1, Водни енергетски ресурси
Историја људског развоја и коришћења хидроенергетских ресурса датира још из давних времена. Према Тумачењу Закона о обновљивој енергији Народне Републике Кине (уредио Правни радни одбор Сталног одбора Националног народног конгреса), дефиниција енергије воде је: топлота ветра и сунца изазива испаравање воде, водена пара формира кишу и снег, падавине кише и снега формирају реке и потоке, а проток воде производи енергију, која се назива енергија воде.
Главни садржај савременог развоја и коришћења хидроенергетских ресурса је развој и коришћење хидроенергетских ресурса, па људи обично користе водне ресурсе, хидрауличне енергетске ресурсе и хидроелектричне енергетске ресурсе као синониме. Међутим, у стварности, хидроенергетски ресурси обухватају широк спектар садржаја као што су хидротермални енергетски ресурси, хидроенергетски ресурси, хидроенергетски ресурси и енергетски ресурси морске воде.
(1) Водни и топлотни енергетски ресурси
Ресурси воде и топлотне енергије су опште познати као природни топли извори. У давна времена, људи су почели директно да користе ресурсе воде и топлоте природних топлих извора за изградњу купатила, купање, лечење болести и вежбање. Савремени људи такође користе ресурсе воде и топлотне енергије за производњу енергије и грејање. Исланд је, на пример, 2003. године имао производњу хидроелектрана од 7,08 милијарди киловат-сати, од чега је 1,41 милијарди киловат-сати произведено коришћењем геотермалне енергије (тј. ресурса топлотне енергије воде). 86% становника земље користи геотермалну енергију (ресурсе топлотне енергије воде) за грејање. Електрана Јангбајинг са инсталираним капацитетом од 25.000 киловата изграђена је у Сизангу, која такође користи геотермалну енергију (ресурсе топлотне енергије воде) за производњу електричне енергије. Према предвиђањима стручњака, енергија ниских температура (користећи подземне воде као медијум) коју земљиште може да сакупи на дубини од скоро 100 метара у Кини сваке године може достићи 150 милијарди киловата. Тренутно, инсталирани капацитет геотермалне енергије у Кини је 35300 киловата.
(2) Хидраулични енергетски ресурси
Хидраулична енергија обухвата кинетичку и потенцијалну енергију воде. У древној Кини, хидраулични енергетски ресурси турбулентних река, водопада и слапова били су широко коришћени за изградњу машина као што су водени точкови, воденице и водени млинови за наводњавање, прераду житарица и љуштење пиринча. Током 1830-их, хидрауличне станице су развијене и коришћене у Европи за обезбеђивање енергије за велике индустрије као што су млинови за брашно, фабрике памука и рударство. Модерне водене турбине које директно покрећу центрифугалне водене пумпе да би генерисале центрифугалну силу за подизање воде и наводњавање, као и пумпне станице са воденим ударом које користе проток воде да би генерисале притисак воденог удара и формирале висок притисак воде за подизање воде и наводњавање, све су то директан развој и коришћење ресурса водене енергије.
(3) Хидроелектрични енергетски ресурси
Осамдесетих година 19. века, када је откривена електрицитет, електромотори су произведени на основу електромагнетне теорије, а хидроелектране су грађене како би претварале хидрауличну енергију хидроелектрана у електричну енергију и испоручивале је корисницима, што је започело период снажног развоја и коришћења хидроенергетских ресурса.
Хидроенергетски ресурси о којима сада говоримо обично се називају хидроелектричним ресурсима. Поред речних водних ресурса, океан такође садржи огромну енергију плиме и осеке, таласа, соли и температуре. Процењује се да глобални океански хидроенергетски ресурси износе 76 милијарди киловата, што је више од 15 пута више од теоретских резерви речне хидроенергије на копну. Међу њима, енергија плиме и осеке је 3 милијарде киловата, енергија таласа је 3 милијарде киловата, енергија температурне разлике је 40 милијарди киловата, а енергија разлике соли је 30 милијарди киловата. Тренутно је само технологија развоја и коришћења енергије плиме и осеке достигла практичну фазу која се може развити у великим размерама у коришћењу морских хидроенергетских ресурса од стране људи. Развој и коришћење других извора енергије и даље захтевају даља истраживања како би се постигли пробојни резултати у техничкој и економској изводљивости и постигао практичан развој и коришћење. Развој и коришћење енергије океана на који обично мислимо углавном је развој и коришћење енергије плиме и осеке. Привлачење Месеца и Сунца на површину мора Земље изазива периодичне флуктуације нивоа воде, познате као океанске плиме и осеке. Флуктуација морске воде формира енергију плиме и осеке. У принципу, енергија плиме и осеке је механичка енергија генерисана флуктуацијом нивоа плиме и осеке.
Плимни млинови су се појавили у 11. веку, а почетком 20. века Немачка и Француска су почеле да граде мале плимне електране.
Процењује се да је светска искористива енергија плиме и осеке између 1 милијарде и 1,1 милијарде киловата, са годишњом производњом енергије од приближно 1240 милијарди киловат-сати. Искоришћени ресурси енергије плиме и осеке у Кини имају инсталирани капацитет од 21,58 милиона киловата и годишњу производњу енергије од 30 милијарди киловат-сати.
Тренутно највећа плимна електрана на свету је плимна електрана у Рену у Француској, са инсталираним капацитетом од 240.000 киловата. Прва плимна електрана у Кини, плимна електрана Ђиџоу у Гуангдонгу, изграђена је 1958. године са инсталираним капацитетом од 40 киловата. Плимна електрана Ђеђанг Ђијангсја, изграђена 1985. године, има укупни инсталирани капацитет од 3.200 киловата, што је трећа у свету.
Поред тога, у кинеским океанима, резерве енергије таласа износе око 12,85 милиона киловата, енергије плиме и осеке око 13,94 милиона киловата, енергије разлике соли око 125 милиона киловата, а енергије разлике температуре око 1,321 милијарди киловата. Укратко, укупна енергија океана у Кини износи око 1,5 милијарди киловата, што је више него двоструко веће од теоријских резерви од 694 милиона киловата хидроенергије копнених река, и има широке перспективе за развој и коришћење. Данас, земље широм света улажу велика средства у истраживање технолошких приступа за развој и коришћење огромних енергетских ресурса скривених у океану.
2, Хидроелектрични енергетски ресурси
Хидроелектрични енергетски ресурси се генерално односе на коришћење потенцијалне и кинетичке енергије речног тока воде за обављање рада и покретање ротације хидроелектричних генератора за производњу електричне енергије. Производња енергије из угља, нафте, природног гаса и нуклеарне енергије захтева потрошњу необновљивих горивних ресурса, док производња хидроелектричне енергије не троши водне ресурсе, већ користи енергију речног тока.
(1) Глобални хидроенергетски ресурси
Укупне резерве хидроенергетских ресурса у рекама широм света износе 5,05 милијарди киловати, са годишњом производњом електричне енергије до 44,28 трилиона киловат сати; технички искористиви хидроенергетски ресурси износе 2,26 милијарди киловати, а годишња производња електричне енергије може достићи 9,8 трилиона киловат сати.
Године 1878, Француска је изградила прву хидроелектрану на свету са инсталираним капацитетом од 25 киловата. До сада је инсталирани хидроенергетски капацитет широм света премашио 760 милиона киловата, са годишњом производњом електричне енергије од 3 билиона киловат-сати.
(2) Кинески хидроенергетски ресурси
Кина је једна од земаља са најбогатијим хидроенергетским ресурсима на свету. Према најновијем истраживању хидроенергетских ресурса, теоријске резерве енергије речних вода у Кини износе 694 милиона киловата, а годишња теоретска производња електричне енергије је 6,08 билиона киловат-сати, што је прво место у свету по теоријским резервама хидроенергије; Технички искористиви капацитет хидроенергетских ресурса Кине је 542 милиона киловата, са годишњом производњом електричне енергије од 2,47 билиона киловат-сати, а економски искористиви капацитет је 402 милиона киловата, са годишњом производњом електричне енергије од 1,75 билиона киловат-сати, што је прво место у свету.
У јулу 1905. године, изграђена је прва хидроелектрана у Кини, хидроелектрана Гуишан у провинцији Тајван, са инсталираним капацитетом од 500 kVA. Године 1912, завршена је прва хидроелектрана у континенталној Кини, хидроелектрана Шилонгба у Кунмингу, провинција Јунан, за производњу електричне енергије, са инсталираним капацитетом од 480 киловата. Године 1949, инсталирани капацитет хидроенергије у земљи износио је 163.000 киловата; до краја 1999. године, развијен је на 72,97 милиона киловата, други по величини одмах после Сједињених Држава и други у свету; До 2005. године, укупни инсталирани капацитет хидроенергије у Кини достигао је 115 милиона киловата, што је прво место у свету, чинећи 14,4% искористивог капацитета хидроенергије и 20% укупног инсталираног капацитета националне електроенергетске индустрије.
(3) Карактеристике хидроелектричне енергије
Хидроелектрична енергија се више пута обнавља хидролошким циклусом природе и људи је могу континуирано користити. Људи често користе израз „неисцрпна“ да би описали обновљивост хидроелектричне енергије.
Хидроелектрична енергија не троши гориво нити емитује штетне материје током производње и рада. Њени трошкови управљања и рада, трошкови производње електричне енергије и утицај на животну средину су много нижи него код производње термоелектричне енергије, што је чини јефтиним зеленим извором енергије.
Хидроенергија има добре регулационе перформансе, брзо се покреће и игра улогу у смањењу вршних напона у раду електроенергетске мреже. Брза је и ефикасна, смањујући губитке напајања у ванредним ситуацијама и акцидентима и обезбеђујући безбедност напајања.
Хидроелектрична енергија и минерална енергија припадају примарној енергији заснованој на ресурсима, која се претвара у електричну енергију и назива се секундарна енергија. Развој хидроелектричне енергије је извор енергије који истовремено завршава и развој примарне енергије и производњу секундарне енергије, са двоструким функцијама изградње примарне енергије и изградње секундарне енергије; нема потребе за јединственим процесом вађења, транспорта и складиштења енергетских минерала, што значајно смањује трошкове горива.
Изградња акумулација за развој хидроенергије промениће еколошко окружење локалних подручја. С једне стране, захтева потапање дела земљишта, што доводи до пресељења имиграната; с друге стране, може обновити микроклиму региона, створити ново водено еколошко окружење, промовисати опстанак организама и олакшати контролу поплава, наводњавање, туризам и развој бродарства. Стога, при планирању хидроенергетских пројеката, треба обратити пажњу на минимизирање негативног утицаја на еколошко окружење, а развој хидроенергије има више предности него мана.
Због предности хидроенергије, земље широм света сада усвајају политике које дају приоритет развоју хидроенергије. Деведесетих година прошлог века, хидроенергија је чинила 93,2% укупног инсталираног капацитета Бразила, док су земље попут Норвешке, Швајцарске, Новог Зеланда и Канаде имале однос хидроенергије преко 50%.
Године 1990, удео производње хидроелектричне енергије у искористљивој електричној енергији у неким земљама света био је 74% у Француској, 72% у Швајцарској, 66% у Јапану, 61% у Парагвају, 55% у Сједињеним Државама, 54% у Египту, 50% у Канади, 17,3% у Бразилу, 11% у Индији и 6,6% у Кини током истог периода.
Време објаве: 24. септембар 2024.
