Imekuwa miaka 111 tangu China ianze ujenzi wa kituo cha umeme wa maji cha Shilongba, kituo cha kwanza cha umeme wa maji mwaka wa 1910. Katika zaidi ya miaka 100 hii, kuanzia uwezo uliowekwa wa kituo cha umeme wa maji cha Shilongba cha kW 480 pekee hadi KW milioni 370 ambacho sasa kinashika nafasi ya kwanza duniani, sekta ya maji na umeme ya China imepata mafanikio makubwa. Tuko katika sekta ya makaa ya mawe, na tutasikia habari kuhusu umeme wa maji kwa kiasi kikubwa au kidogo, lakini hatujui mengi kuhusu sekta ya umeme wa maji.
Kanuni ya 01 ya uzalishaji wa umeme wa maji
Umeme wa maji kwa kweli ni mchakato wa kubadilisha nishati inayowezekana ya maji kuwa nishati ya mitambo, na kisha kutoka nishati ya mitambo kuwa nishati ya umeme. Kwa ujumla, ni kutumia maji yanayotiririka ya mto kugeuza injini kwa ajili ya uzalishaji wa umeme, na nishati iliyomo katika mto au sehemu ya bonde lake inategemea ujazo na tone la maji.
Kiasi cha maji cha mto hakidhibitiwi na mtu yeyote kisheria, na kiwango cha kushuka kwa maji ni sawa. Kwa hivyo, unapojenga kituo cha umeme wa maji, unaweza kuchagua kujenga bwawa na kugeuza maji ili kuzingatia kiwango cha kushuka kwa maji, ili kuboresha kiwango cha matumizi ya rasilimali za maji.
Kuweka mabwawa ni kujenga bwawa katika sehemu ya mto lenye matone makubwa, kuanzisha hifadhi ya kuhifadhi maji na kuinua kiwango cha maji, kama vile Kituo cha Umeme cha Mabonde Matatu; Kugeuza maji kunamaanisha kugeuza maji kutoka kwenye hifadhi ya juu hadi kwenye mkondo wa chini kupitia njia ya kugeuza maji, kama vile kituo cha umeme cha maji cha Jinping II.
02 sifa za umeme wa maji
Faida za umeme wa maji ni pamoja na ulinzi na urejeshaji wa mazingira, ufanisi na unyumbufu wa hali ya juu, gharama ndogo za matengenezo na kadhalika.
Ulinzi wa mazingira na nishati mbadala inapaswa kuwa faida kubwa ya umeme wa maji. Umeme wa maji hutumia nishati iliyo kwenye maji pekee, hautumii maji, na hautasababisha uchafuzi wa mazingira.
Seti ya jenereta ya turbine ya maji, vifaa vikuu vya umeme vya uzalishaji wa umeme wa maji, si tu kwamba ina ufanisi, lakini pia inabadilika katika kuanzisha na kufanya kazi. Inaweza kuanza operesheni haraka kutoka hali tuli katika dakika chache na kukamilisha kazi ya kuongeza na kupunguza mzigo katika sekunde chache. Nguvu ya maji inaweza kutumika kufanya kazi za kunyoa kilele, moduli ya masafa, kusubiri mzigo na kusubiri kwa ajali kwa mfumo wa umeme.
Uzalishaji wa umeme wa maji hautumii mafuta, hauhitaji nguvu kazi nyingi na vifaa vilivyowekezwa katika uchimbaji na usafirishaji wa mafuta, una vifaa rahisi, waendeshaji wachache, umeme mdogo wa ziada, maisha marefu ya huduma ya vifaa na gharama ndogo za uendeshaji na matengenezo. Kwa hivyo, gharama ya uzalishaji wa umeme wa kituo cha umeme wa maji ni ya chini, ambayo ni 1/5-1/8 tu ya ile ya kituo cha umeme wa joto, na kiwango cha matumizi ya nishati ya kituo cha umeme wa maji ni cha juu, hadi zaidi ya 85%, huku ufanisi wa nishati ya joto ya kituo cha umeme wa joto kwa kutumia makaa ya mawe ni karibu 40% tu.
Hasara za umeme wa maji ni pamoja na kuathiriwa sana na hali ya hewa, kupunguzwa na hali ya kijiografia, uwekezaji mkubwa katika hatua za mwanzo na uharibifu wa mazingira ya ikolojia.
Umeme wa maji huathiriwa sana na mvua. Ikiwa ni wakati wa kiangazi na msimu wa mvua ni jambo muhimu la marejeleo kwa ununuzi wa makaa ya mawe ya kiwanda cha umeme wa joto. Uzalishaji wa umeme wa maji ni thabiti kulingana na mwaka na mkoa, lakini inategemea "siku" inapoelezwa kwa undani kwa mwezi, robo na mkoa. Hauwezi kutoa umeme thabiti na wa kuaminika kama vile umeme wa joto.
Kuna tofauti kubwa kati ya Kusini na kaskazini katika msimu wa mvua na msimu wa kiangazi. Hata hivyo, kulingana na takwimu za uzalishaji wa umeme wa maji kila mwezi kuanzia 2013 hadi 2021, kwa ujumla, msimu wa mvua nchini China ni takriban Juni hadi Oktoba na msimu wa kiangazi ni takriban Desemba hadi Februari. Tofauti kati ya hizo mbili inaweza kuongezeka zaidi ya mara mbili. Wakati huo huo, tunaweza pia kuona kwamba chini ya msingi wa kuongezeka kwa uwezo uliowekwa, uzalishaji wa umeme kuanzia Januari hadi Machi mwaka huu ni mdogo sana kuliko ule wa miaka iliyopita, na uzalishaji wa umeme mwezi Machi ni sawa na ule wa 2015. Hii inatosha kutuonyesha "kutokuwa na utulivu" wa umeme wa maji.
Imepunguzwa na hali halisi. Vituo vya umeme wa maji haviwezi kujengwa mahali ambapo kuna maji. Ujenzi wa kituo cha umeme wa maji umepunguzwa na jiolojia, kushuka, kiwango cha mtiririko, kuhama kwa wakazi na hata mgawanyiko wa kiutawala. Kwa mfano, mradi wa uhifadhi wa maji wa Heishan Gorge uliotajwa katika Bunge la Kitaifa la Watu mnamo 1956 haujapitishwa kwa sababu ya uratibu duni wa maslahi kati ya Gansu na Ningxia. Hadi utakapoonekana tena katika pendekezo la vikao viwili mwaka huu, bado haijulikani ni lini ujenzi huo unaweza kuanza.
Uwekezaji unaohitajika kwa ajili ya umeme wa maji ni mkubwa. Kazi za miamba na zege za udongo kwa ajili ya ujenzi wa vituo vya umeme wa maji ni kubwa, na gharama kubwa za uhamisho zinapaswa kulipwa; Zaidi ya hayo, uwekezaji wa mapema hauonyeshwi tu katika mtaji, bali pia kwa wakati. Kutokana na hitaji la uhamisho na uratibu wa idara mbalimbali, mzunguko wa ujenzi wa vituo vingi vya umeme wa maji utachelewa sana kuliko ilivyopangwa.
Kwa mfano, tukichukulia Kituo cha Umeme cha Baihetan kilichokuwa kikijengwa, mradi huo ulianzishwa mwaka wa 1958 na kujumuishwa katika "mpango wa tatu wa miaka mitano" mwaka wa 1965. Hata hivyo, baada ya mabadiliko kadhaa, haukuanza rasmi hadi Agosti 2011. Hadi sasa, Kituo cha Umeme cha Baihetan hakijakamilika. Ukiondoa usanifu na mipango ya awali, mzunguko halisi wa ujenzi utachukua angalau miaka 10.
Mabwawa makubwa husababisha mafuriko makubwa katika sehemu za juu za bwawa, wakati mwingine huharibu nyanda za chini, mabonde ya mito, misitu na nyasi. Wakati huo huo, itaathiri pia mfumo ikolojia wa majini unaozunguka mmea. Ina athari kubwa kwa samaki, ndege wa majini na wanyama wengine.
03 Hali ya sasa ya maendeleo ya umeme wa maji nchini China
Katika miaka ya hivi karibuni, uzalishaji wa umeme wa maji umeendelea kukua, lakini kiwango cha ukuaji katika miaka mitano ya hivi karibuni ni cha chini
Mnamo 2020, uwezo wa uzalishaji wa umeme wa maji ni kwh bilioni 1355.21, huku ongezeko la mwaka hadi mwaka la 3.9%. Hata hivyo, wakati wa kipindi cha Mpango wa Miaka Mitano wa 13, nguvu za upepo na Optoelectronics ziliendelezwa kwa kasi wakati wa kipindi cha Mpango wa Miaka Mitano wa 13, zikizidi malengo ya mipango, huku nguvu za maji zikikamilisha karibu nusu tu ya malengo ya mipango. Katika kipindi cha miaka 20 iliyopita, uwiano wa umeme wa maji katika jumla ya uzalishaji wa umeme umekuwa thabiti kiasi, ukidumishwa kwa 14% - 19%.
Kutokana na kiwango cha ukuaji wa uzalishaji wa umeme nchini China, inaweza kuonekana kwamba kiwango cha ukuaji wa umeme wa maji kimepungua katika miaka mitano ya hivi karibuni, kimsingi kikidumishwa kwa takriban 5%.
Nadhani sababu za kupungua kwa kasi ya umeme ni, kwa upande mmoja, kufungwa kwa umeme mdogo wa maji, ambao umetajwa wazi katika mpango wa miaka mitano wa 13 wa kulinda na kutengeneza mazingira ya ikolojia. Kuna vituo vidogo 4705 vya umeme wa maji ambavyo vinahitaji kurekebishwa na kuondolewa katika Mkoa wa Sichuan pekee;
Kwa upande mwingine, rasilimali kubwa za maendeleo ya umeme wa maji nchini China hazitoshi. China imejenga vituo vingi vya umeme wa maji kama vile Mabonde Matatu, Gezhouba, Wudongde, Xiangjiaba na Baihetan. Rasilimali za ujenzi upya wa vituo vikubwa vya umeme wa maji zinaweza kuwa tu "kingo kikubwa" cha Mto Yarlung Zangbo. Hata hivyo, kwa sababu eneo hilo linahusisha muundo wa kijiolojia, udhibiti wa mazingira wa hifadhi za asili na uhusiano na nchi zinazozunguka, imekuwa vigumu kutatua hapo awali.
Wakati huo huo, inaweza pia kuonekana kutokana na kiwango cha ukuaji wa uzalishaji wa umeme katika miaka 20 ya hivi karibuni kwamba kiwango cha ukuaji wa nguvu ya joto kimsingi kinasawazishwa na kiwango cha ukuaji wa uzalishaji wa umeme wote, huku kiwango cha ukuaji wa umeme wa maji kikiwa hakihusiani na kiwango cha ukuaji wa uzalishaji wa umeme wote, kikionyesha hali ya "kuongezeka kila baada ya miaka miwili". Ingawa kuna sababu za uwiano mkubwa wa nguvu ya joto, pia inaonyesha kutokuwa na utulivu wa umeme wa maji kwa kiasi fulani.
Katika mchakato wa kupunguza uwiano wa nguvu ya joto, umeme wa maji haujachukua jukumu kubwa. Ingawa hukua haraka, unaweza kudumisha uwiano wake katika jumla ya uzalishaji wa umeme chini ya msingi wa ongezeko kubwa la uzalishaji wa umeme wa kitaifa. Kupungua kwa uwiano wa nguvu ya joto kunatokana hasa na vyanzo vingine vya nishati safi, kama vile nguvu ya upepo, fotovoltaiki, gesi asilia, nishati ya nyuklia na kadhalika.
Mkusanyiko mkubwa wa rasilimali za umeme wa maji
Jumla ya uzalishaji wa umeme wa maji katika majimbo ya Sichuan na Yunnan huchangia karibu nusu ya uzalishaji wa umeme wa maji kitaifa, na tatizo linalotokana ni kwamba maeneo yenye rasilimali nyingi za umeme wa maji huenda yasiweze kunyonya uzalishaji wa umeme wa maji wa ndani, na kusababisha upotevu wa nishati. Theluthi mbili ya maji machafu na umeme katika mabonde makubwa ya mito nchini China hutoka Mkoa wa Sichuan, hadi kwh bilioni 20.2, huku zaidi ya nusu ya umeme taka katika jimbo la Sichuan ukitoka kwenye kijito kikuu cha Mto Dadu.
Kote duniani, umeme wa maji wa China umekua kwa kasi katika miaka 10 iliyopita. China karibu imeendesha ukuaji wa umeme wa maji duniani kwa nguvu zake. Karibu 80% ya ukuaji wa matumizi ya umeme wa maji duniani hutoka China, na matumizi ya umeme wa maji wa China yanachangia zaidi ya 30% ya matumizi ya umeme wa maji duniani.
Hata hivyo, uwiano wa matumizi makubwa ya umeme wa maji katika matumizi yote ya nishati ya msingi ya China ni juu kidogo tu kuliko wastani wa dunia, chini ya 8% mwaka wa 2019. Hata kama hailinganishwi na nchi zilizoendelea kama vile Kanada na Norway, uwiano wa matumizi ya umeme wa maji ni mdogo sana kuliko ule wa Brazil, ambayo pia ni nchi inayoendelea. China ina kilowati milioni 680 za rasilimali za umeme wa maji, ikishika nafasi ya kwanza duniani. Kufikia mwaka wa 2020, uwezo uliowekwa wa umeme wa maji utakuwa kilowati milioni 370. Kwa mtazamo huu, sekta ya umeme wa maji ya China bado ina nafasi kubwa ya maendeleo.
04 Mwelekeo wa maendeleo ya baadaye ya umeme wa maji nchini China
Umeme wa maji utaharakisha ukuaji wake katika miaka michache ijayo na utaendelea kuongezeka kwa uwiano wa uzalishaji wa jumla wa umeme.
Kwa upande mmoja, wakati wa kipindi cha Mpango wa Miaka Mitano wa 14, zaidi ya kilowati milioni 50 za umeme wa maji zinaweza kuanza kutumika nchini China, ikiwa ni pamoja na Wudongde, Vituo vya Umeme vya Maji vya Baihetan vya kundi la Makorongo Matatu na sehemu za katikati za kituo cha umeme wa maji cha Mto Yalong. Zaidi ya hayo, mradi wa uendelezaji wa umeme wa maji katika sehemu za chini za Mto Yarlung Zangbo umejumuishwa katika mpango wa miaka mitano wa 14, ukiwa na kilowati milioni 70 za rasilimali zinazoweza kutumika kitaalamu, ambazo ni sawa na zaidi ya vituo vitatu vya umeme wa maji vya Makorongo Matatu, ambayo ina maana kwamba umeme wa maji umeleta maendeleo makubwa tena;
Kwa upande mwingine, kupungua kwa kiwango cha nguvu za joto ni dhahiri kutabirika. Iwe ni kwa mtazamo wa ulinzi wa mazingira, usalama wa nishati na maendeleo ya kiteknolojia, nguvu za joto zitaendelea kupunguza umuhimu wake katika uwanja wa umeme.
Katika miaka michache ijayo, kasi ya maendeleo ya umeme wa maji bado haiwezi kulinganishwa na ile ya nishati mpya. Hata katika uwiano wa uzalishaji wa jumla wa umeme, inaweza kupitwa na wale wanaochelewa kupata nishati mpya. Ikiwa muda utaongezwa, inaweza kusemwa kwamba itapitwa na nishati mpya.
Muda wa chapisho: Aprili-12-2022
