Прошло је 111 година откако је Кина започела изградњу хидроелектране Шилонгба, прве хидроелектране 1910. године. У ових више од 100 година, кинеска водоводна и електроенергетска индустрија постигла је изузетна достигнућа од инсталираног капацитета хидроелектране Шилонгба од само 480 kW до 370 милиона kW, што је прво место у свету. Бавимо се индустријом угља и чућемо неке вести о хидроенергији, али не знамо много о хидроенергетској индустрији.
Данас, хајде укратко да разумемо хидроенергију из принципа и карактеристика хидроенергије и тренутне ситуације и тренда развоја хидроенергије у Кини.
01 принцип производње електричне енергије хидроенергијом
У ствари, хидроенергија је процес претварања потенцијалне енергије воде у механичку енергију, а затим из механичке енергије у електричну енергију. Генерално говорећи, речна вода се користи за покретање мотора за производњу енергије, а енергија садржана у реци или делу њеног слива зависи од запремине воде и пада.
Запремину воде у реци не контролише ниједно правно лице, а пад је у реду. Стога, приликом изградње хидроелектрана, може се одабрати изградња брана и преусмеравање како би се концентрисао пад, како би се побољшала стопа искоришћења водних ресурса.
Преграђивање је изградња бране на потезу са великим падом, успостављање резервоара за складиштење воде и подизање нивоа воде, као што је хидроелектрана Три клисуре; преусмеравање се односи на преусмеравање воде из узводног резервоара у низводни кроз канал за преусмеравање, као што је хидроелектрана Ђинпинг II.
02 карактеристике хидроенергије
Предности хидроенергије углавном укључују заштиту и регенерацију животне средине, високу ефикасност и флексибилност, ниске трошкове одржавања и тако даље.
Заштита животне средине и обновљиви извори енергије требало би да буду највећа предност хидроенергије. Хидроенергија користи само енергију из воде, не троши воду и неће изазвати загађење.
Водотурбински генератор, главна енергетска опрема за производњу хидроенергије, није само ефикасан, већ је и флексибилан за покретање и рад. Може брзо да покрене рад из статичког стања за неколико минута и да заврши задатак повећања и смањења оптерећења за неколико секунди. Хидроенергија се може користити за обављање задатака смањења вршних оптерећења, модулације фреквенције, приправности за оптерећење и приправности за случај хаварије електроенергетског система.
Производња хидроенергије не троши гориво, не захтева велики број радне снаге и постројења уложених у рударство и транспорт горива, има једноставну опрему, мало оператера, мање помоћне енергије, дуг век трајања опреме и ниске трошкове рада и одржавања, тако да су трошкови производње електричне енергије хидроелектране ниски, само 1/5-1/8 трошкова термоелектране, а стопа искоришћења енергије хидроелектране је висока, до преко 85%. Термичка ефикасност термоелектрана на угаљ је само око 40%.
Недостаци хидроенергије углавном укључују велики утицај климе, ограничен географским условима, велика улагања у раној фази и штету по еколошку средину.
Хидроенергија је у великој мери под утицајем падавина. Да ли је у питању сушна или влажна сезона, важан је референтни фактор за набавку енергетског угља за термоелектране. Производња хидроенергије је стабилна у зависности од године и покрајине, али зависи од „дана“ када је детаљно разврстана на месец, квартал и регион. Не може да обезбеди стабилну и поуздану енергију као термоенергија.
Постоје велике разлике између Југа и Севера у влажној и сушној сезони. Међутим, према статистици производње хидроенергије у сваком месецу од 2013. до 2021. године, у целини, влажна сезона у Кини траје отприлике од јуна до октобра, а сушна сезона отприлике од децембра до фебруара. Разлика у производњи електричне енергије између њих две може бити више него удвостручена. Истовремено, можемо видети да је, у условима повећања инсталираних капацитета, производња електричне енергије од јануара до марта ове године знатно нижа него претходних година, а производња електричне енергије у марту је чак еквивалентна оној из 2015. године. Ово је довољно да видимо „нестабилност“ хидроенергије.
Производња хидроенергије у сваком месецу од 2013. до 2021. године (100 милиона kWh)
Ограничено објективним условима. Хидроелектране се не могу градити тамо где има воде. Геологија, пад, брзина протока, пресељење становника, па чак и административна подела ограничавају изградњу хидроелектрана. На пример, пројекат заштите воде у клисури Хејшан, поменут на Националном народном конгресу 1956. године, није усвојен због лоше координације интереса између Гансуа и Нингсије. До ове године се поново појавио у предлогу две седнице. Када може почети изградња, још увек није познато.
Инвестиције потребне за хидроенергију су велике. Земљани и бетонски радови за изградњу хидроелектрана су огромни, а морају се платити и огромни трошкови пресељења; Штавише, рана инвестиција се не огледа само у капиталу, већ и у времену. Због потребе за пресељењем и координацијом различитих одељења, циклус изградње многих хидроелектрана биће знатно одложен него што је планирано.
Узимајући хидроелектрану Баихетан у изградњи као пример, пројекат је започет 1958. године и укључен у „трећи петогодишњи план“ 1965. године. Међутим, након неколико преокрета, званично није почео до августа 2011. године. До сада, хидроелектрана Баихетан није завршена. Искључујући прелиминарно планирање, стварни циклус изградње трајаће најмање 10 година.
Велики акумулациони резервоари изазивају поплаве великих размера у горњем току бране, понекад оштећујући низије, речне долине, шуме и травнате површине. Истовремено, то ће утицати и на водени екосистем око постројења. Има велики утицај на рибе, водоплавне птице и друге животиње.
03 Тренутна ситуација развоја хидроенергије у Кини
Последњих година, производња хидроенергије је одржала раст, али је стопа раста у последњих пет година ниска.
У 2020. години, капацитет производње хидроенергије биће 1355,21 милијарди kWh, са међугодишњим повећањем од 3,9%. Међутим, током 13. петогодишњег плана, енергија ветра и оптоелектроника су се брзо развијале, премашивши планиране циљеве, док је хидроенергија испунила само око половине планираних циљева. Током протеклих 20 година, удео хидроенергије у укупној производњи електричне енергије био је релативно стабилан, одржавајући се на 14% – 19%.
Из стопе раста производње електричне енергије у Кини, може се видети да је стопа раста хидроенергије успорена у последњих пет година, у основи одржавајући се на око 5%.
Мислим да су разлози за успоравање, с једне стране, затварање малих хидроелектрана, што је јасно поменуто у 13. петогодишњем плану заштите и обнове еколошке средине. Само у провинцији Сечуан постоји 4705 малих хидроелектрана које треба поправити и повући из рада;
С друге стране, Кини недостају велики ресурси за развој хидроенергије. Кина је изградила многе хидроелектране као што су Три клисуре, Геџоуба, Вудонгде, Сјангђаба и Баихетан. Ресурси за реконструкцију великих хидроелектрана могу бити само „велики завој“ реке Јарлунг Зангбо. Међутим, пошто регион обухвата геолошку структуру, еколошку контролу природних резервата и односе са околним земљама, раније је било тешко решити тај проблем.
Истовремено, из стопе раста производње електричне енергије у последњих 20 година може се видети да је стопа раста термоенергије у основи синхронизована са стопом раста укупне производње електричне енергије, док је стопа раста хидроенергије ирелевантна за стопу раста укупне производње електричне енергије, показујући стање „раста сваке друге године“. Иако постоје разлози за висок удео термоенергије, он такође донекле одражава нестабилност хидроенергије.
Раст производње електричне енергије
Што се тиче удела у производњи електричне енергије, можемо видети да иако се хидроенергетска индустрија брзо развијала у последњих 20 година, а производња хидроенергије у 2020. години је пет пута већа него у 2001. години, удео у укупној производњи електричне енергије се није значајно променио.
У процесу смањења удела термоенергије, хидроенергија није играла велику улогу. Иако се брзо развија, може да одржи свој удео у укупној производњи електричне енергије само уз велики пораст националне производње електричне енергије. Смањење удела термоенергије углавном је последица других чистих извора енергије, као што су енергија ветра, фотонапонска енергија, природни гас, нуклеарна енергија итд.
Прекомерна концентрација хидроенергетских ресурса
Укупна производња хидроенергије у провинцијама Сечуан и Јунан чини скоро половину националне производње хидроенергије, а резултирајући проблем је што подручја богата хидроенергетским ресурсима можда неће моћи да апсорбују локалну производњу хидроенергије, што доводи до расипања енергије. Две трећине отпадних вода и електричне енергије у главним речним сливовима у Кини долази из провинције Сечуан, до 20,2 милијарде kWh, а више од половине отпадне електричне енергије у провинцији Сечуан долази из главног тока реке Даду.
Широм света, кинеска хидроенергија се брзо развијала у последњих 10 година. Кина је готово покренула раст глобалне хидроенергије. Скоро 80% раста глобалне потрошње хидроенергије долази из Кине, а потрошња хидроенергије у Кини чини више од 30% глобалне потрошње хидроенергије.
Међутим, удео тако огромне потрошње хидроенергије у укупној потрошњи примарне енергије у Кини је само незнатно већи од светског просека, мање од 8% у 2019. години. Чак и ако се не упоређује са развијеним земљама попут Канаде и Норвешке, удео потрошње хидроенергије је далеко мањи од удела Бразила, земље у развоју. Кина има 680 милиона киловата хидроенергетских ресурса, што је прво место у свету. До 2020. године, инсталирани капацитет хидроенергије биће 370 милиона киловата. Са ове тачке гледишта, кинеска хидроенергетска индустрија и даље има велики простор за развој.
04 будући тренд развоја хидроенергије у Кини
Хидроенергија ће убрзати свој раст у наредних неколико година и наставиће да се повећава удео у укупној производњи електричне енергије.
С једне стране, током 14. петогодишњег плана, у Кини може бити пуштено у рад више од 50 милиона киловата хидроенергије, укључујући хидроелектране Вудонгде и Баихетан из групе Три клисуре и хидроелектрану средњег тока реке Јалонг. Штавише, пројекат развоја хидроенергије у доњем току реке Јарлунг Зангбо укључен је у 14. петогодишњи план, са 70 милиона киловата технички искористивих ресурса, што је еквивалентно више од три хидроелектране Три клисуре. То значи да ће хидроенергија поново донети велики развој;
С друге стране, смањење обима термоенергије је очигледно предвидљиво. Било са становишта заштите животне средине, енергетске безбедности и технолошког развоја, термоенергија ће наставити да смањује свој значај у области енергетике.
У наредних неколико година, брзина развоја хидроенергије се и даље не може упоредити са брзином развоја нових енергија. Чак и по уделу у укупној производњи електричне енергије, може се сврстати међу оне које касне у развоју нових енергија. Ако се време продужи, може се рећи да ће их нови извори енергије престићи.
Лиу Шију, директор одељења за планирање Института за опште планирање електричне енергије, предвиђа да ће током 14. петогодишњег плана инсталирани капацитет нових извора енергије у Кини премашити 800 милиона kW, што чини 29%; годишња производња електричне енергије достигнути ће 1,5 билиона kWh, превазилазећи хидроенергију.
Време објаве: 14. јануар 2022.
