītu ūdens spiedienu un tādējādi palielinātu ūdens plūsmas kinētisko enerģiju. Rezervuāri tiek izmantoti ūdens uzglabāšanai, lai nodrošinātu pietiekamu ūdens plūsmu maksimālā pieprasījuma laikā. Dambju projektēšanā un būvniecībā jāņem vērā ģeoloģiskie apstākļi, ūdens plūsmas raksturlielumi un ekoloģiskā ietekme, lai nodrošinātu drošību un ilgtspējību. Turbīnas ir galvenās sastāvdaļas hidroenerģijas nozares ķēdē. Kad ūdens plūst caur turbīnas lāpstiņām, tā kinētiskā enerģija tiek pārveidota mehāniskajā enerģijā, liekot turbīnai rotēt. Turbīnas konstrukciju un tipu var izvēlēties, pamatojoties uz ātrumu, plūsmas ātrumu un ūdens plūsmas augstumu, lai sasniegtu visaugstāko energoefektivitāti. Pēc turbīnas griešanās tā darbina pievienoto ģeneratoru, lai tas ražotu elektroenerģiju. Ģenerators ir galvenā ierīce, kas pārveido mehānisko enerģiju elektriskajā enerģijā. Parasti ģeneratora darbības princips ir inducēt strāvu caur rotējošu magnētisko lauku, lai ģenerētu maiņstrāvu. Ģeneratora konstrukcija un jauda jānosaka, pamatojoties uz jaudas pieprasījumu un ūdens plūsmas raksturlielumiem. Ģeneratora saražotā elektroenerģija ir maiņstrāva, kas parasti jāapstrādā caur apakšstaciju. Apakšstaciju galvenās funkcijas ietver sprieguma paaugstināšanu (sprieguma palielināšanu, lai samazinātu enerģijas zudumus enerģijas pārvades laikā) un strāvas veidu pārveidošanu (maiņstrāvas pārveidošanu par līdzstrāvu vai otrādi), lai atbilstu enerģijas pārvades sistēmas prasībām. Pēdējā saikne ir enerģijas pārvade. Elektrostacijas saražotā enerģija tiek pārvadīta enerģijas lietotājiem pilsētās, rūpniecības rajonos vai lauku apvidos, izmantojot pārvades līnijas. Pārvades līnijas ir jāplāno, jāprojektē un jāuztur, lai nodrošinātu, ka enerģija tiek droši un efektīvi pārvadīta uz galamērķi. Dažos apgabalos enerģija var būt jāapstrādā vēlreiz, izmantojot apakšstacijas, lai apmierinātu dažādu spriegumu un frekvenču vajadzības.
Bagātīgi hidroenerģijas resursi un pietiekama hidroenerģijas ražošana
Ķīna ir pasaulē lielākā hidroenerģijas ražotāja ar bagātīgiem ūdens resursiem un liela mēroga hidroenerģijas projektiem. Ķīnas hidroenerģijas nozarei ir galvenā loma iekšzemes elektroenerģijas pieprasījuma apmierināšanā, siltumnīcefekta gāzu emisiju samazināšanā un enerģijas struktūras uzlabošanā. Sociālais elektroenerģijas patēriņš ir galvenais ekonomiskais rādītājs, kas atspoguļo elektroenerģijas patēriņa līmeni valstī vai reģionā, un tam ir liela nozīme ekonomisko aktivitāšu, energoapgādes un ietekmes uz vidi mērīšanai. Saskaņā ar Nacionālās enerģētikas pārvaldes publicētajiem datiem, manas valsts kopējais elektroenerģijas patēriņš ir uzrādījis stabilu pieauguma tendenci. Līdz 2022. gada beigām manas valsts kopējais elektroenerģijas patēriņš bija 863,72 miljardi kWh, kas ir par 324,4 miljardiem kWh vairāk nekā 2021. gadā, kas ir par 3,9% vairāk nekā iepriekšējā gadā.
Saskaņā ar Ķīnas Elektroenerģijas padomes publicētajiem datiem, vislielākais elektroenerģijas patēriņš manā valstī ir sekundārajā rūpniecībā, kam seko terciārā rūpniecība. Primārā rūpniecība patērēja 114,6 miljardus kWh elektroenerģijas, kas ir par 10,4% vairāk nekā iepriekšējā gadā. Tostarp lauksaimniecības, zivsaimniecības un lopkopības elektroenerģijas patēriņš palielinājās attiecīgi par 6,3%, 12,6% un 16,3%. Visaptveroša lauku atdzīvināšanas stratēģijas veicināšana un lauku elektroenerģijas apstākļu ievērojama uzlabošana, kā arī nepārtraukta elektrifikācijas līmeņa uzlabošana pēdējos gados ir veicinājusi strauju elektroenerģijas patēriņa pieaugumu primārajā rūpniecībā. Sekundārā rūpniecība patērēja 5,70 triljonus kWh elektroenerģijas, kas ir par 1,2% vairāk nekā iepriekšējā gadā. Tostarp augsto tehnoloģiju un iekārtu ražošanas nozaru gada elektroenerģijas patēriņš palielinājās par 2,8%, bet elektromašīnu un iekārtu ražošanas, farmācijas, datoru sakaru un citu elektronisko iekārtu ražošanas nozaru gada elektroenerģijas patēriņš palielinājās par vairāk nekā 5%; jaunas enerģijas transportlīdzekļu ražošanas elektroenerģijas patēriņš ievērojami palielinājās par 71,1%. Terciārās nozares elektroenerģijas patēriņš bija 1,49 triljoni kWh, kas ir par 4,4 % vairāk nekā iepriekšējā gadā. Ceturtkārt, pilsētu un lauku iedzīvotāju elektroenerģijas patēriņš bija 1,34 triljoni kWh, kas ir par 13,8 % vairāk nekā iepriekšējā gadā.
Ķīnas hidroelektrostacijas ir izkliedētas visā valstī, tostarp lielas hidroelektrostacijas, mazas hidroelektrostacijas un decentralizēti hidroelektrostacijas. Pie slaveniem hidroelektrostaciju projektiem pieder Trīs aizu elektrostacija, kas ir viena no lielākajām hidroelektrostacijām Ķīnā un pasaulē, un atrodas Trīs aizu apgabalā Jandzi upes augštecē. Tai ir milzīga elektroenerģijas ražošanas jauda, un tā piegādā elektroenerģiju rūpniecības uzņēmumiem un pilsētām; Sjandzjabas elektrostacija, Sjandzjabas elektrostacija, atrodas Sičuaņas provincē un ir viena no lielākajām hidroelektrostacijām Ķīnas dienvidrietumos. Tā atrodas pie Dzjinšas upes un nodrošina elektroenerģiju reģionam; Sailimu ezera elektrostacija, Sailimu ezera elektrostacija atrodas Siņdzjanas Uiguru autonomajā apgabalā un ir viens no svarīgākajiem hidroelektrostaciju projektiem Ķīnas rietumos. Tā atrodas pie Sailimu ezera un veic nozīmīgu energoapgādes funkciju. Saskaņā ar Nacionālā statistikas biroja publicētajiem datiem, manas valsts hidroelektroenerģijas ražošana gadu no gada ir nepārtraukti pieaugusi. Līdz 2022. gada beigām manas valsts hidroelektroenerģijas ražošana bija 1 352,195 miljardi kWh, kas ir par 0,99 % vairāk nekā iepriekšējā gadā. 2023. gada augustā manas valsts hidroelektroenerģijas ražošana bija 718,74 miljardi kWh, kas ir nedaudz mazāk nekā iepriekšējā gada attiecīgajā periodā (par 0,16 %). Galvenais iemesls bija klimata ietekmes dēļ 2023. gadā ievērojami samazinājās nokrišņu daudzums.
Publicēšanas laiks: 2024. gada 19. decembris
