Прошло је 111 година откако је Кина започела изградњу хидроелектране Шилонгба, прве хидроелектране 1910. године. У ових више од 100 година, од инсталираног капацитета хидроелектране Шилонгба од само 480 kW до 370 милиона kW, што је сада прва хидроелектрана у свету, кинеска водоснабдевачка и електрична индустрија је постигла изузетна достигнућа. Бавимо се индустријом угља и мање-више ћемо чути неке вести о хидроенергији, али не знамо много о хидроенергетској индустрији.
01 принцип производње електричне енергије хидроенергијом
Хидроенергија је заправо процес претварања потенцијалне енергије воде у механичку енергију, а затим из механичке енергије у електричну енергију. Генерално говорећи, то је коришћење текуће речне воде 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 хидроелектране, можете се одлучити за изградњу бране и преусмеравање воде како бисте концентрисали пад, како бисте побољшали стопу искоришћења водних ресурса.
Преграђивање је изградња бране на делу реке са великим падом, успостављање акумулације за складиштење воде и подизање нивоа воде, као што је хидроелектрана Три клисуре; преусмеравање се односи на преусмеравање воде из узводног акумулације у низводни ток 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.
Хидротурбина генератор, главна енергетска опрема за производњу хидроенергије, није само ефикасна, већ је и флексибилна у покретању и раду. 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 уклањања вршних напора, модулације фреквенције, приправности за оптерећење и приправности за случај хаварије електроенергетског система.
Производња хидроенергије не троши гориво, не захтева много 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. Стога су трошкови производње електричне енергије хидроелектране ниски, који износе само 1/5-1/8 трошкова термоелектране, а стопа искоришћења енергије хидроелектране је висока, до преко 85%, док је ефикасност термоелектране на угаљ само око 40%.
Недостаци хидроенергије углавном укључују велики утицај климе, ограничења 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 угља за термоелектране. Производња хидроенергије је стабилна у зависности од године и покрајине, али зависи од „дана“ када се детаљно анализира на нивоу месеца, квартала и региона. 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 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.
Ограничено објективним условима. Хидроелектране се не могу градити тамо где има воде. Изградња хидроелектране је ограничена геологијом, падом, брзином протока, пресељењем становника, па чак и административном поделом. На пример, пројекат заштите вода у клисури Хејшан, поменут на Националном народном конгресу 1956. године, није усвојен због лоше координације интереса између Гансуа и Нингсије. Док се поново не појави у предлогу на две седнице ове године, још увек није познато када може почети изградња.
Инвестиције потребне за хидроенергију су велике. Земљани и бетонски радови за изградњу хидроелектрана су огромни, а трошкови пресељења морају се платити и огромни; 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. Изузев прелиминарног пројекта и планирања, 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 износио је 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, велики ресурси Кине за развој хидроенергије су недовољни. 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 овај 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.
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 и тако даље.
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, док 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 сопственом снагом 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 него у Бразилу, који је такође земља 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. Из ове перспективе, 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, 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, што значи да је хидроенергија поново довела до великог развоја;
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 извора енергије. Чак и по уделу у укупној производњи електричне енергије, могли би је престићи они који касне у развоју нових извора енергије. Ако се време продужи, може се рећи да ће је престићи нови извори енергије.
Време објаве: 12. април 2022.
