Het is 111 jaar geleden dat China begon met de bouw van de Shilongba-waterkrachtcentrale, de eerste waterkrachtcentrale in 1910. In deze meer dan 100 jaar heeft de Chinese water- en elektriciteitsindustrie opmerkelijke prestaties geleverd van de geïnstalleerde capaciteit van de Shilongba-waterkrachtcentrale van slechts 480 kW tot 370 miljoen KW, de eerste in de wereld.We zitten in de kolenindustrie en we zullen wat nieuws horen over waterkracht, maar we weten niet veel over de waterkrachtindustrie.
Laten we vandaag kort waterkracht begrijpen vanuit de principes en kenmerken van waterkracht en de huidige situatie en ontwikkelingstrend van waterkracht in China.
01 energieopwekkingsprincipe van waterkracht
Waterkracht is in feite het proces waarbij de potentiële energie van water wordt omgezet in mechanische energie en vervolgens van mechanische energie in elektrische energie.Over het algemeen is het om het stromende rivierwater te gebruiken om de motor te laten draaien voor stroomopwekking, en de energie in een rivier of een deel van het stroomgebied hangt af van het watervolume en de daling.
Het watervolume van de rivier wordt door geen enkele rechtspersoon gecontroleerd en de daling is OK.Daarom kunnen bij het bouwen van waterkrachtcentrales, dambouw en omleiding worden gekozen om de daling te concentreren, om de benuttingsgraad van watervoorraden te verbeteren.
Afdammen is het bouwen van een dam in het bereik met een grote verval, het aanleggen van een reservoir om water op te slaan en het waterpeil te verhogen, zoals de Three Gorges Hydropower Station;Omleiding verwijst naar de omleiding van water van het stroomopwaartse reservoir naar het stroomafwaartse via het omleidingskanaal, zoals de waterkrachtcentrale Jinping II.
02 kenmerken van waterkracht
De voordelen van waterkracht omvatten voornamelijk milieubescherming en regeneratie, hoge efficiëntie en flexibiliteit, lage onderhoudskosten, enzovoort.
Milieubescherming en hernieuwbare energie zouden het grootste voordeel van waterkracht moeten zijn.Waterkracht gebruikt alleen de energie in water, verbruikt geen water en veroorzaakt geen vervuiling.
De generatorset voor waterturbines, de belangrijkste krachtapparatuur voor de opwekking van waterkracht, is niet alleen efficiënt, maar ook flexibel om te starten en te bedienen.Het kan de bewerking snel starten vanuit de statische toestand in een paar minuten en de taak voor het verhogen en verlagen van de belasting in een paar seconden voltooien.Waterkracht kan worden gebruikt om de taken van piekafschaving, frequentiemodulatie, stand-by voor belasting en stand-by voor ongevallen van het voedingssysteem uit te voeren.
Waterkrachtopwekking verbruikt geen brandstof, heeft geen groot aantal mankracht en faciliteiten nodig die zijn geïnvesteerd in mijnbouw en het transport van brandstof, heeft eenvoudige apparatuur, weinig operators, minder hulpvermogen, lange levensduur van apparatuur en lage bedrijfs- en onderhoudskosten, dus het vermogen productiekosten van waterkrachtcentrale zijn laag, slechts 1/5-1/8 van die van thermische krachtcentrale, en de energiebenuttingsgraad van waterkrachtcentrale is hoog, tot meer dan 85%, de thermische efficiëntie van kolengestookte elektriciteitscentrales is slechts ongeveer 40%.
De nadelen van waterkracht zijn vooral de grote klimaatinvloed, beperkt door geografische omstandigheden, grote investeringen in het beginstadium en aantasting van het ecologische milieu.
Waterkracht wordt sterk beïnvloed door neerslag.Of het nu in het droge seizoen en in het natte seizoen is, is een belangrijke referentiefactor voor de aankoop van steenkool voor thermische centrales.De opwekking van waterkracht is stabiel volgens het jaar en de provincie, maar het hangt af van de "dag" waarop het wordt gedetailleerd naar de maand, het kwartaal en de regio.Het kan geen stabiel en betrouwbaar vermogen leveren zoals thermische stroom.
Er zijn grote verschillen tussen het zuiden en het noorden in het natte seizoen en het droge seizoen.Volgens de statistieken van de opwekking van waterkracht in elke maand van 2013 tot 2021, loopt het natte seizoen in China over het algemeen van juni tot oktober en het droge seizoen van december tot februari.Het verschil in stroomopwekking tussen beide kan meer dan verdubbeld worden.Tegelijkertijd zien we ook dat tegen de achtergrond van toenemend opgesteld vermogen de elektriciteitsopwekking van januari tot maart dit jaar beduidend lager ligt dan in voorgaande jaren en de elektriciteitsopwekking in maart zelfs gelijk is aan die in 2015. Dit is genoeg om ons de "instabiliteit" van waterkracht te laten zien.
Opwekking van waterkracht in elke maand van 2013 tot 2021 (100 miljoen kWh)
Beperkt door objectieve voorwaarden.Waterkrachtcentrales kunnen niet worden gebouwd waar water is.Geologie, daling, stroomsnelheid, verplaatsing van bewoners en zelfs administratieve indeling beperken allemaal de bouw van een waterkrachtcentrale.Het waterbeschermingsproject van de Heishan Gorge dat in 1956 op het Nationale Volkscongres werd genoemd, is bijvoorbeeld niet aangenomen vanwege de slechte coördinatie van de belangen tussen Gansu en Ningxia.Tot dit jaar verscheen opnieuw in het voorstel van de twee sessies, Wanneer de bouw kan beginnen is nog onbekend.
De investering die nodig is voor waterkracht is groot.De aardrots- en betonwerken voor de bouw van waterkrachtcentrales zijn enorm, en er moeten enorme hervestigingskosten worden betaald;Bovendien wordt de vroege investering niet alleen weerspiegeld in kapitaal, maar ook in tijd.Door de noodzaak van hervestiging en coördinatie van verschillende afdelingen, zal de bouwcyclus van veel waterkrachtcentrales veel vertraging oplopen dan gepland.
Met het in aanbouw zijnde Baihetan-waterkrachtstation als voorbeeld, werd het project in 1958 gestart en in 1965 opgenomen in het "derde vijfjarenplan". Na verschillende wendingen werd het echter pas in augustus 2011 officieel gestart. Baihetan Waterkrachtcentrale is niet voltooid.Exclusief de voorlopige ontwerpplanning duurt de daadwerkelijke bouwcyclus minimaal 10 jaar.
Grote stuwmeren veroorzaken grootschalige overstromingen in de bovenloop van de dam, waarbij soms laagland, rivierdalen, bossen en graslanden worden beschadigd.Tegelijkertijd zal het ook het aquatische ecosysteem rond de plant aantasten.Het heeft een grote impact op vissen, watervogels en andere dieren.
03 huidige situatie van de ontwikkeling van waterkracht in China
In de afgelopen jaren is de opwekking van waterkracht blijven groeien, maar het groeitempo in de afgelopen vijf jaar is laag
In 2020 zal de opwekkingscapaciteit van waterkracht 1355,21 miljard kWh bedragen, met een jaarlijkse stijging van 3,9%.Tijdens de 13e vijfjarenplanperiode ontwikkelden windenergie en opto-elektronica zich echter snel tijdens de 13e vijfjarenplanperiode, waarbij ze de planningsdoelstellingen overtroffen, terwijl waterkracht slechts ongeveer de helft van de planningsdoelstellingen bereikte.In de afgelopen 20 jaar is het aandeel waterkracht in de totale elektriciteitsproductie relatief stabiel gebleven op 14% – 19%.
Uit het groeitempo van China's elektriciteitsopwekking blijkt dat het groeitempo van waterkracht de afgelopen vijf jaar is vertraagd en in feite op ongeveer 5% is gebleven.
Ik denk dat de redenen voor de vertraging aan de ene kant zijn de sluiting van kleine waterkrachtcentrales, die duidelijk wordt vermeld in het 13e vijfjarenplan om het ecologische milieu te beschermen en te herstellen.Alleen al in de provincie Sichuan zijn 4705 kleine waterkrachtcentrales die moeten worden gerectificeerd en ingetrokken;
Aan de andere kant heeft China een tekort aan grote middelen voor de ontwikkeling van waterkrachtcentrales.China heeft veel waterkrachtcentrales gebouwd, zoals de Three Gorges, Gezhouba, Wudongde, Xiangjiaba en Baihetan.De middelen voor de wederopbouw van grote waterkrachtcentrales zijn misschien alleen de "grote bocht" van de Yarlung Zangbo-rivier.Omdat de regio echter te maken heeft met geologische structuur, milieubeheer van natuurgebieden en relaties met omringende landen, was het voorheen moeilijk op te lossen.
Tegelijkertijd kan uit het groeitempo van de elektriciteitsopwekking in de afgelopen 20 jaar ook worden afgeleid dat het groeitempo van thermische energie in principe synchroon loopt met het groeitempo van de totale elektriciteitsopwekking, terwijl het groeitempo van waterkracht niet relevant is voor de groeipercentage van de totale elektriciteitsopwekking, met de staat van "om de twee jaar stijgend".Hoewel er redenen zijn voor het hoge aandeel thermische energie, weerspiegelt het tot op zekere hoogte ook de instabiliteit van waterkracht.
Groei stroomopwekking
Wat betreft het aandeel van de elektriciteitsproductie, kunnen we ook zien dat hoewel de waterkrachtindustrie zich de afgelopen 20 jaar snel heeft ontwikkeld en de waterkrachtproductie in 2020 vijf keer zo groot is als in 2001, het aandeel in de totale elektriciteitsproductie niet is veranderd aanzienlijk.
Bij het verminderen van het aandeel thermische energie heeft waterkracht geen grote rol gespeeld.Hoewel het zich snel ontwikkelt, kan het zijn aandeel in de totale elektriciteitsproductie alleen behouden tegen de achtergrond van de grote toename van de nationale elektriciteitsproductie.De afname van het aandeel thermische energie is vooral te danken aan andere schone energiebronnen, zoals windenergie, fotovoltaïsche energie, aardgas, kernenergie, enz.
Overmatige concentratie van waterkrachtbronnen
De totale opwekking van waterkracht in de provincies Sichuan en Yunnan is goed voor bijna de helft van de nationale opwekking van waterkracht, en het resulterende probleem is dat gebieden die rijk zijn aan waterkrachtbronnen mogelijk niet in staat zijn om lokale waterkrachtopwekking te absorberen, wat resulteert in verspilling van energie.Tweederde van het afvalwater en de elektriciteit in grote stroomgebieden in China komt uit de provincie Sichuan, tot 20,2 miljard kWh, en meer dan de helft van de afvalelektriciteit in de provincie Sichuan komt uit de hoofdstroom van de Dadu-rivier.
Wereldwijd heeft de Chinese waterkracht zich de afgelopen 10 jaar snel ontwikkeld.China heeft de groei van de wereldwijde waterkracht bijna gestimuleerd.Bijna 80% van de groei van het wereldwijde waterkrachtverbruik komt uit China, en het Chinese waterkrachtverbruik is goed voor meer dan 30% van het wereldwijde waterkrachtverbruik.
Het aandeel van een dergelijk enorm waterkrachtverbruik in het totale primaire energieverbruik van China is echter slechts iets hoger dan het wereldgemiddelde, minder dan 8% in 2019. Zelfs als het niet wordt vergeleken met ontwikkelde landen zoals Canada en Noorwegen, is het aandeel waterkracht consumptie veel lager is dan die van Brazilië, een ontwikkelingsland.China heeft 680 miljoen kilowatt aan waterkrachtbronnen en is daarmee de eerste ter wereld.In 2020 zal de geïnstalleerde capaciteit van waterkracht 370 miljoen kilowatt zijn.Vanuit dit oogpunt heeft de Chinese waterkrachtindustrie nog veel ruimte voor ontwikkeling.
04 toekomstige ontwikkelingstrend van waterkracht in China
Waterkracht zal de komende jaren sneller groeien en zal in het aandeel van de totale elektriciteitsopwekking blijven toenemen.
Enerzijds kan tijdens de 14e vijfjarenplanperiode meer dan 50 miljoen kilowatt waterkracht in China in gebruik worden genomen, waaronder de Wudongde en Baihetan waterkrachtcentrales van de Three Gorges-groep en de middenloop van de waterkrachtcentrale Yalong River.Bovendien is het waterkrachtontwikkelingsproject in de benedenloop van de Yarlung Zangbo-rivier opgenomen in het 14e vijfjarenplan, met 70 miljoen kilowatt aan technisch exploiteerbare hulpbronnen, wat overeenkomt met meer dan drie Three Gorges-waterkrachtcentrales. Dit betekent dat waterkracht zal opnieuw een grote ontwikkeling inluiden;
Aan de andere kant is de vermindering van de thermische vermogensschaal duidelijk voorspelbaar.Of het nu gaat om milieubescherming, energiezekerheid en technologische ontwikkeling, thermische energie zal steeds minder belangrijk worden op het gebied van energie.
De ontwikkelingssnelheid van waterkracht is de komende jaren nog niet te vergelijken met die van nieuwe energie.Zelfs in het aandeel van de totale stroomopwekking kan het worden gerangschikt door de laatkomers van nieuwe energie.Als de tijd wordt verlengd, kan worden gezegd dat deze zal worden ingehaald door nieuwe energie.
Liu Shiyu, directeur van de planningsafdeling van het General Electric Power Planning Institute, voorspelt dat tijdens de 14e vijfjarenplanperiode de geïnstalleerde capaciteit van nieuwe energie in China meer dan 800 miljoen kW zal bedragen, goed voor 29%;De jaarlijkse elektriciteitsproductie bereikt 1,5 biljoen kWh, meer dan waterkracht.
Posttijd: 14 jan-2022
