चीनमधील जलविद्युत विकासाच्या सद्यस्थितीचे जलविद्युत निर्मितीचे तत्व आणि विश्लेषण

१९१० मध्ये चीनने पहिले जलविद्युत केंद्र असलेल्या शिलोंगबा जलविद्युत केंद्राचे बांधकाम सुरू करून १११ वर्षे झाली आहेत. या १०० वर्षांहून अधिक काळात, चीनच्या पाणी आणि वीज उद्योगाने उल्लेखनीय कामगिरी केली आहे. शिलोंगबा जलविद्युत केंद्राची स्थापित क्षमता केवळ ४८० किलोवॅटपासून ते ३७० दशलक्ष किलोवॅटपर्यंत पोहोचली आहे, जी जगात पहिल्या क्रमांकावर आहे. आपण कोळसा उद्योगात आहोत आणि आपल्याला जलविद्युत बद्दल काही बातम्या ऐकायला मिळतील, परंतु आपल्याला जलविद्युत उद्योगाबद्दल फारशी माहिती नाही.

आज, जलविद्युताची तत्त्वे आणि वैशिष्ट्ये आणि चीनमधील जलविद्युतची सद्यस्थिती आणि विकासाचा कल यावरून जलविद्युत थोडक्यात समजून घेऊया.

०१ जलविद्युत निर्मितीचे तत्व

खरं तर, जलविद्युत म्हणजे पाण्याच्या स्थितीज ऊर्जेचे यांत्रिक उर्जेमध्ये आणि नंतर यांत्रिक उर्जेचे विद्युत उर्जेमध्ये रूपांतर करण्याची प्रक्रिया. साधारणपणे सांगायचे तर, वाहत्या नदीच्या पाण्याचा वापर करून वीज निर्मितीसाठी मोटर फिरवणे आणि नदी किंवा तिच्या खोऱ्यातील एका भागात असलेली ऊर्जा पाण्याचे प्रमाण आणि थेंब यावर अवलंबून असते.

नदीच्या पाण्याचे प्रमाण कोणत्याही कायदेशीर व्यक्तीद्वारे नियंत्रित केले जात नाही आणि थेंब ठीक आहे. म्हणून, जलविद्युत केंद्रे बांधताना, धरण बांधणे आणि वळवणे हे थेंब केंद्रित करण्यासाठी निवडले जाऊ शकते, जेणेकरून जलसंपत्तीचा वापर दर सुधारेल.

धरण बांधणे म्हणजे मोठ्या प्रमाणात पाण्याचा थेंब असलेले धरण बांधणे, पाणी साठवण्यासाठी जलाशय स्थापित करणे आणि पाण्याची पातळी वाढवणे, जसे की थ्री गॉर्जेस जलविद्युत केंद्र; वळवणे म्हणजे जिनपिंग II जलविद्युत केंद्र सारख्या वळवण्याच्या वाहिनीद्वारे अपस्ट्रीम जलाशयातून डाउनस्ट्रीमकडे पाणी वळवणे.

०२ जलविद्युताची वैशिष्ट्ये

जलविद्युत उत्पादनाचे फायदे प्रामुख्याने पर्यावरण संरक्षण आणि पुनर्जन्म, उच्च कार्यक्षमता आणि लवचिकता, कमी देखभाल खर्च इत्यादींचा समावेश आहे.

पर्यावरण संरक्षण आणि अक्षय ऊर्जा हा जलविद्युतचा सर्वात मोठा फायदा असला पाहिजे. जलविद्युत फक्त पाण्यातील ऊर्जेचा वापर करते, पाणी वापरत नाही आणि प्रदूषण करत नाही.

जलविद्युत निर्मितीचे मुख्य ऊर्जा उपकरण, वॉटर टर्बाइन जनरेटर सेट केवळ कार्यक्षमच नाही तर सुरू करण्यासाठी आणि चालवण्यासाठी लवचिक देखील आहे. ते काही मिनिटांत स्थिर स्थितीतून ऑपरेशन जलद सुरू करू शकते आणि काही सेकंदात भार वाढवणे आणि कमी करणे हे काम पूर्ण करू शकते. वीज प्रणालीचे पीक शेव्हिंग, फ्रिक्वेन्सी मॉड्युलेशन, लोड स्टँडबाय आणि अपघात स्टँडबाय ही कामे करण्यासाठी जलविद्युत वापरता येते.

जलविद्युत निर्मिती इंधन वापरत नाही, खाणकाम आणि इंधन वाहतूक करण्यासाठी मोठ्या प्रमाणात मनुष्यबळ आणि सुविधांची आवश्यकता नसते, साधी उपकरणे असतात, काही ऑपरेटर असतात, कमी सहाय्यक शक्ती असते, उपकरणांचे दीर्घ सेवा आयुष्य असते आणि कमी ऑपरेशन आणि देखभाल खर्च असतो, त्यामुळे जलविद्युत केंद्राचा वीज उत्पादन खर्च कमी असतो, औष्णिक वीज केंद्राच्या फक्त 1 / 5-1 / 8 असतो आणि जलविद्युत केंद्राचा ऊर्जा वापर दर जास्त असतो, 85% पेक्षा जास्त पर्यंत, कोळशावर चालणाऱ्या वीज प्रकल्पांची औष्णिक कार्यक्षमता फक्त 40% आहे.

जलविद्युत निर्मितीचे तोटे प्रामुख्याने हवामानाचा मोठा प्रभाव, भौगोलिक परिस्थितीमुळे मर्यादित, सुरुवातीच्या टप्प्यात मोठी गुंतवणूक आणि पर्यावरणीय पर्यावरणाचे नुकसान यांचा समावेश करतात.

जलविद्युत निर्मितीवर पर्जन्यमानाचा मोठा परिणाम होतो. कोरड्या हंगामात असो वा पावसाळ्यात, औष्णिक वीज प्रकल्पांच्या वीज कोळशाच्या खरेदीसाठी हा एक महत्त्वाचा संदर्भ घटक आहे. जलविद्युत निर्मिती वर्ष आणि प्रांतानुसार स्थिर असते, परंतु ती महिना, तिमाही आणि प्रदेशासाठी तपशीलवार असलेल्या "दिवसावर" अवलंबून असते. ती औष्णिक वीजेसारखी स्थिर आणि विश्वासार्ह वीज प्रदान करू शकत नाही.

दक्षिण आणि उत्तरेकडील भागात पावसाळा आणि कोरड्या हंगामात खूप फरक आहे. तथापि, २०१३ ते २०२१ पर्यंतच्या प्रत्येक महिन्यातील जलविद्युत निर्मितीच्या आकडेवारीनुसार, एकूणच, चीनचा पावसाळा जून ते ऑक्टोबर आणि कोरडा हंगाम डिसेंबर ते फेब्रुवारी दरम्यान असतो. या दोघांमधील वीज निर्मितीतील फरक दुप्पटपेक्षा जास्त असू शकतो. त्याच वेळी, आपण हे देखील पाहू शकतो की वाढत्या स्थापित क्षमतेच्या पार्श्वभूमीवर, या वर्षी जानेवारी ते मार्च या कालावधीतील वीज निर्मिती मागील वर्षांच्या तुलनेत लक्षणीयरीत्या कमी आहे आणि मार्चमधील वीज निर्मिती २०१५ च्या तुलनेतही कमी आहे. जलविद्युत उत्पादनाची "अस्थिरता" पाहण्यासाठी हे पुरेसे आहे.

२०१३ ते २०२१ पर्यंत दरमहा जलविद्युत निर्मिती (१०० दशलक्ष किलोवॅट प्रति तास)

वस्तुनिष्ठ परिस्थितीमुळे मर्यादित. जिथे पाणी आहे तिथे जलविद्युत केंद्रे बांधता येत नाहीत. भूगर्भशास्त्र, थेंब, प्रवाह वेग, रहिवाशांचे स्थलांतर आणि अगदी प्रशासकीय विभागणी या सर्व गोष्टी जलविद्युत केंद्राच्या बांधकामावर मर्यादा घालतात. उदाहरणार्थ, १९५६ मध्ये नॅशनल पीपल्स काँग्रेसमध्ये उल्लेख केलेला हेशान गॉर्ज जलसंवर्धन प्रकल्प गांसु आणि निंग्झिया यांच्यातील हितसंबंधांच्या कमकुवत समन्वयामुळे मंजूर झालेला नाही. या वर्षापर्यंत, दोन्ही सत्रांच्या प्रस्तावात ते पुन्हा दिसून आले, बांधकाम कधी सुरू करता येईल हे अद्याप अज्ञात आहे.

जलविद्युत प्रकल्पांसाठी लागणारी गुंतवणूक मोठी आहे. जलविद्युत प्रकल्पांच्या बांधकामासाठी मातीचे दगड आणि काँक्रीटचे काम खूप मोठे आहे आणि पुनर्वसनाचा खर्चही मोठा आहे; शिवाय, सुरुवातीची गुंतवणूक केवळ भांडवलातच नाही तर वेळेतही दिसून येते. पुनर्वसन आणि विविध विभागांच्या समन्वयाची गरज असल्याने, अनेक जलविद्युत प्रकल्पांचे बांधकाम चक्र नियोजित वेळेपेक्षा खूपच विलंबित होईल.

निर्माणाधीन बैहेतान जलविद्युत केंद्राचे उदाहरण घेता, हा प्रकल्प १९५८ मध्ये सुरू करण्यात आला आणि १९६५ मध्ये "तिसऱ्या पंचवार्षिक योजनेत" समाविष्ट करण्यात आला. तथापि, अनेक वळणांनंतर, ऑगस्ट २०११ पर्यंत तो अधिकृतपणे सुरू झाला नाही. आतापर्यंत, बैहेतान जलविद्युत केंद्र पूर्ण झालेले नाही. प्राथमिक डिझाइन नियोजन वगळता, प्रत्यक्ष बांधकाम चक्राला किमान १० वर्षे लागतील.

मोठ्या जलाशयांमुळे धरणाच्या वरच्या भागात मोठ्या प्रमाणात पूर येतो, कधीकधी सखल प्रदेश, नदीच्या खोऱ्या, जंगले आणि गवताळ प्रदेशांचे नुकसान होते. त्याच वेळी, याचा परिणाम वनस्पतीभोवती असलेल्या जलीय परिसंस्थेवर देखील होईल. याचा मासे, पाणपक्षी आणि इतर प्राण्यांवर मोठा परिणाम होतो.

०३ चीनमधील जलविद्युत विकासाची सद्यस्थिती

अलिकडच्या वर्षांत, जलविद्युत निर्मितीने वाढ कायम ठेवली आहे, परंतु गेल्या पाच वर्षांत विकास दर कमी आहे.

२०२० मध्ये, जलविद्युत निर्मिती क्षमता १३५५.२१ अब्ज किलोवॅट प्रति तास असेल, ज्यामध्ये वर्षानुवर्षे ३.९% वाढ होईल. तथापि, १३ व्या पंचवार्षिक योजनेच्या काळात, पवन ऊर्जा आणि ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्सचा विकास वेगाने झाला, जो नियोजन उद्दिष्टांपेक्षा जास्त होता, तर जलविद्युतने नियोजन उद्दिष्टांपैकी फक्त निम्मेच उद्दिष्टे पूर्ण केली. गेल्या २० वर्षांत, एकूण वीज निर्मितीमध्ये जलविद्युतचे प्रमाण तुलनेने स्थिर राहिले आहे, जे १४% - १९% इतके राखले गेले आहे.

चीनच्या वीजनिर्मितीच्या वाढीच्या दरावरून असे दिसून येते की गेल्या पाच वर्षांत जलविद्युत विकासाचा दर मंदावला आहे, जो मुळात सुमारे ५% वर राखला गेला आहे.

मला वाटते की मंदीची कारणे म्हणजे, एकीकडे, लघु जलविद्युत प्रकल्प बंद होणे, ज्याचा उल्लेख १३ व्या पंचवार्षिक योजनेत पर्यावरणीय पर्यावरणाचे संरक्षण आणि दुरुस्ती करण्यासाठी स्पष्टपणे करण्यात आला आहे. एकट्या सिचुआन प्रांतात ४७०५ लहान जलविद्युत केंद्रे आहेत ज्यांना दुरुस्त करणे आणि मागे घेणे आवश्यक आहे;

दुसरीकडे, चीनकडे मोठ्या जलविद्युत विकास संसाधनांची कमतरता आहे. चीनने थ्री गॉर्जेस, गेझौबा, वुडोंगडे, झियांगजियाबा आणि बैहेतान सारखी अनेक जलविद्युत केंद्रे बांधली आहेत. मोठ्या जलविद्युत केंद्रांच्या पुनर्बांधणीसाठी संसाधने कदाचित यारलुंग झांगबो नदीचा "मोठा वळण" असू शकतात. तथापि, या प्रदेशात भूगर्भीय रचना, निसर्ग साठ्यांचे पर्यावरणीय नियंत्रण आणि आजूबाजूच्या देशांशी संबंध यांचा समावेश असल्याने, यापूर्वी हे सोडवणे कठीण झाले आहे.

त्याच वेळी, गेल्या २० वर्षांतील वीजनिर्मितीच्या वाढीच्या दरावरून हे देखील दिसून येते की औष्णिक ऊर्जेचा विकास दर मुळात एकूण वीजनिर्मितीच्या वाढीच्या दराशी समक्रमित आहे, तर जलविद्युत विकास दर एकूण वीजनिर्मितीच्या वाढीच्या दराशी असंबद्ध आहे, जो "दर दुसर्‍या वर्षी वाढत" असल्याची स्थिती दर्शवितो. औष्णिक ऊर्जेच्या उच्च प्रमाणाची कारणे असली तरी, ती काही प्रमाणात जलविद्युत अस्थिरता देखील प्रतिबिंबित करते.

वीज निर्मिती वाढ

वीज निर्मितीच्या प्रमाणात, आपण हे देखील पाहू शकतो की गेल्या २० वर्षांत जलविद्युत उद्योग वेगाने विकसित झाला आहे आणि २०२० मध्ये जलविद्युत निर्मिती २००१ च्या तुलनेत पाच पट आहे, तरीही एकूण वीज निर्मितीतील प्रमाण लक्षणीय बदललेले नाही.

औष्णिक ऊर्जेचे प्रमाण कमी करण्याच्या प्रक्रियेत, जलविद्युताने मोठी भूमिका बजावली नाही. जरी ती वेगाने विकसित होत असली तरी, राष्ट्रीय वीज निर्मितीत मोठ्या प्रमाणात वाढ झाल्यामुळे ती एकूण वीज निर्मितीमध्ये तिचा वाटा राखू शकते. औष्णिक ऊर्जेच्या प्रमाणात घट प्रामुख्याने इतर स्वच्छ ऊर्जा स्रोतांमुळे होते, जसे की पवन ऊर्जा, फोटोव्होल्टेइक, नैसर्गिक वायू, अणुऊर्जा इ.

जलविद्युत संसाधनांचे अत्यधिक केंद्रीकरण

सिचुआन आणि युनान प्रांतांची एकूण जलविद्युत निर्मिती राष्ट्रीय जलविद्युत निर्मितीच्या जवळपास निम्मी आहे आणि परिणामी समस्या अशी आहे की जलविद्युत संसाधनांनी समृद्ध असलेले क्षेत्र स्थानिक जलविद्युत निर्मिती शोषून घेऊ शकत नाहीत, परिणामी उर्जेचा अपव्यय होतो. चीनमधील प्रमुख नदी खोऱ्यांमधील दोन तृतीयांश सांडपाणी आणि वीज सिचुआन प्रांतातून येते, २०.२ अब्ज किलोवॅट प्रति तास पर्यंत, आणि सिचुआन प्रांतातील अर्ध्याहून अधिक कचरा वीज दादू नदीच्या मुख्य प्रवाहातून येते.

गेल्या १० वर्षांत जगभरात चीनच्या जलविद्युत क्षेत्रात झपाट्याने विकास झाला आहे. जागतिक जलविद्युत निर्मितीच्या वाढीला चीनने जवळजवळ चालना दिली आहे. जागतिक जलविद्युत वापराच्या जवळपास ८०% वाढीचा वाटा चीनमधून येतो आणि जागतिक जलविद्युत वापराच्या ३०% पेक्षा जास्त वाटा चीनचा जलविद्युत वापर आहे.

तथापि, चीनच्या एकूण प्राथमिक ऊर्जेच्या वापरात इतक्या मोठ्या जलविद्युत वापराचे प्रमाण जागतिक सरासरीपेक्षा थोडे जास्त आहे, २०१९ मध्ये ते ८% पेक्षा कमी आहे. जरी कॅनडा आणि नॉर्वे सारख्या विकसित देशांशी त्याची तुलना केली नाही तरी, जलविद्युत वापराचे प्रमाण ब्राझील या विकसनशील देशापेक्षा खूपच कमी आहे. चीनकडे ६८० दशलक्ष किलोवॅट जलविद्युत संसाधने आहेत, जी जगात पहिल्या क्रमांकावर आहेत. २०२० पर्यंत, जलविद्युतची स्थापित क्षमता ३७० दशलक्ष किलोवॅट असेल. या दृष्टिकोनातून, चीनच्या जलविद्युत उद्योगात अजूनही विकासासाठी भरपूर वाव आहे.

०४ चीनमधील जलविद्युत विकासाचा भविष्यातील कल

पुढील काही वर्षांत जलविद्युत क्षेत्राचा विकास वेगवान होईल आणि एकूण वीज निर्मितीच्या प्रमाणात ते वाढतच राहील.

एकीकडे, १४ व्या पंचवार्षिक योजनेच्या काळात, चीनमध्ये ५० दशलक्ष किलोवॅटपेक्षा जास्त जलविद्युत कार्यान्वित केली जाऊ शकते, ज्यामध्ये थ्री गॉर्जेस गटातील वुडोंगडे आणि बैहेतान जलविद्युत केंद्रे आणि यालोंग नदी जलविद्युत केंद्राच्या मध्यवर्ती भागात समावेश आहे. शिवाय, यारलुंग झांगबो नदीच्या खालच्या भागात जलविद्युत विकास प्रकल्पाचा १४ व्या पंचवार्षिक योजनेत समावेश करण्यात आला आहे, ज्यामध्ये ७० दशलक्ष किलोवॅट तांत्रिकदृष्ट्या वापरण्यायोग्य संसाधने आहेत, जी तीनपेक्षा जास्त थ्री गॉर्जेस जलविद्युत केंद्रांच्या समतुल्य आहेत. याचा अर्थ असा की जलविद्युत पुन्हा मोठ्या विकासाची सुरुवात करेल;

दुसरीकडे, औष्णिक वीज प्रमाणातील घट निश्चितच अपेक्षित आहे. पर्यावरण संरक्षण, ऊर्जा सुरक्षा आणि तांत्रिक विकासाच्या दृष्टिकोनातून, औष्णिक वीज ऊर्जा क्षेत्रात त्याचे महत्त्व कमी करत राहील.

पुढील काही वर्षांत, जलविद्युत विकासाच्या गतीची तुलना नवीन ऊर्जेच्या गतीशी करता येणार नाही. एकूण वीज निर्मितीच्या प्रमाणातही, नवीन ऊर्जेच्या उशिरा येणाऱ्यांद्वारे ती क्रमवारीत येऊ शकते. जर वेळ वाढला तर असे म्हणता येईल की नवीन ऊर्जेने ती मागे टाकली जाईल.

जनरल इलेक्ट्रिक पॉवर प्लॅनिंग इन्स्टिट्यूटच्या नियोजन विभागाचे संचालक लिऊ शियू यांनी भाकीत केले आहे की १४ व्या पंचवार्षिक योजनेच्या काळात, चीनमध्ये नवीन ऊर्जेची स्थापित क्षमता ८०० दशलक्ष किलोवॅटपेक्षा जास्त होईल, जी २९% आहे; वार्षिक वीज निर्मिती १.५ ट्रिलियन किलोवॅट प्रति तासापर्यंत पोहोचेल, जी जलविद्युतपेक्षा जास्त असेल.