Elver renner tusenvis av kilometer og inneholder enorm energi. Utviklingen og utnyttelsen av naturlig vannenergi til elektrisitet kalles vannkraft. De to grunnleggende elementene som utgjør hydraulisk energi er strømning og fallhøyde. Strømningen bestemmes av elven selv, og den kinetiske energiutnyttelsesgraden ved direkte bruk av elvevannet vil være svært lav, fordi det er umulig å fylle hele delen av elven med vannturbiner.
Hydraulisk utnyttelse bruker hovedsakelig potensiell energi, og det må være en reduksjon i bruken av potensiell energi. Elvernes naturlige fall dannes imidlertid vanligvis gradvis langs elvestrømmen, og innenfor en relativt kort avstand er det naturlige fallet i vannføringen relativt lavt. Det må iverksettes passende tekniske tiltak for å kunstig øke fallet, det vil si å konsentrere det spredte naturlige fallet for å danne en brukbar vannsøyle.
Fordeler med vannkraft
1. Regenerering av vannenergi
Vannenergi kommer fra naturlig elveavrenning, som hovedsakelig dannes av naturgass og vannsirkulasjon. Vannsirkulasjon gjør det mulig å resirkulere og gjenbruke vannenergi, derfor kalles vannenergi «fornybar energi». «Fornybar energi» har en unik posisjon innen energibygging.
2. Vannressurser kan utnyttes på en helhetlig måte
Vannkraft bruker kun energien i vannstrømmen og forbruker ikke vann. Derfor kan vannressursene utnyttes på en omfattende måte, og i tillegg til kraftproduksjon kan de samtidig dra nytte av flomkontroll, vanning, skipsfart, vannforsyning, akvakultur, turisme og andre aspekter, og gjennomføre flermålsutvikling.
3. Regulering av vannenergi
Elektrisk energi kan ikke lagres, og produksjon og forbruk skjer samtidig. Vannenergi kan lagres i reservoarer, som produseres i henhold til kraftsystemets behov. Reservoarene fungerer som energilagringslagre for kraftsystemet. Regulering av reservoarer forbedrer kraftsystemets evne til å regulere belastninger, noe som øker påliteligheten og fleksibiliteten til strømforsyningen.
4. Reversibilitet av vannkraftproduksjon
En vannturbin som leder vann fra et høytliggende sted til et lavtliggende sted kan generere elektrisitet og omdanne vannenergi til elektrisk energi. Vannforekomstene på lavere nivåer absorberes av elektriske pumper og sendes til reservoarer på høyere nivåer for lagring, og omdanner elektrisk energi til vannenergi. Å bruke reversibiliteten til vannkraftproduksjon til å bygge pumpekraftverk spiller en unik rolle i å forbedre kraftsystemets evne til å regulere lasten.
5. Fleksibilitet i enhetens drift
Vannkraftverk har enkelt utstyr, fleksibel og pålitelig drift, og er svært praktiske for å øke eller redusere belastningen. De kan raskt startes eller stoppes i henhold til brukerens behov, og er enkle å automatisere. De er best egnet for å utføre toppjustering og frekvensmoduleringsoppgaver i kraftsystemet, samt å fungere som nødberedskap, lastjustering og andre funksjoner. De kan øke påliteligheten til kraftsystemet, med enestående dynamiske fordeler. Vannkraftverk er de viktigste bærerne av dynamiske belastninger i kraftsystemet.
6. Lave kostnader og høy effektivitet for vannkraftproduksjon
Vannkraft forbruker ikke drivstoff og krever ikke mye arbeidskraft og anlegg investert i utnyttelse og transport av drivstoff. Utstyret er enkelt, med færre operatører, mindre hjelpekraft, lang levetid på utstyret og lave drifts- og vedlikeholdskostnader. Derfor er produksjonskostnadene for elektrisk energi fra vannkraftverk lave, bare 1/5 til 1/8 av kostnadene for fossilt brensel kraftverk. I tillegg er energiutnyttelsesgraden for vannkraftverk høy og når over 85 %, mens den for fossilt brensel kraftverk bare er omtrent 40 %.
7. Det bidrar til å forbedre det økologiske miljøet
Vannkraftproduksjon forurenser ikke miljøet. Reservoarets store vannoverflateareal regulerer mikroklimaet i regionen og den tidsmessige og romlige fordelingen av vannstrømmen, noe som bidrar til å forbedre det økologiske miljøet i de omkringliggende områdene. For kullkraftverk må hvert tonn råkull slippe ut omtrent 30 kg SO2, og mer enn 30 kg partikkelformet støv slippes ut. I følge statistikk fra 50 store og mellomstore kullkraftverk over hele landet slipper 90 % av kraftverkene ut SO2 med en konsentrasjon på mer enn 860 mg/m3, noe som er svært alvorlig forurensning. I dagens verden, hvor det rettes stadig mer oppmerksomhet mot miljøspørsmål, er det av stor betydning å akselerere byggingen av vannkraft og øke andelen vannkraft i Kina for å redusere miljøforurensning.
Ulemper med vannkraft
Stor engangsinvestering – enorme jord- og betongarbeider for bygging av vannkraftverk; Dessuten vil det føre til betydelige flomtap og kreve enorme flyttingskostnader; Byggeperioden er også lengre enn bygging av termiske kraftverk, noe som påvirker omsetningen av byggemidler. Selv om noe av investeringen i vannsparingsprosjekter deles av ulike mottakeravdelinger, er investeringen per kilowatt vannkraft mye høyere enn for termisk kraft. I fremtidig drift vil imidlertid besparelsene i årlige driftskostnader bli utlignet år for år. Den maksimalt tillatte kompensasjonsperioden er knyttet til landets utviklingsnivå og energipolitikk. Hvis kompensasjonsperioden er mindre enn den tillatte verdien, anses det som rimelig å øke den installerte kapasiteten til vannkraftverket.
Risiko for svikt – På grunn av flom blokkerer demninger store mengder vann, naturkatastrofer, menneskeskapte skader og byggekvalitet, noe som kan ha katastrofale konsekvenser for nedstrøms områder og infrastruktur. Slike feil kan påvirke strømforsyningen, dyr og planter, og kan også forårsake betydelige tap og dødsfall.
Økosystemskade – Store reservoarer forårsaker omfattende flom oppstrøms demninger, og ødelegger noen ganger lavland, dalskoger og gressletter. Samtidig vil det også påvirke det akvatiske økosystemet rundt anlegget. Det har en betydelig innvirkning på fisk, vannfugler og andre dyr.
Publisert: 03.04.2023
