Vattenkraft har en lång utvecklingshistoria och en komplett industrikedja
Vattenkraft är en förnybar energiteknik som använder vattnets kinetiska energi för att generera elektricitet. Det är en allmänt använd ren energi med många fördelar, såsom förnybarhet, låga utsläpp, stabilitet och kontrollerbarhet. Vattenkraftens funktionsprincip bygger på ett enkelt koncept: att använda vattenflödets kinetiska energi för att driva turbinen, som sedan driver generatorn för att generera elektricitet. Stegen i vattenkraftproduktion är: vattenavledning från en reservoar eller flod, vilket kräver en vattenkälla, vanligtvis en reservoar (konstgjord reservoar) eller en naturlig flod, som ger kraft; vattenflödesstyrning, vattenflödet leds till turbinens blad genom avledningskanalen. Avledningskanalen kan styra vattenflödet för att justera kraftproduktionskapaciteten; turbinen går och vattenflödet träffar turbinens blad för att få den att rotera. Turbinen liknar vindhjulet vid vindkraftproduktion; generatorn genererar elektricitet, och turbinens drift driver generatorn, som genererar elektricitet genom principen om elektromagnetisk induktion; kraftöverföring, den genererade elektriciteten överförs till elnätet och levereras till städer, industrier och hushåll. Det finns många typer av vattenkraft. Enligt olika arbetsprinciper och tillämpningsscenarier kan den delas in i flodkraftproduktion, reservoarkraftproduktion, tidvatten- och havskraftproduktion samt småskalig vattenkraft. Vattenkraft har flera fördelar, men också vissa nackdelar. Fördelarna är främst: vattenkraft är en förnybar energikälla. Vattenkraft är beroende av vattencirkulation, så den är förnybar och kommer inte att förbrukas; det är en ren energikälla. Vattenkraft producerar inte växthusgaser och luftföroreningar och har liten miljöpåverkan; den är kontrollerbar. Vattenkraftverk kan justeras efter behov för att ge tillförlitlig grundbelastningskraft. De största nackdelarna är: storskaliga vattenkraftprojekt kan orsaka skador på ekosystemet, såväl som sociala problem som inflyttning och markexpropriering; vattenkraften är begränsad av tillgången på vattenresurser, och torka eller minskat vattenflöde kan påverka kraftproduktionskapaciteten.
Vattenkraft, som en förnybar energiform, har en lång historia. Tidiga vattenturbiner och vattenhjul: Redan på 100-talet f.Kr. började människor använda vattenturbiner och vattenhjul för att driva maskiner som kvarnar och sågverk. Dessa maskiner använder vattenflödets kinetiska energi för att arbeta. Kraftproduktionens tillkomst: I slutet av 1800-talet började människor använda vattenkraftverk för att omvandla vattenenergi till elektricitet. Världens första kommersiella vattenkraftverk byggdes i Wisconsin, USA år 1882. Byggande av dammar och reservoarer: I början av 1900-talet expanderade vattenkraftens skala avsevärt med byggandet av dammar och reservoarer. Kända dammprojekt inkluderar Hooverdammen i USA och Three Gorges-dammen i Kina. Teknologiska framsteg: Med tiden har vattenkrafttekniken kontinuerligt förbättrats, inklusive införandet av turbiner, turbingeneratorer och intelligenta styrsystem, vilket har förbättrat vattenkraftens effektivitet och tillförlitlighet.
Vattenkraft är en ren och förnybar energikälla, och dess industrikedja omfattar flera viktiga länkar, inklusive från vattenresurshantering till kraftöverföring. Den första länken i vattenkraftsindustrins kedja är vattenresurshantering. Detta inkluderar schemaläggning, lagring och distribution av vattenflöden för att säkerställa att vatten stabilt kan levereras till turbiner för kraftproduktion. Vattenresurshantering kräver vanligtvis övervakningsparametrar som nederbörd, vattenflödeshastighet och vattennivå för att fatta lämpliga beslut. Modern vattenresurshantering fokuserar också på hållbarhet för att säkerställa att kraftproduktionskapaciteten kan bibehållas även under extrema förhållanden som torka. Dammar och reservoarer är viktiga anläggningar i vattenkraftsindustrins kedja. Dammar används vanligtvis för att höja vattennivåerna, skapa vattentryck och därmed öka vattenflödets kinetiska energi. Reservoarer används för att lagra vatten för att säkerställa att tillräckligt vattenflöde kan tillhandahållas under toppbehov. Vid design och konstruktion av dammar måste man ta hänsyn till geologiska förhållanden, vattenflödesegenskaper och ekologiska effekter för att säkerställa säkerhet och hållbarhet. Turbiner är kärnkomponenterna i vattenkraftsindustrins kedja. När vatten flödar genom turbinens blad omvandlas dess kinetiska energi till mekanisk energi, vilket får turbinen att rotera. Turbinens design och typ kan väljas baserat på hastighet, flödeshastighet och höjd på vattenflödet för att uppnå högsta energieffektivitet. Efter att turbinen roterar driver den den anslutna generatorn för att generera elektricitet. Generatorn är en viktig enhet som omvandlar mekanisk energi till elektrisk energi. Generellt sett är en generators funktionsprincip att inducera ström genom ett roterande magnetfält för att generera växelström. Generatorns design och kapacitet måste bestämmas baserat på effektbehovet och vattenflödets egenskaper. Den elektricitet som genereras av generatorn är växelström, som vanligtvis behöver bearbetas via en transformatorstation. Transformatorstationernas huvudfunktioner inkluderar uppgradering (ökning av spänningen för att minska energiförlusten under kraftöverföring) och omvandling av strömtyper (omvandling av växelström till likström eller vice versa) för att uppfylla kraven i kraftöverföringssystemet. Den sista länken är kraftöverföring. Den kraft som genereras av kraftverket överförs till elanvändare i städer, industriområden eller landsbygdsområden via kraftledningar. Kraftledningar måste planeras, utformas och underhållas för att säkerställa att ström överförs säkert och effektivt till destinationen. I vissa områden kan strömmen också behöva bearbetas igen via transformatorstationer för att möta behoven hos olika spänningar och frekvenser.
Rika vattenkraftresurser och tillräcklig vattenkraftproduktion
Kina är världens största vattenkraftsproducerande land med rikliga vattenresurser och storskaliga vattenkraftprojekt. Kinas vattenkraftindustri spelar en nyckelroll för att möta den inhemska elefterfrågan, minska utsläppen av växthusgaser och förbättra energistrukturen. Social elförbrukning är en viktig ekonomisk indikator som återspeglar nivån på elförbrukningen i ett land eller en region och är av stor betydelse för att mäta ekonomisk aktivitet, elförsörjning och miljöpåverkan. Enligt uppgifter från National Energy Administration har mitt lands totala elförbrukning visat en stabil tillväxttrend. I slutet av 2022 var mitt lands totala elförbrukning 863,72 miljarder kWh, en ökning med 324,4 miljarder kWh från 2021, en ökning med 3,9 % jämfört med föregående år.
Enligt uppgifter från China Electricity Council är den största elförbrukningen i mitt land inom sekundärindustrin, följt av tertiärindustrin. Primärindustrin förbrukade 114,6 miljarder kWh el, en ökning med 10,4 % jämfört med föregående år. Bland dessa ökade elförbrukningen inom jordbruk, fiske och djurhållning med 6,3 %, 12,6 % respektive 16,3 %. Det omfattande främjandet av strategin för landsbygdsrevitalisering och den betydande förbättringen av landsbygdens elförhållanden och den kontinuerliga förbättringen av elektrifieringsnivåerna under senare år har drivit den snabba tillväxten av elförbrukningen inom primärindustrin. Sekundärindustrin förbrukade 5,70 biljoner kWh el, en ökning med 1,2 % jämfört med föregående år. Bland dessa ökade den årliga elförbrukningen inom högteknologiska industrier och utrustningstillverkningsindustrier med 2,8 %, och den årliga elförbrukningen inom tillverkning av elektriska maskiner och utrustning, läkemedelstillverkning, datorkommunikation och annan tillverkning av elektronisk utrustning ökade med mer än 5 %; elförbrukningen inom tillverkning av nya energifordon ökade avsevärt med 71,1 %. Elförbrukningen inom tertiärindustrin var 1,49 biljoner kWh, en ökning med 4,4 % jämfört med föregående år. För det fjärde var elförbrukningen för invånare i städer och på landsbygden 1,34 biljoner kWh, en ökning med 13,8 % jämfört med föregående år.
Kinas vattenkraftprojekt är spridda över hela landet, inklusive stora vattenkraftverk, små vattenkraftverk och distribuerade vattenkraftprojekt. Bland kända vattenkraftprojekt finns Tre raviners kraftverk, som är ett av de största vattenkraftverken i Kina och världen, beläget i Tre raviners-området i Yangtzeflodens övre lopp. Det har en enorm kraftproduktionskapacitet och levererar el till industrier och städer; Xiangjiaba kraftverk, Xiangjiaba kraftverk, ligger i Sichuanprovinsen och är ett av de största vattenkraftverken i sydvästra Kina. Det ligger vid Jinshafloden och förser regionen med el; Sailimu Lake kraftverk, Sailimu Lake kraftverk, ligger i den autonoma regionen Xinjiang Uygur och är ett av de viktiga vattenkraftprojekten i västra Kina. Det ligger vid Sailimu-sjön och har en betydande kraftförsörjningsfunktion. Enligt uppgifter från National Bureau of Statistics har mitt lands vattenkraftproduktion ökat stadigt år för år. I slutet av 2022 uppgick mitt lands vattenkraftproduktion till 1 352,195 miljarder kWh, en ökning med 0,99 % jämfört med föregående år. I augusti 2023 uppgick mitt lands vattenkraftproduktion till 718,74 miljarder kWh, en liten minskning jämfört med samma period förra året, en minskning med 0,16 % jämfört med föregående år. Den främsta orsaken var att nederbörden under 2023 minskade avsevärt på grund av klimatpåverkan.
Publiceringstid: 19 dec 2024
