Vodná energia má dlhú históriu vývoja a kompletný priemyselný reťazec
Vodná energia je technológia obnoviteľnej energie, ktorá využíva kinetickú energiu vody na výrobu elektriny. Je to široko používaná čistá energia s mnohými výhodami, ako je obnoviteľnosť, nízke emisie, stabilita a ovládateľnosť. Princíp fungovania vodnej energie je založený na jednoduchom koncepte: využitie kinetickej energie prúdu vody na pohon turbíny, ktorá potom otáča generátor na výrobu elektriny. Kroky výroby vodnej energie sú: odvádzanie vody z nádrže alebo rieky, čo vyžaduje zdroj vody, zvyčajne nádrž (umelá nádrž) alebo prírodná rieka, ktorá poskytuje energiu; vedenie toku vody, prúd vody je vedený k lopatkám turbíny cez odvádzací kanál. Odvádzací kanál môže regulovať tok vody a upravovať kapacitu výroby energie; turbína beží a prúd vody naráža na lopatky turbíny, aby ju otáčala. Turbína je podobná veternému kolesu pri výrobe veternej energie; generátor vyrába elektrinu a prevádzka turbíny otáča generátor, ktorý vyrába elektrinu prostredníctvom princípu elektromagnetickej indukcie; prenos energie, vyrobená elektrina sa prenáša do elektrickej siete a dodáva sa mestám, priemyselným odvetviam a domácnostiam. Existuje mnoho typov vodnej energie. Podľa rôznych pracovných princípov a scenárov použitia možno vodnú energiu rozdeliť na výrobu energie z riek, výrobu energie z nádrží, výrobu energie z prílivu a odlivu a oceánov a malú vodnú energiu. Vodná energia má viacero výhod, ale aj určité nevýhody. Medzi výhody patria najmä: vodná energia je obnoviteľný zdroj energie. Vodná energia sa spolieha na cirkuláciu vody, takže je obnoviteľná a nevyčerpá sa; je to čistý zdroj energie. Vodná energia neprodukuje skleníkové plyny ani látky znečisťujúce ovzdušie a má malý vplyv na životné prostredie; je ovládateľná. Vodné elektrárne je možné prispôsobiť podľa dopytu, aby poskytovali spoľahlivý základný výkon. Hlavné nevýhody sú: rozsiahle vodné elektrárne môžu spôsobiť poškodenie ekosystému, ako aj sociálne problémy, ako je migrácia obyvateľov a vyvlastňovanie pôdy; vodná energia je obmedzená dostupnosťou vodných zdrojov a sucho alebo pokles prietoku vody môžu ovplyvniť kapacitu výroby energie.
Vodná energia ako obnoviteľná forma energie má dlhú históriu. Rané vodné turbíny a vodné kolesá: Už v 2. storočí pred Kristom začali ľudia používať vodné turbíny a vodné kolesá na pohon strojov, ako sú mlyny a píly. Tieto stroje využívajú na prácu kinetickú energiu prúdenia vody. Nástup výroby energie: Koncom 19. storočia začali ľudia používať vodné elektrárne na premenu vodnej energie na elektrinu. Prvá komerčná vodná elektráreň na svete bola postavená vo Wisconsine v USA v roku 1882. Výstavba priehrad a nádrží: Začiatkom 20. storočia sa rozsah vodnej energie výrazne rozšíril výstavbou priehrad a nádrží. Medzi známe projekty priehrad patrí Hooverova priehrada v Spojených štátoch a priehrada Tri rokliny v Číne. Technologický pokrok: Postupom času sa technológia vodnej energie neustále zlepšovala vrátane zavádzania turbín, turbínových generátorov a inteligentných riadiacich systémov, ktoré zlepšili účinnosť a spoľahlivosť vodnej energie.
Vodná energia je čistý a obnoviteľný zdroj energie a jej priemyselný reťazec zahŕňa niekoľko kľúčových článkov, od manažmentu vodných zdrojov až po prenos energie. Prvým článkom v reťazci vodného priemyslu je manažment vodných zdrojov. Zahŕňa to plánovanie, skladovanie a distribúciu vodných tokov, aby sa zabezpečilo stabilné zásobovanie turbín vodou na výrobu energie. Manažment vodných zdrojov si zvyčajne vyžaduje monitorovanie parametrov, ako sú zrážky, prietok vody a hladina vody, aby sa mohli prijímať vhodné rozhodnutia. Moderný manažment vodných zdrojov sa tiež zameriava na udržateľnosť, aby sa zabezpečilo, že kapacita výroby energie sa bude môcť udržiavať aj v extrémnych podmienkach, ako je sucho. Priehrady a nádrže sú kľúčovými zariadeniami v reťazci vodného priemyslu. Priehrady sa zvyčajne používajú na zvyšovanie hladiny vody, vytváranie tlaku vody, a tým zvyšovanie kinetickej energie prúdu vody. Nádrže sa používajú na skladovanie vody, aby sa zabezpečil dostatočný prietok vody počas špičky. Pri návrhu a výstavbe priehrad je potrebné zohľadniť geologické podmienky, charakteristiky prúdenia vody a ekologické vplyvy, aby sa zabezpečila bezpečnosť a udržateľnosť. Turbíny sú kľúčovými komponentmi v reťazci vodného priemyslu. Keď voda preteká lopatkami turbíny, jej kinetická energia sa premieňa na mechanickú energiu, čo spôsobuje otáčanie turbíny. Konštrukciu a typ turbíny je možné zvoliť na základe rýchlosti, prietoku a výšky prúdu vody, aby sa dosiahla najvyššia energetická účinnosť. Po roztočení turbíny poháňa pripojený generátor na výrobu elektriny. Generátor je kľúčové zariadenie, ktoré premieňa mechanickú energiu na elektrickú energiu. Všeobecne platí, že princíp fungovania generátora spočíva v indukcii prúdu prostredníctvom rotujúceho magnetického poľa na generovanie striedavého prúdu. Konštrukciu a kapacitu generátora je potrebné určiť na základe dopytu po energii a charakteristík prietoku vody. Elektrina generovaná generátorom je striedavý prúd, ktorý sa zvyčajne musí spracovávať v rozvodni. Medzi hlavné funkcie rozvodní patrí zvyšovanie napätia (zvyšovanie napätia na zníženie strát energie počas prenosu energie) a konverzia typov prúdu (premena striedavého prúdu na jednosmerný alebo naopak), aby sa splnili požiadavky systému prenosu energie. Posledným článkom je prenos energie. Energia generovaná elektrárňou sa prenáša k odberateľom energie v mestách, priemyselných oblastiach alebo vidieckych oblastiach prostredníctvom prenosových vedení. Prenosové vedenia je potrebné plánovať, navrhovať a udržiavať tak, aby sa zabezpečil bezpečný a efektívny prenos energie do cieľa. V niektorých oblastiach môže byť potrebné energiu opätovne spracovať prostredníctvom rozvodní, aby sa splnili potreby rôznych napätí a frekvencií.
Bohaté vodné zdroje a dostatočná výroba vodnej energie
Čína je najväčšou krajinou na svete vyrábajúcou vodnú energiu s bohatými vodnými zdrojmi a rozsiahlymi vodnými elektrárňami. Čínsky vodný priemysel zohráva kľúčovú úlohu pri uspokojovaní domáceho dopytu po energii, znižovaní emisií skleníkových plynov a zlepšovaní energetickej štruktúry. Sociálna spotreba elektriny je kľúčovým ekonomickým ukazovateľom, ktorý odráža úroveň spotreby elektriny v krajine alebo regióne a má veľký význam pre meranie hospodárskych aktivít, dodávok energie a vplyvu na životné prostredie. Podľa údajov zverejnených Národnou energetickou správou vykazuje celková spotreba elektriny v mojej krajine stabilný rastový trend. Do konca roka 2022 dosiahla celková spotreba elektriny v mojej krajine 863,72 miliardy kWh, čo predstavuje nárast o 324,4 miliardy kWh oproti roku 2021 a medziročný nárast o 3,9 %.
Podľa údajov zverejnených Čínskou radou pre elektrinu je najväčšia spotreba elektriny v mojej krajine v sekundárnom priemysle, nasledovanom terciárnym priemyslom. Primárny priemysel spotreboval 114,6 miliardy kWh elektriny, čo predstavuje nárast o 10,4 % oproti predchádzajúcemu roku. Spotreba elektriny v poľnohospodárstve, rybárstve a chove zvierat sa zvýšila o 6,3 %, 12,6 % a 16,3 %. Komplexná podpora stratégie revitalizácie vidieka a výrazné zlepšenie podmienok v oblasti elektrifikácie vidieka a neustále zlepšovanie úrovne elektrifikácie v posledných rokoch viedli k rýchlemu rastu spotreby elektriny v primárnom priemysle. Sekundárny priemysel spotreboval 5,70 bilióna kWh elektriny, čo predstavuje nárast o 1,2 % oproti predchádzajúcemu roku. Ročná spotreba elektriny v high-tech a zariadení sa zvýšila o 2,8 % a ročná spotreba elektriny v odvetví výroby elektrických strojov a zariadení, farmaceutickej výroby, počítačovej komunikácie a iných elektronických zariadení sa zvýšila o viac ako 5 %; spotreba elektriny vo výrobe nových energetických vozidiel sa výrazne zvýšila o 71,1 %. Spotreba elektriny v terciárnom priemysle dosiahla 1,49 bilióna kWh, čo predstavuje nárast o 4,4 % oproti predchádzajúcemu roku. Po štvrté, spotreba elektriny v mestských a vidieckych obyvateľoch dosiahla 1,34 bilióna kWh, čo predstavuje nárast o 13,8 % oproti predchádzajúcemu roku.
Čínske hydroelektrárne sú rozmiestnené po celej krajine a zahŕňajú veľké vodné elektrárne, malé vodné elektrárne a decentralizované hydroelektrárne. Medzi známe hydroelektrárne patrí elektráreň Tri rokliny, ktorá je jednou z najväčších vodných elektrární v Číne a na svete a nachádza sa v oblasti Troch roklín v hornom toku rieky Jang-c'-ťiang. Má obrovskú kapacitu na výrobu energie a dodáva elektrinu do priemyslu a miest; elektráreň Siangjiaba, ktorá sa nachádza v provincii S'-čchuan a je jednou z najväčších vodných elektrární v juhozápadnej Číne. Nachádza sa na rieke Ťin-ša a dodáva elektrinu do regiónu; elektráreň Sailimu Lake, ktorá sa nachádza v Ujgurskej autonómnej oblasti Sin-ťiang a je jedným z dôležitých hydroelektrární v západnej Číne. Nachádza sa na jazere Sailimu a má významnú funkciu v oblasti zásobovania energiou. Podľa údajov zverejnených Národným štatistickým úradom sa výroba vodnej energie v mojej krajine z roka na rok neustále zvyšuje. Do konca roka 2022 dosiahla výroba vodnej energie v mojej krajine 1 352,195 miliardy kWh, čo predstavuje medziročný nárast o 0,99 %. V auguste 2023 dosiahla výroba vodnej energie v mojej krajine 718,74 miliardy kWh, čo predstavuje mierny pokles oproti rovnakému obdobiu minulého roka a medziročný pokles o 0,16 %. Hlavným dôvodom bol výrazný pokles zrážok v roku 2023 v dôsledku vplyvu klímy.
Čas uverejnenia: 19. decembra 2024
