1. Resurse energetice de apă
Istoria dezvoltării umane și a utilizării resurselor hidroenergetice datează din cele mai vechi timpuri. Conform Interpretarii Legii Energiei Regenerabile a Republicii Populare Chineze (editată de Comitetul de Lucru Legislativ al Comitetului Permanent al Congresului Național al Poporului), definiția energiei hidrice este: căldura vântului și a soarelui provoacă evaporarea apei, vaporii de apă formează ploaia și zăpada, căderea ploii și zăpezii formează râuri și pâraie, iar curgerea apei produce energie, care se numește energie hidrică.
Principalul conținut al dezvoltării și utilizării resurselor hidroenergetice contemporane este dezvoltarea și utilizarea resurselor hidroenergetice, astfel încât oamenii folosesc de obicei resursele de energie a apei, resursele de energie hidraulică și resursele de energie hidroelectrică ca sinonime. Cu toate acestea, în realitate, resursele hidroenergetice includ o gamă largă de conținut, cum ar fi resursele de energie hidrotermală, resursele hidroenergetice, resursele hidroenergetice și resursele energetice ale apei de mare.
(1) Resurse de apă și energie termică
Resursele de apă și energie termică sunt cunoscute în mod obișnuit sub denumirea de izvoare termale naturale. În timpurile străvechi, oamenii au început să utilizeze direct resursele de apă și căldură ale izvoarelor termale naturale pentru a construi băi, a face baie, a trata boli și a face exerciții fizice. Oamenii moderni folosesc, de asemenea, resursele de apă și energie termică pentru generarea de energie și încălzire. Islanda, de exemplu, avea o producție de energie hidroelectrică de 7,08 miliarde de kilowați-oră în 2003, din care 1,41 miliarde de kilowați-oră au fost generați folosind energie geotermală (adică resurse de energie termică a apei). 86% dintre locuitorii țării au folosit energia geotermală (resursele de energie termică a apei) pentru încălzire. Centrala electrică Yangbajing, cu o capacitate instalată de 25.000 de kilowați, a fost construită în Xizang, care utilizează, de asemenea, apele geotermale (resursele de energie termică a apei) pentru a genera electricitate. Conform previziunilor experților, energia la temperatură joasă (folosind apele subterane ca mediu) care poate fi colectată de sol pe o rază de aproape 100 de metri în China în fiecare an poate ajunge la 150 de miliarde de kilowați. În prezent, capacitatea instalată de generare a energiei geotermale în China este de 35300 kilowați.
(2) Resurse de energie hidraulică
Energia hidraulică include energia cinetică și potențială a apei. În China antică, resursele de energie hidraulică ale râurilor, cascadelor și cascadelor turbulente erau utilizate pe scară largă pentru a construi utilaje precum roți de apă, mori de apă și mori de apă pentru irigații, prelucrarea cerealelor și decorticarea orezului. În anii 1830, în Europa au fost dezvoltate și utilizate stații hidraulice pentru a furniza energie industriilor la scară largă, cum ar fi morile de făină, fabricile de bumbac și mineritul. Turbinele moderne de apă care acționează direct pompele centrifuge de apă pentru a genera forță centrifugă pentru ridicarea apei și irigații, precum și stațiile de pompare cu ciocan de berbec care utilizează debitul de apă pentru a genera presiunea ciocanului de berbec și a forma o presiune ridicată a apei pentru ridicarea apei și irigații, reprezintă toate dezvoltarea și utilizarea directă a resurselor de energie a apei.
(3) Resurse de energie hidroelectrică
În anii 1880, odată cu descoperirea electricității, motoarele electrice au fost fabricate pe baza teoriei electromagnetice și au fost construite centrale hidroelectrice pentru a converti energia hidraulică a centralelor hidroelectrice în energie electrică și a o furniza utilizatorilor, inaugurând o perioadă de dezvoltare și utilizare viguroasă a resurselor de energie hidroelectrică.
Resursele hidroenergetice la care ne referim acum sunt denumite de obicei resurse hidroelectrice. Pe lângă resursele de apă ale râurilor, oceanul conține, de asemenea, o cantitate enormă de energie mareică, a valurilor, a sărurilor și a temperaturii. Se estimează că resursele hidroenergetice oceanice globale sunt de 76 de miliarde de kilowați, ceea ce reprezintă de peste 15 ori rezervele teoretice ale energiei hidroelectrice terestre a râurilor. Printre acestea, energia mareelor este de 3 miliarde de kilowați, energia valurilor este de 3 miliarde de kilowați, energia diferenței de temperatură este de 40 de miliarde de kilowați, iar energia diferenței de sare este de 30 de miliarde de kilowați. În prezent, doar tehnologia de dezvoltare și utilizare a energiei mareelor a atins un stadiu practic care poate fi dezvoltat la scară largă în utilizarea resurselor hidroenergetice marine de către oameni. Dezvoltarea și utilizarea altor surse de energie necesită încă cercetări suplimentare pentru a obține rezultate inovatoare în fezabilitatea tehnică și economică și pentru a realiza o dezvoltare și utilizare practică. Dezvoltarea și utilizarea energiei oceanice la care ne referim de obicei este în principal dezvoltarea și utilizarea energiei mareelor. Atracția Lunii și a Soarelui către suprafața mării Pământului provoacă fluctuații periodice ale nivelului apei, cunoscute sub numele de maree oceanice. Fluctuația apei mării formează energia mareică. În principiu, energia mareică este o energie mecanică generată de fluctuația nivelurilor mareice.
Morile de maree au apărut în secolul al XI-lea, iar la începutul secolului al XX-lea, Germania și Franța au început să construiască mici centrale electrice mareomotrice.
Se estimează că energia mareelor exploatabilă la nivel mondial se situează între 1 miliard și 1,1 miliarde de kilowați, cu o producție anuală de energie de aproximativ 1240 de miliarde de kilowați-oră. Resursele exploatabile de energie mareomotrică ale Chinei au o capacitate instalată de 21,58 milioane de kilowați și o producție anuală de energie de 30 de miliarde de kilowați-oră.
Cea mai mare centrală mareomotrică din lume în prezent este centrala mareomotrică Rennes din Franța, cu o capacitate instalată de 240.000 de kilowați. Prima centrală mareomotrică din China, centrala mareomotrică Jizhou din Guangdong, a fost construită în 1958, cu o capacitate instalată de 40 de kilowați. Centrala mareomotrică Zhejiang Jiangxia, construită în 1985, are o capacitate totală instalată de 3.200 de kilowați, clasându-se pe locul trei în lume.
În plus, în oceanele Chinei, rezervele de energie a valurilor sunt de aproximativ 12,85 milioane de kilowați, energia mareelor este de aproximativ 13,94 milioane de kilowați, energia diferenței de sare este de aproximativ 125 milioane de kilowați, iar energia diferenței de temperatură este de aproximativ 1,321 miliarde de kilowați. În concluzie, energia oceanică totală din China este de aproximativ 1,5 miliarde de kilowați, ceea ce reprezintă mai mult decât dublul rezervei teoretice de 694 milioane de kilowați de energie hidroelectrică terestră și are perspective largi de dezvoltare și utilizare. În zilele noastre, țările din întreaga lume investesc masiv în cercetarea abordărilor tehnologice pentru a dezvolta și utiliza enormele resurse energetice ascunse în ocean.
2. Resurse de energie hidroelectrică
Resursele de energie hidroelectrică se referă, în general, la utilizarea energiei potențiale și cinetice a fluxului de apă al râului pentru a furniza lucru mecanic și a acționa rotația generatoarelor hidroelectrice pentru a genera electricitate. Producția de cărbune, petrol, gaze naturale și energie nucleară necesită consumul de resurse de combustibil neregenerabile, în timp ce producția de energie hidroelectrică nu consumă resurse de apă, ci utilizează energia fluxului râului.
(1) Resurse globale de energie hidroelectrică
Rezervele totale de resurse hidroenergetice din râurile din întreaga lume sunt de 5,05 miliarde de kilowați, cu o producție anuală de energie de până la 44,28 trilioane de kilowați-oră; Resursele hidroenergetice exploatabile din punct de vedere tehnic sunt de 2,26 miliarde de kilowați, iar producția anuală de energie poate ajunge la 9,8 trilioane de kilowați-oră.
În 1878, Franța a construit prima centrală hidroelectrică din lume, cu o capacitate instalată de 25 de kilowați. Până în prezent, capacitatea hidroelectrică instalată la nivel mondial a depășit 760 de milioane de kilowați, cu o producție anuală de energie de 3 trilioane de kilowați-oră.
(2) Resursele hidroenergetice ale Chinei
China este una dintre țările cu cele mai bogate resurse de energie hidroelectrică din lume. Conform celui mai recent studiu privind resursele hidroenergetice, rezervele teoretice de energie hidroelectrică din China sunt de 694 de milioane de kilowați, iar producția anuală teoretică de energie este de 6,08 trilioane de kilowați-oră, clasându-se pe primul loc în lume în ceea ce privește rezervele teoretice de energie hidroelectrică; Capacitatea exploatabilă din punct de vedere tehnic a resurselor hidroenergetice ale Chinei este de 542 de milioane de kilowați, cu o producție anuală de energie de 2,47 trilioane de kilowați-oră, iar capacitatea exploatabilă din punct de vedere economic este de 402 milioane de kilowați, cu o producție anuală de energie de 1,75 trilioane de kilowați-oră, ambele clasându-se pe primul loc în lume.
În iulie 1905, a fost construită prima hidrocentrală din China, Centrala Hidroelectrică Guishan din provincia Taiwan, cu o capacitate instalată de 500 kVA. În 1912, a fost finalizată prima hidrocentrală din China continentală, Centrala Hidroelectrică Shilongba din Kunming, provincia Yunnan, pentru producerea de energie electrică, cu o capacitate instalată de 480 kilowați. În 1949, capacitatea instalată de hidroenergie în țară era de 163.000 kilowați; până la sfârșitul anului 1999, aceasta ajunsese la 72,97 milioane kilowați, a doua după Statele Unite și ocupând locul doi în lume; până în 2005, capacitatea totală instalată de hidroenergie în China ajunsese la 115 milioane kilowați, clasându-se pe primul loc în lume, reprezentând 14,4% din capacitatea hidroenergetică exploatabilă și 20% din capacitatea totală instalată a industriei energetice naționale.
(3) Caracteristicile energiei hidroelectrice
Energia hidroelectrică este regenerată în mod repetat odată cu ciclul hidrologic al naturii și poate fi utilizată continuu de către oameni. Oamenii folosesc adesea expresia „inepuizabilă” pentru a descrie regenerabilitatea energiei hidroelectrice.
Energia hidroelectrică nu consumă combustibil și nu emite substanțe nocive în timpul producției și funcționării. Costurile sale de gestionare și operare, costurile de generare a energiei electrice și impactul asupra mediului sunt mult mai mici decât cele ale generării de energie termică, ceea ce o face o sursă de energie verde cu costuri reduse.
Energia hidroelectrică are performanțe bune de reglare, pornire rapidă și joacă un rol de reducere a vârfurilor de putere în funcționarea rețelei electrice. Este rapidă și eficientă, reducând pierderile de energie în situații de urgență și accidente și asigurând siguranța alimentării cu energie electrică.
Energia hidroelectrică și energia minerală aparțin energiei primare bazate pe resurse, care este transformată în energie electrică și numită energie secundară. Dezvoltarea energiei hidroelectrice este o sursă de energie care completează simultan atât dezvoltarea energiei primare, cât și producția de energie secundară, cu funcții duble de construire a energiei primare și de construire a energiei secundare; Nu este nevoie de un singur proces de extracție, transport și stocare a mineralelor energetice, reducând considerabil costurile cu combustibilul.
Construcția de rezervoare pentru dezvoltarea hidroenergiei va schimba mediul ecologic al zonelor locale. Pe de o parte, necesită submergerea unor terenuri, ceea ce duce la relocarea imigranților; pe de altă parte, poate restabili microclimatul regiunii, poate crea un nou mediu ecologic acvatic, poate promova supraviețuirea organismelor și poate facilita controlul inundațiilor, irigațiile, turismul și dezvoltarea transportului maritim. Prin urmare, în planificarea proiectelor hidroenergetice, ar trebui să se acorde o atenție generală minimizării impactului negativ asupra mediului ecologic, iar dezvoltarea hidroenergiei are mai multe avantaje decât dezavantaje.
Datorită avantajelor energiei hidroelectrice, țările din întreaga lume adoptă acum politici care prioritizează dezvoltarea energiei hidroelectrice. În anii 1990, energia hidroelectrică reprezenta 93,2% din capacitatea totală instalată a Braziliei, în timp ce țări precum Norvegia, Elveția, Noua Zeelandă și Canada aveau rapoarte de producție a energiei hidroelectrice de peste 50%.
În 1990, proporția dintre producția de energie hidroelectrică și electricitatea exploatabilă în unele țări din lume era de 74% în Franța, 72% în Elveția, 66% în Japonia, 61% în Paraguay, 55% în Statele Unite, 54% în Egipt, 50% în Canada, 17,3% în Brazilia, 11% în India și 6,6% în China în aceeași perioadă.
Data publicării: 24 septembrie 2024
