Floder flyter tusentals kilometer långa och innehåller enorm energi. Utvecklingen och användningen av naturlig vattenenergi till elektricitet kallas vattenkraft. De två grundläggande elementen som utgör hydraulisk energi är flöde och tryckhöjd. Flödet bestäms av floden själv, och den kinetiska energiutnyttjandegraden vid direkt användning av flodvattnet kommer att vara mycket låg, eftersom det är omöjligt att fylla hela flodsektionen med vattenturbiner.
Hydrauliskt utnyttjande använder huvudsakligen potentiell energi, och det måste ske en minskning av användningen av potentiell energi. Emellertid bildas flodernas naturliga fall generellt gradvis längs flodflödet, och inom ett relativt kort avstånd är det naturliga fallet av vattenflödet relativt lågt. Lämpliga tekniska åtgärder måste vidtas för att artificiellt öka fallet, vilket innebär att koncentrera det spridda naturliga fallet för att bilda en användbar vattenpelare.
Fördelar med vattenkraft
1. Regenerering av vattenenergi
Vattenenergi kommer från naturlig flodavrinning, som huvudsakligen bildas av naturgas och vattencirkulation. Vattnets cirkulation gör att vattenenergi kan återvinnas och återanvändas, därför kallas vattenenergi för "förnybar energi". "Förnybar energi" har en unik position inom energibyggande.
2. Vattenresurser kan utnyttjas på ett heltäckande sätt
Vattenkraft använder endast energin i vattenflödet och förbrukar inte vatten. Därför kan vattenresurser utnyttjas på ett heltäckande sätt, och utöver kraftproduktion kan de samtidigt dra nytta av översvämningskontroll, bevattning, sjöfart, vattenförsörjning, vattenbruk, turism och andra aspekter, och genomföra utveckling med flera mål.
3. Reglering av vattenenergi
Elektrisk energi kan inte lagras, och produktion och förbrukning sker samtidigt. Vattenenergi kan lagras i reservoarer, som produceras i enlighet med kraftsystemets behov. Reservoarerna fungerar som energilager för kraftsystemet. Reglering av reservoarer förbättrar kraftsystemets förmåga att reglera belastningar, vilket ökar tillförlitligheten och flexibiliteten i kraftförsörjningen.
4. Reversibilitet av vattenkraftproduktion
En vattenturbin som leder vatten från en hög plats till en låg plats kan generera elektricitet och omvandla vattenenergi till elektrisk energi. Vattendrag på lägre nivåer absorberas i sin tur av elektriska pumpar och skickas till reservoarer på högre nivåer för lagring, vilket omvandlar elektrisk energi till vattenenergi. Att använda vattenkraftens reversibilitet för att bygga pumpkraftverk spelar en unik roll för att förbättra kraftsystemets lastregleringsförmåga.
5. Flexibilitet i enhetens drift
Vattenkraftverk har enkel utrustning, flexibel och tillförlitlig drift, och är mycket enkla att öka eller minska belastningen med. De kan snabbt startas eller stoppas beroende på användarnas behov, och det är lätt att automatisera dem. De är mest lämpade för att utföra toppjusteringar och frekvensmodulering i kraftsystemet, samt för att fungera som nödberedskap, lastjustering och andra funktioner. De kan öka kraftsystemets tillförlitlighet, med enastående dynamiska fördelar. Vattenkraftverk är de huvudsakliga bärarna av dynamiska belastningar i kraftsystemet.
6. Låg kostnad och hög effektivitet för vattenkraftproduktion
Vattenkraft förbrukar inte bränsle och kräver inte ett stort antal arbetskrafter och anläggningar investerade i utvinning och transport av bränsle. Utrustningen är enkel, med färre operatörer, mindre hjälpkraft, lång livslängd för utrustningen och låga drifts- och underhållskostnader. Därför är produktionskostnaden för elenergi från vattenkraftverk låg, endast 1/5 till 1/8 av den för fossilbränslekraftverk. Dessutom är energiutnyttjandegraden för vattenkraftverk hög och når mer än 85 %, medan den för fossilbränslekraftverk bara är cirka 40 %.
7. Det bidrar till att förbättra den ekologiska miljön
Vattenkraftproduktion förorenar inte miljön. Reservoarens stora vattenyta reglerar regionens mikroklimat och den tidsmässiga och rumsliga fördelningen av vattenflödet, vilket bidrar till att förbättra den ekologiska miljön i de omgivande områdena. För kolkraftverk behöver varje ton råkol släppa ut cirka 30 kg SO2, och mer än 30 kg partikelformigt damm släpps ut. Enligt statistik från 50 stora och medelstora kolkraftverk över hela landet släpper 90 % av kraftverken ut SO2 med en koncentration på mer än 860 mg/m3, vilket är en mycket allvarlig förorening. I dagens värld där alltmer uppmärksamhet ägnas åt miljöfrågor är det av stor betydelse för att minska miljöföroreningarna att påskynda byggandet av vattenkraft och öka andelen vattenkraft i Kina.
Nackdelar med vattenkraft
Stor engångsinvestering – enorma mark- och betongarbeten för byggandet av vattenkraftverk; Dessutom kommer det att orsaka betydande översvämningsförluster och kräva enorma flyttkostnader; Byggperioden är också längre än byggandet av värmekraftverk, vilket påverkar omsättningen av byggmedel. Även om en del av investeringen i vattenbesparingsprojekt delas av olika stödmottagande myndigheter, är investeringen per kilowatt vattenkraft mycket högre än för värmekraft. I framtida drift kommer dock besparingarna i årliga driftskostnader att kompenseras år för år. Den maximalt tillåtna kompensationsperioden är relaterad till landets utvecklingsnivå och energipolitik. Om kompensationsperioden är mindre än det tillåtna värdet anses det rimligt att öka vattenkraftverkets installerade kapacitet.
Risk för haveri – På grund av översvämningar blockerar dammar stora mängder vatten, naturkatastrofer, skador orsakade av människan och konstruktionskvaliteten, vilket kan få katastrofala konsekvenser för nedströms områden och infrastruktur. Sådana haverier kan påverka elförsörjningen, djur och växter, och kan också orsaka betydande förluster och dödsoffer.
Ekosystemskador – Stora reservoarer orsakar omfattande översvämningar uppströms dammar, vilket ibland förstör lågland, dalskogar och gräsmarker. Samtidigt påverkar det även det akvatiska ekosystemet runt växten. Det har en betydande inverkan på fiskar, sjöfåglar och andra djur.
Publiceringstid: 3 april 2023
