1、 Recursos hídricos e energéticos
A história do desenvolvimento humano e da utilização de recursos hidrelétricos remonta à antiguidade. De acordo com a Interpretação da Lei de Energias Renováveis da República Popular da China (editada pelo Comitê de Trabalho Jurídico do Comitê Permanente do Congresso Nacional Popular), a definição de energia hídrica é: o calor do vento e do sol causa a evaporação da água, o vapor d'água forma chuva e neve, a queda de chuva e neve forma rios e córregos, e o fluxo de água produz energia, que é chamada de energia hídrica.
O principal conteúdo do desenvolvimento e utilização de recursos hidrelétricos contemporâneos é o desenvolvimento e a utilização de recursos hidrelétricos, de modo que as pessoas geralmente usam recursos hídricos, recursos de energia hidráulica e recursos de energia hidrelétrica como sinônimos. No entanto, na realidade, os recursos hidrelétricos abrangem uma ampla gama de conteúdos, como recursos de energia hidrotérmica, recursos de energia hidrelétrica, recursos de energia hidrelétrica e recursos de energia da água do mar.
（1） Recursos hídricos e de energia térmica
Os recursos hídricos e de energia térmica são comumente conhecidos como fontes termais naturais. Na antiguidade, as pessoas começaram a utilizar diretamente os recursos hídricos e térmicos de fontes termais naturais para construir banhos, banhar-se, tratar doenças e se exercitar. Os humanos modernos também usam recursos hídricos e de energia térmica para geração de energia e aquecimento. A Islândia, por exemplo, teve uma geração de energia hidrelétrica de 7,08 bilhões de quilowatts-hora em 2003, dos quais 1,41 bilhão de quilowatts-hora foram gerados usando energia geotérmica (ou seja, recursos de energia térmica da água). 86% dos residentes do país usaram energia geotérmica (recursos de energia térmica da água) para aquecimento. A usina de Yangbajing, com capacidade instalada de 25.000 quilowatts, foi construída em Xizang, que também usa energia geotérmica (recursos de energia hídrica e térmica) para gerar eletricidade. De acordo com a previsão de especialistas, a energia de baixa temperatura (usando águas subterrâneas como meio) que pode ser coletada pelo solo a quase 100 metros na China a cada ano pode chegar a 150 bilhões de quilowatts. Atualmente, a capacidade instalada de geração de energia geotérmica na China é de 35.300 quilowatts.
（2） Recursos de energia hidráulica
A energia hidráulica inclui a energia cinética e potencial da água. Na China antiga, os recursos de energia hidráulica de rios turbulentos, cachoeiras e quedas d'água eram amplamente utilizados para construir máquinas como rodas d'água, moinhos d'água e moinhos d'água para irrigação, processamento de grãos e descasque de arroz. Na década de 1830, estações hidráulicas foram desenvolvidas e utilizadas na Europa para fornecer energia para indústrias de grande porte, como moinhos de farinha, moinhos de algodão e mineração. As modernas turbinas hidráulicas que acionam diretamente bombas d'água centrífugas para gerar força centrífuga para elevação e irrigação de água, bem como estações de bombeamento de golpe de aríete que usam o fluxo de água para gerar pressão de golpe de aríete e formar alta pressão de água para elevação e irrigação de água, são todas desenvolvimentos e utilização direta de recursos de energia hídrica.
（3） Recursos de energia hidrelétrica
Na década de 1880, quando a eletricidade foi descoberta, motores elétricos foram fabricados com base na teoria eletromagnética, e usinas hidrelétricas foram construídas para converter a energia hidráulica das usinas hidrelétricas em energia elétrica e entregá-la aos usuários, inaugurando um período de vigoroso desenvolvimento e utilização dos recursos de energia hidrelétrica.
Os recursos hidrelétricos aos quais nos referimos agora são geralmente chamados de recursos hidrelétricos. Além dos recursos hídricos fluviais, o oceano também contém uma enorme quantidade de energia das marés, das ondas, do sal e da temperatura. Estima-se que os recursos hidrelétricos oceânicos globais sejam de 76 bilhões de quilowatts, o que representa mais de 15 vezes as reservas teóricas da energia hidrelétrica fluvial terrestre. Entre eles, a energia das marés é de 3 bilhões de quilowatts, a energia das ondas é de 3 bilhões de quilowatts, a energia da diferença de temperatura é de 40 bilhões de quilowatts e a energia da diferença de sal é de 30 bilhões de quilowatts. Atualmente, apenas o desenvolvimento e a tecnologia de utilização da energia das marés atingiram um estágio prático que pode ser desenvolvido em larga escala na utilização de recursos hidrelétricos marinhos pela humanidade. O desenvolvimento e a utilização de outras fontes de energia ainda precisam de mais pesquisas para alcançar resultados inovadores em viabilidade técnica e econômica e alcançar o desenvolvimento e a utilização práticos. O desenvolvimento e a utilização da energia oceânica a que geralmente nos referimos são principalmente o desenvolvimento e a utilização da energia das marés. A atração da Lua e do Sol pela superfície do mar da Terra causa flutuações periódicas no nível da água, conhecidas como marés oceânicas. A flutuação da água do mar forma a energia das marés. Em princípio, a energia das marés é uma energia mecânica gerada pela flutuação dos níveis das marés.
Os moinhos de maré surgiram no século XI e, no início do século XX, a Alemanha e a França começaram a construir pequenas usinas de energia maremotriz.
Estima-se que a energia maremotriz explorável do mundo esteja entre 1 bilhão e 1,1 bilhão de quilowatts, com uma geração anual de energia de aproximadamente 1,24 bilhão de quilowatts-hora. Os recursos maremotriz exploráveis da China têm uma capacidade instalada de 21,58 milhões de quilowatts e uma geração anual de energia de 30 bilhões de quilowatts-hora.
A maior usina maremotriz do mundo atualmente é a de Rennes, na França, com uma capacidade instalada de 240.000 quilowatts. A primeira usina maremotriz da China, a Usina Maremotriz de Jizhou, em Guangdong, foi construída em 1958 com uma capacidade instalada de 40 quilowatts. A Usina Maremotriz de Zhejiang Jiangxia, construída em 1985, tem uma capacidade instalada total de 3.200 quilowatts, ocupando o terceiro lugar no ranking mundial.
Além disso, nos oceanos da China, as reservas de energia das ondas são de cerca de 12,85 milhões de quilowatts, a energia das marés é de cerca de 13,94 milhões de quilowatts, a energia da diferença salina é de cerca de 125 milhões de quilowatts e a energia da diferença térmica é de cerca de 1,321 bilhão de quilowatts. Em resumo, a energia oceânica total na China é de cerca de 1,5 bilhão de quilowatts, o que é mais que o dobro da reserva teórica de 694 milhões de quilowatts da energia hidrelétrica fluvial terrestre, e tem amplas perspectivas de desenvolvimento e utilização. Atualmente, países ao redor do mundo estão investindo pesadamente em pesquisas tecnológicas para desenvolver e utilizar os enormes recursos energéticos ocultos no oceano.
2、 Recursos de energia hidrelétrica
Os recursos de energia hidrelétrica geralmente se referem ao uso da energia potencial e cinética do fluxo de água do rio para descarregar trabalho e impulsionar a rotação de geradores hidrelétricos para gerar eletricidade. A geração de energia a carvão, petróleo, gás natural e nuclear requer o consumo de recursos combustíveis não renováveis, enquanto a geração de energia hidrelétrica não consome recursos hídricos, mas utiliza a energia do fluxo do rio.
（1） Recursos globais de energia hidrelétrica
As reservas totais de recursos hidrelétricos em rios no mundo todo são de 5,05 bilhões de quilowatts, com uma geração anual de energia de até 44,28 trilhões de quilowatts-hora; Os recursos hidrelétricos tecnicamente exploráveis são de 2,26 bilhões de quilowatts, e a geração anual de energia pode chegar a 9,8 trilhões de quilowatts-hora.
Em 1878, a França construiu a primeira usina hidrelétrica do mundo, com capacidade instalada de 25 quilowatts. Até o momento, a capacidade hidrelétrica instalada em todo o mundo ultrapassou 760 milhões de quilowatts, com uma geração anual de energia de 3 trilhões de quilowatts-hora.
（2） Recursos hidrelétricos da China
A China é um dos países com os recursos hidrelétricos mais ricos do mundo. De acordo com o último levantamento de recursos hidrelétricos, as reservas teóricas de energia fluvial na China são de 694 milhões de quilowatts, e a geração teórica anual de energia é de 6,08 trilhões de quilowatts-hora, ocupando o primeiro lugar no mundo em termos de reservas teóricas de energia hidrelétrica. A capacidade tecnicamente explorável dos recursos hidrelétricos da China é de 542 milhões de quilowatts, com uma geração anual de energia de 2,47 trilhões de quilowatts-hora, e a capacidade economicamente explorável é de 402 milhões de quilowatts, com uma geração anual de energia de 1,75 trilhão de quilowatts-hora, ambas ocupando o primeiro lugar no mundo.
Em julho de 1905, a primeira usina hidrelétrica da China, a Usina Hidrelétrica de Guishan, na província de Taiwan, foi construída com uma capacidade instalada de 500 kVA. Em 1912, a primeira usina hidrelétrica na China Continental, a Usina Hidrelétrica de Shilongba, em Kunming, província de Yunnan, foi concluída para geração de energia, com uma capacidade instalada de 480 quilowatts. Em 1949, a capacidade hidrelétrica instalada no país era de 163.000 quilowatts; até o final de 1999, havia se desenvolvido para 72,97 milhões de quilowatts, perdendo apenas para os Estados Unidos e ocupando o segundo lugar no mundo; até 2005, a capacidade hidrelétrica total instalada na China atingiu 115 milhões de quilowatts, ocupando o primeiro lugar no mundo, respondendo por 14,4% da capacidade hidrelétrica explorável e 20% da capacidade instalada total da indústria energética nacional.
（3） Características da Energia Hidrelétrica
A energia hidrelétrica é regenerada repetidamente com o ciclo hidrológico da natureza e pode ser usada continuamente pelos humanos. A expressão "inesgotável" é frequentemente usada para descrever a renovabilidade da energia hidrelétrica.
A energia hidrelétrica não consome combustível nem emite substâncias nocivas durante sua produção e operação. Seus custos de gestão e operação, custos de geração de energia e impacto ambiental são muito menores do que os da geração de energia térmica, tornando-a uma fonte de energia verde de baixo custo.
A energia hidrelétrica possui bom desempenho de regulação, partida rápida e desempenha um papel de redução de picos na operação da rede elétrica. É rápida e eficaz, reduzindo perdas no fornecimento de energia em situações de emergência e acidentes, e garantindo a segurança do fornecimento de energia.
A energia hidrelétrica e a energia mineral pertencem à energia primária baseada em recursos, que é convertida em energia elétrica e denominada energia secundária. O desenvolvimento da energia hidrelétrica é uma fonte de energia que realiza simultaneamente o desenvolvimento da energia primária e a produção de energia secundária, com dupla função: construção de energia primária e construção de energia secundária; não há necessidade de um único processo de extração, transporte e armazenamento de minerais, o que reduz significativamente os custos com combustível.
A construção de reservatórios para o desenvolvimento hidrelétrico alterará o ambiente ecológico das áreas locais. Por um lado, requer a submersão de parte da terra, resultando na realocação de imigrantes; por outro, pode restaurar o microclima da região, criar um novo ambiente ecológico aquático, promover a sobrevivência de organismos e facilitar o controle de enchentes, a irrigação, o turismo e o desenvolvimento da navegação. Portanto, no planejamento de projetos hidrelétricos, deve-se considerar, de forma geral, a minimização do impacto adverso sobre o ambiente ecológico, e o desenvolvimento hidrelétrico apresenta mais vantagens do que desvantagens.
Devido às vantagens da energia hidrelétrica, países em todo o mundo estão adotando políticas que priorizam o desenvolvimento da energia hidrelétrica. Na década de 1990, a energia hidrelétrica representava 93,2% da capacidade instalada total do Brasil, enquanto países como Noruega, Suíça, Nova Zelândia e Canadá tinham índices de energia hidrelétrica superiores a 50%.
Em 1990, a proporção de geração de energia hidrelétrica em relação à eletricidade explorável em alguns países do mundo era de 74% na França, 72% na Suíça, 66% no Japão, 61% no Paraguai, 55% nos Estados Unidos, 54% no Egito, 50% no Canadá, 17,3% no Brasil, 11% na Índia e 6,6% na China durante o mesmo período.
Horário da publicação: 24 de setembro de 2024
