Гидроэнергетика имеет долгую историю развития и полную промышленную цепочку.
Гидроэнергетика — это технология возобновляемой энергии, которая использует кинетическую энергию воды для выработки электроэнергии. Это широко используемая чистая энергия со многими преимуществами, такими как возобновляемость, низкий уровень выбросов, стабильность и управляемость. Принцип работы гидроэнергетики основан на простой концепции: использование кинетической энергии потока воды для приведения в действие турбины, которая затем вращает генератор для выработки электроэнергии. Этапы выработки гидроэлектроэнергии: отвод воды из водохранилища или реки, для чего требуется источник воды, обычно водохранилище (искусственное водохранилище) или естественная река, которая обеспечивает электроэнергию; направление потока воды, поток воды направляется к лопастям турбины через отводной канал. Отводной канал может контролировать поток потока воды для регулировки мощности выработки электроэнергии; турбина работает, и поток воды ударяет по лопастям турбины, заставляя ее вращаться. Турбина похожа на ветряное колесо в ветроэнергетике; генератор вырабатывает электроэнергию, а работа турбины вращает генератор, который вырабатывает электроэнергию по принципу электромагнитной индукции; передача электроэнергии, вырабатываемая электроэнергия передается в электросеть и поставляется в города, промышленные предприятия и домохозяйства. Существует множество типов гидроэнергетики. В зависимости от различных принципов работы и сценариев применения ее можно разделить на речную электроэнергетику, водохранилищную электроэнергетику, приливную и океаническую электроэнергетику и малую гидроэнергетику. Гидроэнергетика имеет множество преимуществ, но также и некоторые недостатки. Главные преимущества: гидроэнергетика является возобновляемым источником энергии. Гидроэнергетика основана на циркуляции воды, поэтому она возобновляема и не будет исчерпана; это чистый источник энергии. Гидроэнергетика не производит парниковых газов и загрязняющих веществ в воздухе и оказывает незначительное влияние на окружающую среду; она управляема. Гидроэлектростанции можно регулировать в соответствии со спросом для обеспечения надежной базовой нагрузки. Основные недостатки: крупномасштабные гидроэнергетические проекты могут нанести ущерб экосистеме, а также вызвать социальные проблемы, такие как миграция жителей и экспроприация земель; гидроэнергетика ограничена доступностью водных ресурсов, а засуха или снижение расхода воды могут повлиять на мощность выработки электроэнергии.
Гидроэнергетика, как возобновляемая форма энергии, имеет долгую историю. Ранние водяные турбины и водяные колеса: Еще во II веке до нашей эры люди начали использовать водяные турбины и водяные колеса для приведения в действие таких машин, как мельницы и лесопилки. Эти машины используют кинетическую энергию потока воды для работы. Появление выработки электроэнергии: В конце XIX века люди начали использовать гидроэлектростанции для преобразования энергии воды в электричество. Первая в мире коммерческая гидроэлектростанция была построена в Висконсине, США, в 1882 году. Строительство плотин и водохранилищ: В начале XX века масштабы гидроэнергетики значительно расширились за счет строительства плотин и водохранилищ. Известные проекты плотин включают плотину Гувера в Соединенных Штатах и плотину Три ущелья в Китае. Технический прогресс: Со временем технология гидроэнергетики постоянно совершенствовалась, включая внедрение турбин, турбогенераторов и интеллектуальных систем управления, которые повысили эффективность и надежность гидроэнергетики.
Гидроэнергетика является чистым и возобновляемым источником энергии, и ее промышленная цепочка охватывает несколько ключевых звеньев, в том числе от управления водными ресурсами до передачи электроэнергии. Первым звеном в цепочке гидроэнергетической отрасли является управление водными ресурсами. Это включает в себя планирование, хранение и распределение потоков воды для обеспечения стабильной подачи воды на турбины для выработки электроэнергии. Управление водными ресурсами обычно требует мониторинга таких параметров, как количество осадков, расход воды и уровень воды, для принятия соответствующих решений. Современное управление водными ресурсами также фокусируется на устойчивости, чтобы гарантировать, что мощность производства электроэнергии может поддерживаться даже в экстремальных условиях, таких как засуха. Плотины и водохранилища являются ключевыми объектами в цепочке гидроэнергетической отрасли. Плотины обычно используются для повышения уровня воды, создания давления воды и, таким образом, увеличения кинетической энергии потока воды. Водохранилища используются для хранения воды, чтобы гарантировать, что достаточный поток воды может быть предоставлен во время пикового спроса. При проектировании и строительстве плотин необходимо учитывать геологические условия, характеристики потока воды и экологические последствия для обеспечения безопасности и устойчивости. Турбины являются основными компонентами в цепочке гидроэнергетической отрасли. Когда вода протекает через лопасти турбины, ее кинетическая энергия преобразуется в механическую энергию, заставляя турбину вращаться. Конструкция и тип турбины могут быть выбраны на основе скорости, расхода и высоты потока воды для достижения максимальной энергоэффективности. После того, как турбина вращается, она приводит в действие подключенный генератор для выработки электроэнергии. Генератор является ключевым устройством, которое преобразует механическую энергию в электрическую. Как правило, принцип работы генератора заключается в индукции тока через вращающееся магнитное поле для генерации переменного тока. Конструкция и мощность генератора должны быть определены на основе потребности в электроэнергии и характеристик потока воды. Электроэнергия, вырабатываемая генератором, представляет собой переменный ток, который обычно необходимо обрабатывать через подстанцию. Основные функции подстанций включают повышение (повышение напряжения для снижения потерь энергии при передаче электроэнергии) и преобразование типов тока (преобразование переменного тока в постоянный или наоборот) для удовлетворения требований системы передачи электроэнергии. Последнее звено — передача электроэнергии. Электроэнергия, вырабатываемая электростанцией, передается потребителям электроэнергии в городах, промышленных зонах или сельской местности по линиям электропередачи. Линии электропередачи должны быть спланированы, спроектированы и обслуживаться, чтобы обеспечить безопасную и эффективную передачу электроэнергии к месту назначения. В некоторых областях электроэнергия может также нуждаться в повторной обработке через подстанции для удовлетворения потребностей в различных напряжениях и частотах.
Богатые гидроэнергетические ресурсы и достаточная выработка гидроэлектроэнергии
Китай является крупнейшей в мире страной-производителем гидроэнергии с богатыми водными ресурсами и крупномасштабными гидроэнергетическими проектами. Гидроэнергетическая отрасль Китая играет ключевую роль в удовлетворении внутреннего спроса на электроэнергию, сокращении выбросов парниковых газов и улучшении энергетической структуры. Социальное потребление электроэнергии является ключевым экономическим показателем, который отражает уровень потребления электроэнергии в стране или регионе и имеет большое значение для измерения экономической деятельности, энергоснабжения и воздействия на окружающую среду. Согласно данным, опубликованным Национальным энергетическим управлением, общее потребление электроэнергии в моей стране показало стабильную тенденцию к росту. К концу 2022 года общее потребление электроэнергии в моей стране составило 863,72 млрд кВт·ч, что на 324,4 млрд кВт·ч больше, чем в 2021 году, что на 3,9% больше в годовом исчислении.
Согласно данным, опубликованным Советом по электроэнергетике Китая, наибольшее потребление электроэнергии в моей стране приходится на вторичную промышленность, за которой следует третичная промышленность. Первичная промышленность потребила 114,6 млрд кВтч электроэнергии, что на 10,4% больше, чем в предыдущем году. Среди них потребление электроэнергии в сельском хозяйстве, рыболовстве и животноводстве увеличилось на 6,3%, 12,6% и 16,3% соответственно. Всестороннее продвижение стратегии возрождения сельской местности и значительное улучшение условий электроснабжения сельской местности, а также постоянное повышение уровня электрификации в последние годы привели к быстрому росту потребления электроэнергии в первичной промышленности. Вторичная промышленность потребила 5,70 трлн кВтч электроэнергии, что на 1,2% больше, чем в предыдущем году. Среди них годовое потребление электроэнергии в отраслях высоких технологий и производства оборудования увеличилось на 2,8%, а годовое потребление электроэнергии в отраслях производства электротехники и оборудования, фармацевтической промышленности, компьютерных коммуникаций и других отраслях производства электронного оборудования увеличилось более чем на 5%; потребление электроэнергии в производстве новых энергетических транспортных средств значительно возросло на 71,1%. Потребление электроэнергии в сфере услуг составило 1,49 трлн кВт·ч, увеличившись на 4,4% по сравнению с предыдущим годом. В-четвертых, потребление электроэнергии городскими и сельскими жителями составило 1,34 трлн кВт·ч, увеличившись на 13,8% по сравнению с предыдущим годом.
Гидроэнергетические проекты Китая распределены по всей стране, включая крупные гидроэлектростанции, малые гидроэлектростанции и распределенные гидроэнергетические проекты. Известные гидроэнергетические проекты включают электростанцию Three Gorges, которая является одной из крупнейших гидроэлектростанций в Китае и мире, расположенную в районе Трех ущелий в верховьях реки Янцзы. Она имеет огромную мощность генерации электроэнергии и поставляет электроэнергию в промышленность и города; Электростанция Xiangjiaba, Электростанция Xiangjiaba расположена в провинции Сычуань и является одной из крупнейших гидроэлектростанций на юго-западе Китая. Она расположена на реке Цзиньша и обеспечивает электроэнергией регион; Электростанция Sailimu Lake, Электростанция Sailimu Lake расположена в Синьцзян-Уйгурском автономном районе и является одним из важных гидроэнергетических проектов на западе Китая. Она расположена на озере Sailimu и выполняет значительную функцию энергоснабжения. Согласно данным, опубликованным Национальным бюро статистики, выработка гидроэлектроэнергии в моей стране неуклонно растет из года в год. К концу 2022 года выработка гидроэлектроэнергии в моей стране составила 1352,195 млрд кВт·ч, увеличившись на 0,99% в годовом исчислении. По состоянию на август 2023 года выработка гидроэлектроэнергии в моей стране составила 718,74 млрд кВт·ч, что немного меньше, чем за аналогичный период прошлого года, снижение на 0,16% в годовом исчислении. Основная причина заключалась в том, что из-за влияния климата количество осадков в 2023 году значительно сократилось.
Время публикации: 19 декабря 2024 г.
