జలవిద్యుత్ ఉత్పత్తి సూత్రం మరియు చైనాలో జలవిద్యుత్ అభివృద్ధి యొక్క ప్రస్తుత పరిస్థితి విశ్లేషణ

1910లో చైనా మొదటి జలవిద్యుత్ కేంద్రం అయిన షిలోంగ్బా జలవిద్యుత్ కేంద్రం నిర్మాణాన్ని ప్రారంభించి 111 సంవత్సరాలు అయింది. ఈ 100 సంవత్సరాలకు పైగా, కేవలం 480 kW మాత్రమే ఉన్న షిలోంగ్బా జలవిద్యుత్ కేంద్రం యొక్క స్థాపిత సామర్థ్యం నుండి ఇప్పుడు ప్రపంచంలో మొదటి స్థానంలో ఉన్న 370 మిలియన్ KW వరకు, చైనా నీరు మరియు విద్యుత్ పరిశ్రమ అద్భుతమైన విజయాలు సాధించింది. మేము బొగ్గు పరిశ్రమలో ఉన్నాము మరియు జలవిద్యుత్ గురించి కొన్ని వార్తలు మనం ఎక్కువ లేదా తక్కువ వింటాము, కానీ జలవిద్యుత్ పరిశ్రమ గురించి మనకు పెద్దగా తెలియదు.

01 జల విద్యుత్ ఉత్పత్తి సూత్రం
జలశక్తి అంటే వాస్తవానికి నీటి సంభావ్య శక్తిని యాంత్రిక శక్తిగా, తరువాత యాంత్రిక శక్తి నుండి విద్యుత్ శక్తిగా మార్చే ప్రక్రియ. సాధారణంగా చెప్పాలంటే, విద్యుత్ ఉత్పత్తి కోసం మోటారును తిప్పడానికి ప్రవహించే నది నీటిని ఉపయోగించడం మరియు నదిలో లేదా దాని బేసిన్‌లోని ఒక విభాగంలో ఉన్న శక్తి నీటి పరిమాణం మరియు తగ్గుదలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
నది నీటి పరిమాణాన్ని చట్టబద్ధమైన వ్యక్తి ఎవరూ నియంత్రించరు మరియు నీటి చుక్క సరే. కాబట్టి, జలవిద్యుత్ కేంద్రాన్ని నిర్మించేటప్పుడు, మీరు ఒక ఆనకట్టను నిర్మించి, నీటి వనరుల వినియోగ రేటును మెరుగుపరచడానికి ఆ నీటి చుక్కను కేంద్రీకరించడానికి నీటిని మళ్లించవచ్చు.
ఆనకట్ట అంటే పెద్ద నీటి బిందువు ఉన్న నది విభాగంలో ఆనకట్టను నిర్మించడం, నీటిని నిల్వ చేయడానికి మరియు నీటి మట్టాన్ని పెంచడానికి ఒక జలాశయాన్ని ఏర్పాటు చేయడం, త్రీ గోర్జెస్ జలవిద్యుత్ కేంద్రం వంటివి; జిన్‌పింగ్ II జలవిద్యుత్ కేంద్రం వంటి మళ్లింపు ఛానల్ ద్వారా అప్‌స్ట్రీమ్ జలాశయం నుండి దిగువకు నీటిని మళ్లించడాన్ని మళ్లింపు సూచిస్తుంది.

జలశక్తి యొక్క 02 లక్షణాలు
జల విద్యుత్తు యొక్క ప్రయోజనాల్లో ప్రధానంగా పర్యావరణ పరిరక్షణ మరియు పునరుత్పత్తి, అధిక సామర్థ్యం మరియు వశ్యత, తక్కువ నిర్వహణ వ్యయం మొదలైనవి ఉన్నాయి.
పర్యావరణ పరిరక్షణ మరియు పునరుత్పాదక శక్తి జలశక్తి యొక్క అతిపెద్ద ప్రయోజనంగా ఉండాలి. జలశక్తి నీటిలోని శక్తిని మాత్రమే ఉపయోగిస్తుంది, నీటిని వినియోగించదు మరియు కాలుష్యానికి కారణం కాదు.
జల విద్యుత్ ఉత్పత్తికి ప్రధాన విద్యుత్ పరికరం అయిన వాటర్ టర్బైన్ జనరేటర్ సెట్ సమర్థవంతంగా ఉండటమే కాకుండా, స్టార్ట్-అప్ మరియు ఆపరేషన్‌లో కూడా అనువైనది. ఇది కొన్ని నిమిషాల్లో స్టాటిక్ స్టేట్ నుండి త్వరగా ఆపరేషన్‌ను ప్రారంభించగలదు మరియు కొన్ని సెకన్లలో లోడ్‌ను పెంచడం మరియు తగ్గించడం అనే పనిని పూర్తి చేయగలదు. పవర్ సిస్టమ్ యొక్క పీక్ షేవింగ్, ఫ్రీక్వెన్సీ మాడ్యులేషన్, లోడ్ స్టాండ్‌బై మరియు యాక్సిడెంట్ స్టాండ్‌బై పనులను చేపట్టడానికి జల విద్యుత్‌ను ఉపయోగించవచ్చు.
జల విద్యుత్ ఉత్పత్తికి ఇంధనాన్ని వినియోగించదు, ఎక్కువ మానవశక్తి మరియు మైనింగ్ మరియు ఇంధన రవాణాలో పెట్టుబడి పెట్టే సౌకర్యాలు అవసరం లేదు, సాధారణ పరికరాలు, కొన్ని ఆపరేటర్లు, తక్కువ సహాయక శక్తి, పరికరాల సుదీర్ఘ సేవా జీవితం మరియు తక్కువ ఆపరేషన్ మరియు నిర్వహణ ఖర్చులు ఉన్నాయి. అందువల్ల, జల విద్యుత్ కేంద్రం యొక్క విద్యుత్ ఉత్పత్తి ఖర్చు తక్కువగా ఉంటుంది, ఇది థర్మల్ పవర్ స్టేషన్ కంటే 1 / 5-1 / 8 మాత్రమే, మరియు జల విద్యుత్ కేంద్రం యొక్క శక్తి వినియోగ రేటు 85% కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది, అయితే థర్మల్ పవర్ స్టేషన్ యొక్క బొగ్గు ఆధారిత ఉష్ణ శక్తి సామర్థ్యం దాదాపు 40% మాత్రమే.

జలశక్తి యొక్క ప్రతికూలతలు ప్రధానంగా వాతావరణం వల్ల బాగా ప్రభావితమవుతాయి, భౌగోళిక పరిస్థితుల ద్వారా పరిమితం చేయబడతాయి, ప్రారంభ దశలో పెద్ద పెట్టుబడి మరియు పర్యావరణ పర్యావరణానికి నష్టం జరుగుతాయి.
జల విద్యుత్తుపై వర్షపాతం బాగా ప్రభావం చూపుతుంది. అది ఎండాకాలం లేదా వర్షాకాలం అనేది థర్మల్ విద్యుత్ ప్లాంట్ యొక్క విద్యుత్ బొగ్గు సేకరణకు ఒక ముఖ్యమైన సూచన అంశం. సంవత్సరం మరియు ప్రావిన్స్ ప్రకారం జల విద్యుత్ ఉత్పత్తి స్థిరంగా ఉంటుంది, కానీ అది నెల, త్రైమాసికం మరియు ప్రాంతానికి వివరించబడిన "రోజు"పై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఇది థర్మల్ విద్యుత్ వంటి స్థిరమైన మరియు నమ్మదగిన విద్యుత్తును అందించదు.
వర్షాకాలం మరియు ఎండాకాలం విషయంలో దక్షిణ మరియు ఉత్తర ప్రాంతాల మధ్య చాలా తేడాలు ఉన్నాయి. అయితే, 2013 నుండి 2021 వరకు ప్రతి నెలలో జలవిద్యుత్ ఉత్పత్తి గణాంకాల ప్రకారం, మొత్తం మీద, చైనాలో వర్షాకాలం జూన్ నుండి అక్టోబర్ వరకు మరియు పొడి కాలం డిసెంబర్ నుండి ఫిబ్రవరి వరకు ఉంటుంది. రెండింటి మధ్య వ్యత్యాసం రెట్టింపు కంటే ఎక్కువగా ఉండవచ్చు. అదే సమయంలో, స్థాపిత సామర్థ్యం పెరుగుతున్న నేపథ్యంలో, ఈ సంవత్సరం జనవరి నుండి మార్చి వరకు విద్యుత్ ఉత్పత్తి మునుపటి సంవత్సరాల కంటే గణనీయంగా తక్కువగా ఉందని మరియు మార్చిలో విద్యుత్ ఉత్పత్తి 2015లో ఉన్న దానికి సమానంగా ఉందని కూడా మనం చూడవచ్చు. జలవిద్యుత్ యొక్క "అస్థిరతను" చూడటానికి ఇది సరిపోతుంది.

లక్ష్య పరిస్థితుల ద్వారా పరిమితం చేయబడింది. నీరు ఉన్న చోట జల విద్యుత్ కేంద్రాలను నిర్మించలేము. జల విద్యుత్ కేంద్రం నిర్మాణం భూగర్భ శాస్త్రం, డ్రాప్, ఫ్లో రేట్, నివాసితుల పునరావాసం మరియు పరిపాలనా విభాగం ద్వారా కూడా పరిమితం చేయబడింది. ఉదాహరణకు, 1956లో నేషనల్ పీపుల్స్ కాంగ్రెస్‌లో ప్రస్తావించబడిన హీషాన్ జార్జ్ నీటి సంరక్షణ ప్రాజెక్ట్ గన్సు మరియు నింగ్జియా మధ్య ప్రయోజనాల సమన్వయం సరిగా లేకపోవడం వల్ల ఆమోదించబడలేదు. ఈ సంవత్సరం రెండు సెషన్ల ప్రతిపాదనలో ఇది మళ్లీ కనిపించే వరకు, నిర్మాణం ఎప్పుడు ప్రారంభించవచ్చో ఇప్పటికీ తెలియదు.
జల విద్యుత్తుకు అవసరమైన పెట్టుబడి చాలా పెద్దది. జల విద్యుత్ కేంద్రాల నిర్మాణం కోసం మట్టి రాతి మరియు కాంక్రీట్ పనులు భారీగా ఉంటాయి మరియు భారీ పునరావాస ఖర్చులు చెల్లించాల్సి ఉంటుంది; అంతేకాకుండా, ప్రారంభ పెట్టుబడి మూలధనంలో మాత్రమే కాకుండా, సమయానికి కూడా ప్రతిబింబిస్తుంది. వివిధ విభాగాల పునరావాసం మరియు సమన్వయం అవసరం కారణంగా, అనేక జల విద్యుత్ కేంద్రాల నిర్మాణ చక్రం ప్రణాళిక కంటే చాలా ఆలస్యం అవుతుంది.
నిర్మాణంలో ఉన్న బైహేతన్ జలవిద్యుత్ కేంద్రాన్ని ఉదాహరణగా తీసుకుంటే, ఈ ప్రాజెక్ట్ 1958లో ప్రారంభించబడింది మరియు 1965లో "మూడవ పంచవర్ష ప్రణాళిక"లో చేర్చబడింది. అయితే, అనేక మలుపులు మరియు మలుపుల తర్వాత, ఇది అధికారికంగా ఆగస్టు 2011 వరకు ప్రారంభించబడలేదు. ఇప్పటివరకు, బైహేతన్ జలవిద్యుత్ కేంద్రం పూర్తి కాలేదు. ప్రాథమిక రూపకల్పన మరియు ప్రణాళికను మినహాయించి, వాస్తవ నిర్మాణ చక్రం కనీసం 10 సంవత్సరాలు పడుతుంది.
పెద్ద జలాశయాలు ఆనకట్ట ఎగువ ప్రాంతాలలో పెద్ద ఎత్తున ముంపుకు కారణమవుతాయి, కొన్నిసార్లు లోతట్టు ప్రాంతాలు, నదీ లోయలు, అడవులు మరియు గడ్డి భూములను దెబ్బతీస్తాయి. అదే సమయంలో, ఇది మొక్క చుట్టూ ఉన్న జల పర్యావరణ వ్యవస్థను కూడా ప్రభావితం చేస్తుంది. ఇది చేపలు, నీటి పక్షులు మరియు ఇతర జంతువులపై గొప్ప ప్రభావాన్ని చూపుతుంది.

03 చైనాలో జలవిద్యుత్ అభివృద్ధి యొక్క ప్రస్తుత పరిస్థితి
ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, జలవిద్యుత్ ఉత్పత్తి వృద్ధిని కొనసాగించింది, కానీ ఇటీవలి ఐదు సంవత్సరాలలో వృద్ధి రేటు తక్కువగా ఉంది.
2020లో, జలవిద్యుత్ ఉత్పత్తి సామర్థ్యం 1355.21 బిలియన్ kWh, ఇది సంవత్సరానికి 3.9% పెరుగుదలతో ఉంది. అయితే, 13వ పంచవర్ష ప్రణాళిక కాలంలో, పవన శక్తి మరియు ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్స్ 13వ పంచవర్ష ప్రణాళిక కాలంలో వేగంగా అభివృద్ధి చెందాయి, ప్రణాళిక లక్ష్యాలను మించిపోయాయి, అయితే జలవిద్యుత్ ప్రణాళిక లక్ష్యాలలో సగం మాత్రమే పూర్తి చేసింది. గత 20 సంవత్సరాలలో, మొత్తం విద్యుత్ ఉత్పత్తిలో జలవిద్యుత్ నిష్పత్తి సాపేక్షంగా స్థిరంగా ఉంది, 14% - 19% వద్ద నిర్వహించబడింది.

చైనా విద్యుత్ ఉత్పత్తి వృద్ధి రేటును పరిశీలిస్తే, ఇటీవలి ఐదు సంవత్సరాలలో జల విద్యుత్ వృద్ధి రేటు మందగించిందని, ప్రాథమికంగా దాదాపు 5% వద్ద నిర్వహించబడుతుందని తెలుస్తుంది.
ఈ మందగమనానికి కారణాలు ఒకవైపు, చిన్న జలవిద్యుత్ కేంద్రాల మూసివేత అని నేను భావిస్తున్నాను, ఇది పర్యావరణ పర్యావరణాన్ని రక్షించడానికి మరియు మరమ్మత్తు చేయడానికి 13వ పంచవర్ష ప్రణాళికలో స్పష్టంగా ప్రస్తావించబడింది. సిచువాన్ ప్రావిన్స్‌లో మాత్రమే 4705 చిన్న జలవిద్యుత్ కేంద్రాలను సరిదిద్దాలి మరియు ఉపసంహరించుకోవాలి;
మరోవైపు, చైనా యొక్క పెద్ద జలవిద్యుత్ అభివృద్ధి వనరులు సరిపోవు. చైనా త్రీ గోర్జెస్, గెజౌబా, వుడోంగ్డే, జియాంగ్జియాబా మరియు బైహెతాన్ వంటి అనేక జలవిద్యుత్ కేంద్రాలను నిర్మించింది. పెద్ద జలవిద్యుత్ కేంద్రాల పునర్నిర్మాణానికి వనరులు యార్లుంగ్ జాంగ్బో నది యొక్క "పెద్ద వంపు" మాత్రమే కావచ్చు. అయితే, ఈ ప్రాంతం భౌగోళిక నిర్మాణం, ప్రకృతి నిల్వల పర్యావరణ నియంత్రణ మరియు చుట్టుపక్కల దేశాలతో సంబంధాలను కలిగి ఉన్నందున, దీనిని పరిష్కరించడం గతంలో కష్టంగా ఉంది.
అదే సమయంలో, ఇటీవలి 20 సంవత్సరాలలో విద్యుత్ ఉత్పత్తి వృద్ధి రేటు నుండి కూడా చూడవచ్చు, థర్మల్ విద్యుత్ వృద్ధి రేటు ప్రాథమికంగా మొత్తం విద్యుత్ ఉత్పత్తి వృద్ధి రేటుతో సమకాలీకరించబడిందని, జల విద్యుత్ వృద్ధి రేటు మొత్తం విద్యుత్ ఉత్పత్తి వృద్ధి రేటుకు అసంబద్ధం, ఇది "ప్రతి సంవత్సరం పెరుగుతున్న" స్థితిని చూపుతుంది. థర్మల్ విద్యుత్ అధిక నిష్పత్తికి కారణాలు ఉన్నప్పటికీ, ఇది కొంతవరకు జల విద్యుత్ అస్థిరతను కూడా ప్రతిబింబిస్తుంది.
ఉష్ణ విద్యుత్ నిష్పత్తిని తగ్గించే ప్రక్రియలో, జలశక్తి పెద్ద పాత్ర పోషించలేదు. ఇది వేగంగా అభివృద్ధి చెందుతున్నప్పటికీ, జాతీయ విద్యుత్ ఉత్పత్తిలో పెద్ద పెరుగుదల నేపథ్యంలో మొత్తం విద్యుత్ ఉత్పత్తిలో దాని నిష్పత్తిని మాత్రమే కొనసాగించగలదు. ఉష్ణ విద్యుత్ నిష్పత్తిలో తగ్గుదల ప్రధానంగా పవన శక్తి, ఫోటోవోల్టాయిక్, సహజ వాయువు, అణుశక్తి వంటి ఇతర స్వచ్ఛమైన శక్తి వనరుల కారణంగా ఉంది.

జలవిద్యుత్ వనరుల అధిక కేంద్రీకరణ
సిచువాన్ మరియు యునాన్ ప్రావిన్సుల మొత్తం జలవిద్యుత్ ఉత్పత్తి జాతీయ జలవిద్యుత్ ఉత్పత్తిలో దాదాపు సగం వాటా కలిగి ఉంది మరియు ఫలితంగా వచ్చే సమస్య ఏమిటంటే జలవిద్యుత్ వనరులు అధికంగా ఉన్న ప్రాంతాలు స్థానిక జలవిద్యుత్ ఉత్పత్తిని గ్రహించలేకపోవచ్చు, ఫలితంగా శక్తి వృధా అవుతుంది. చైనాలోని ప్రధాన నదీ పరీవాహక ప్రాంతాలలోని వ్యర్థ జలాలు మరియు విద్యుత్తులో మూడింట రెండు వంతులు సిచువాన్ ప్రావిన్స్ నుండి వస్తాయి, ఇది 20.2 బిలియన్ kwh వరకు ఉంటుంది, అయితే సిచువాన్ ప్రావిన్స్‌లోని వ్యర్థ విద్యుత్తులో సగానికి పైగా దాదు నది ప్రధాన ప్రవాహం నుండి వస్తుంది.
ప్రపంచవ్యాప్తంగా, చైనా జలవిద్యుత్ గత 10 సంవత్సరాలలో వేగంగా అభివృద్ధి చెందింది. చైనా తన సొంత శక్తితో ప్రపంచ జలవిద్యుత్ వృద్ధిని దాదాపుగా నడిపించింది. ప్రపంచ జలవిద్యుత్ వినియోగంలో దాదాపు 80% పెరుగుదల చైనా నుండే వస్తుంది మరియు చైనా జలవిద్యుత్ వినియోగం ప్రపంచ జలవిద్యుత్ వినియోగంలో 30% కంటే ఎక్కువ.
అయితే, చైనా మొత్తం ప్రాథమిక ఇంధన వినియోగంలో ఇంత భారీ జలవిద్యుత్ వినియోగం యొక్క నిష్పత్తి ప్రపంచ సగటు కంటే కొంచెం ఎక్కువగా ఉంది, 2019లో 8% కంటే తక్కువ. కెనడా మరియు నార్వే వంటి అభివృద్ధి చెందిన దేశాలతో పోల్చకపోయినా, జలవిద్యుత్ వినియోగం యొక్క నిష్పత్తి బ్రెజిల్ కంటే చాలా తక్కువ, ఇది కూడా అభివృద్ధి చెందుతున్న దేశం. చైనా 680 మిలియన్ కిలోవాట్ల జలవిద్యుత్ వనరులను కలిగి ఉంది, ప్రపంచంలోనే మొదటి స్థానంలో ఉంది. 2020 నాటికి, జలవిద్యుత్ యొక్క స్థాపిత సామర్థ్యం 370 మిలియన్ కిలోవాట్లు అవుతుంది. ఈ దృక్కోణం నుండి, చైనా జలవిద్యుత్ పరిశ్రమ అభివృద్ధికి ఇంకా గొప్ప స్థలాన్ని కలిగి ఉంది.

చైనాలో జల విద్యుత్తు యొక్క 04 భవిష్యత్తు అభివృద్ధి ధోరణి
రాబోయే కొన్ని సంవత్సరాలలో జలశక్తి దాని వృద్ధిని వేగవంతం చేస్తుంది మరియు మొత్తం విద్యుత్ ఉత్పత్తి నిష్పత్తిలో పెరుగుతూనే ఉంటుంది.
ఒకవైపు, 14వ పంచవర్ష ప్రణాళిక కాలంలో, చైనాలో 50 మిలియన్ కిలోవాట్ల కంటే ఎక్కువ జలవిద్యుత్‌ను అమలులోకి తీసుకురావచ్చు, వాటిలో వుడోంగ్‌డే, త్రీ గోర్జెస్ గ్రూప్‌లోని బైహెటాన్ జలవిద్యుత్ కేంద్రాలు మరియు యాలోంగ్ నది జలవిద్యుత్ కేంద్రం మధ్య ప్రాంతాలు ఉన్నాయి. అంతేకాకుండా, యార్లుంగ్ జాంగ్బో నది దిగువ ప్రాంతాలలోని జలవిద్యుత్ అభివృద్ధి ప్రాజెక్టును 14వ పంచవర్ష ప్రణాళికలో చేర్చారు, 70 మిలియన్ కిలోవాట్ల సాంకేతికంగా దోపిడీకి గురిచేసే వనరులు ఉన్నాయి, ఇది మూడు కంటే ఎక్కువ త్రీ గోర్జెస్ జలవిద్యుత్ కేంద్రాలకు సమానం, అంటే జలవిద్యుత్ మళ్లీ గొప్ప అభివృద్ధికి నాంది పలికింది;
మరోవైపు, థర్మల్ విద్యుత్ స్కేల్ తగ్గింపు స్పష్టంగా ఊహించదగినదే. పర్యావరణ పరిరక్షణ, ఇంధన భద్రత మరియు సాంకేతిక అభివృద్ధి దృక్కోణం నుండి అయినా, విద్యుత్ రంగంలో థర్మల్ విద్యుత్ దాని ప్రాముఖ్యతను తగ్గిస్తూనే ఉంటుంది.
రాబోయే కొన్ని సంవత్సరాలలో, జల విద్యుత్ అభివృద్ధి వేగాన్ని ఇప్పటికీ కొత్త శక్తి ఉత్పత్తితో పోల్చలేము. మొత్తం విద్యుత్ ఉత్పత్తి నిష్పత్తిలో కూడా, కొత్త శక్తి ఉత్పత్తిలో ఆలస్యంగా వచ్చినవి దానిని అధిగమించవచ్చు. సమయం ఎక్కువైతే, కొత్త శక్తి దానిని అధిగమిస్తుందని చెప్పవచ్చు.