สถานะปัจจุบันและแนวโน้มตลาดในอนาคตของอุตสาหกรรมพลังงานน้ำของจีน

พลังงานน้ำมีประวัติการพัฒนามายาวนานและมีห่วงโซ่อุตสาหกรรมที่ครบวงจร
พลังงานน้ำเป็นเทคโนโลยีพลังงานหมุนเวียนที่ใช้พลังงานจลน์ของน้ำในการผลิตกระแสไฟฟ้า เป็นพลังงานสะอาดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและมีข้อดีหลายประการ เช่น เป็นพลังงานหมุนเวียน ปล่อยมลพิษต่ำ มีความเสถียร และควบคุมได้ หลักการทำงานของพลังงานน้ำนั้นอยู่บนพื้นฐานของแนวคิดง่ายๆ คือ การใช้พลังงานจลน์ของการไหลของน้ำเพื่อขับเคลื่อนกังหัน ซึ่งจะหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ขั้นตอนการผลิตไฟฟ้าพลังน้ำมีดังนี้: การผันน้ำจากอ่างเก็บน้ำหรือแม่น้ำ ซึ่งต้องมีแหล่งน้ำ โดยปกติจะเป็นอ่างเก็บน้ำ (อ่างเก็บน้ำเทียม) หรือแม่น้ำธรรมชาติ ที่ให้พลังงาน; การนำทางการไหลของน้ำ โดยน้ำจะถูกนำทางไปยังใบพัดของกังหันผ่านทางช่องทางผันน้ำ ช่องทางผันน้ำสามารถควบคุมการไหลของน้ำเพื่อปรับกำลังการผลิตไฟฟ้าได้; กังหันทำงาน โดยน้ำที่ไหลกระทบใบพัดของกังหันทำให้หมุน กังหันมีลักษณะคล้ายกับกังหันลมในการผลิตไฟฟ้าพลังลม; เครื่องกำเนิดไฟฟ้าผลิตกระแสไฟฟ้า โดยการทำงานของกังหันจะหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งผลิตกระแสไฟฟ้าผ่านหลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า การส่งกระแสไฟฟ้า หมายถึง กระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้จะถูกส่งไปยังโครงข่ายไฟฟ้าและจ่ายไปยังเมือง อุตสาหกรรม และครัวเรือน พลังงานน้ำมีหลายประเภท โดยแบ่งตามหลักการทำงานและสถานการณ์การใช้งาน สามารถแบ่งออกเป็น การผลิตไฟฟ้าจากแม่น้ำ การผลิตไฟฟ้าจากอ่างเก็บน้ำ การผลิตไฟฟ้าจากน้ำขึ้นน้ำลงและน้ำทะเล และพลังงานน้ำขนาดเล็ก พลังงานน้ำมีข้อดีหลายประการ แต่ก็มีข้อเสียอยู่บ้างเช่นกัน ข้อดีหลักๆ ได้แก่ พลังงานน้ำเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียน เนื่องจากอาศัยการหมุนเวียนของน้ำ จึงเป็นพลังงานหมุนเวียนและไม่มีวันหมด เป็นแหล่งพลังงานสะอาด พลังงานน้ำไม่ก่อให้เกิดก๊าซเรือนกระจกและมลพิษทางอากาศ และมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อย และสามารถควบคุมได้ สถานีผลิตไฟฟ้าพลังน้ำสามารถปรับได้ตามความต้องการเพื่อให้พลังงานไฟฟ้าพื้นฐานที่เชื่อถือได้ ข้อเสียหลักๆ ได้แก่ โครงการพลังงานน้ำขนาดใหญ่อาจก่อให้เกิดความเสียหายต่อระบบนิเวศ รวมถึงปัญหาสังคม เช่น การอพยพของผู้อยู่อาศัยและการเวนคืนที่ดิน พลังงานน้ำมีข้อจำกัดด้านปริมาณน้ำ และภัยแล้งหรือปริมาณน้ำลดลงอาจส่งผลกระทบต่อกำลังการผลิตไฟฟ้า
พลังงานน้ำ ในฐานะแหล่งพลังงานหมุนเวียน มีประวัติศาสตร์ยาวนาน กังหันน้ำและล้อน้ำในยุคแรก: ตั้งแต่ศตวรรษที่ 2 ก่อนคริสต์ศักราช ผู้คนเริ่มใช้กังหันน้ำและล้อน้ำเพื่อขับเคลื่อนเครื่องจักร เช่น โรงสีและโรงเลื่อย เครื่องจักรเหล่านี้ใช้พลังงานจลน์จากการไหลของน้ำในการทำงาน การเริ่มต้นการผลิตไฟฟ้า: ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ผู้คนเริ่มใช้โรงไฟฟ้าพลังน้ำเพื่อแปลงพลังงานน้ำเป็นไฟฟ้า โรงไฟฟ้าพลังน้ำเชิงพาณิชย์แห่งแรกของโลกสร้างขึ้นในรัฐวิสคอนซิน สหรัฐอเมริกา ในปี 1882 การสร้างเขื่อนและอ่างเก็บน้ำ: ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ขนาดของพลังงานน้ำขยายตัวอย่างมากด้วยการสร้างเขื่อนและอ่างเก็บน้ำ โครงการเขื่อนที่มีชื่อเสียง ได้แก่ เขื่อนฮูเวอร์ในสหรัฐอเมริกาและเขื่อนสามหุบเขาในประเทศจีน ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี: เมื่อเวลาผ่านไป เทคโนโลยีพลังงานน้ำได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง รวมถึงการนำกังหัน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบกังหัน และระบบควบคุมอัจฉริยะมาใช้ ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของพลังงานน้ำ

พลังงานน้ำเป็นแหล่งพลังงานสะอาดและหมุนเวียนได้ และห่วงโซ่อุตสาหกรรมครอบคลุมหลายส่วนสำคัญ ตั้งแต่การจัดการทรัพยากรน้ำไปจนถึงการส่งกระแสไฟฟ้า ส่วนแรกในห่วงโซ่อุตสาหกรรมพลังงานน้ำคือการจัดการทรัพยากรน้ำ ซึ่งรวมถึงการวางแผน การจัดเก็บ และการกระจายน้ำเพื่อให้มั่นใจได้ว่าน้ำจะถูกส่งไปยังกังหันเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าได้อย่างสม่ำเสมอ การจัดการทรัพยากรน้ำมักต้องมีการตรวจสอบพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ปริมาณน้ำฝน อัตราการไหลของน้ำ และระดับน้ำ เพื่อประกอบการตัดสินใจที่เหมาะสม การจัดการทรัพยากรน้ำสมัยใหม่ยังเน้นความยั่งยืนเพื่อให้มั่นใจได้ว่ากำลังการผลิตไฟฟ้าจะคงอยู่ได้แม้ในสภาวะที่รุนแรง เช่น ภัยแล้ง เขื่อนและอ่างเก็บน้ำเป็นสิ่งอำนวยความสะดวกที่สำคัญในห่วงโซ่อุตสาหกรรมพลังงานน้ำ เขื่อนมักใช้เพื่อเพิ่มระดับน้ำ สร้างแรงดันน้ำ และเพิ่มพลังงานจลน์ของการไหลของน้ำ อ่างเก็บน้ำใช้เพื่อเก็บน้ำเพื่อให้มั่นใจได้ว่าจะมีน้ำไหลเพียงพอในช่วงที่มีความต้องการสูงสุด การออกแบบและการก่อสร้างเขื่อนจำเป็นต้องพิจารณาสภาพทางธรณีวิทยา ลักษณะการไหลของน้ำ และผลกระทบต่อระบบนิเวศเพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยและความยั่งยืน กังหันเป็นส่วนประกอบหลักในห่วงโซ่อุตสาหกรรมพลังงานน้ำ เมื่อน้ำไหลผ่านใบพัดของกังหัน พลังงานจลน์ของน้ำจะถูกแปลงเป็นพลังงานกล ทำให้กังหันหมุน การออกแบบและชนิดของกังหันสามารถเลือกได้ตามความเร็ว อัตราการไหล และความสูงของกระแสน้ำ เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงสุด หลังจากกังหันหมุนแล้ว มันจะขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เชื่อมต่ออยู่เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์สำคัญที่แปลงพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยทั่วไป หลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าคือการเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้าผ่านสนามแม่เหล็กหมุนเพื่อสร้างกระแสสลับ การออกแบบและกำลังการผลิตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจำเป็นต้องกำหนดตามความต้องการพลังงานและลักษณะการไหลของน้ำ กระแสไฟฟ้าที่ผลิตโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นกระแสสลับ ซึ่งโดยปกติแล้วจะต้องผ่านสถานีไฟฟ้าย่อย หน้าที่หลักของสถานีไฟฟ้าย่อย ได้แก่ การเพิ่มแรงดัน (เพิ่มแรงดันไฟฟ้าเพื่อลดการสูญเสียพลังงานระหว่างการส่งกำลังไฟฟ้า) และการแปลงชนิดของกระแสไฟฟ้า (แปลงกระแสสลับเป็นกระแสตรงหรือในทางกลับกัน) เพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดของระบบส่งกำลังไฟฟ้า ขั้นตอนสุดท้ายคือการส่งกำลังไฟฟ้า พลังงานที่ผลิตโดยโรงไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังผู้ใช้ไฟฟ้าในเมือง เขตอุตสาหกรรม หรือพื้นที่ชนบทผ่านสายส่ง สายส่งไฟฟ้าจำเป็นต้องได้รับการวางแผน ออกแบบ และบำรุงรักษา เพื่อให้มั่นใจได้ว่าพลังงานไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังปลายทางอย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ ในบางพื้นที่ อาจจำเป็นต้องมีการประมวลผลพลังงานไฟฟ้าอีกครั้งผ่านสถานีไฟฟ้าย่อย เพื่อให้ได้แรงดันและความถี่ที่เหมาะสมกับความต้องการ

แหล่งพลังงานน้ำที่อุดมสมบูรณ์และการผลิตไฟฟ้าพลังน้ำที่เพียงพอ
จีนเป็นประเทศที่ผลิตไฟฟ้าพลังน้ำได้มากที่สุดในโลก มีทรัพยากรน้ำอุดมสมบูรณ์และโครงการพลังน้ำขนาดใหญ่ อุตสาหกรรมพลังน้ำของจีนมีบทบาทสำคัญในการตอบสนองความต้องการพลังงานภายในประเทศ ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก และปรับปรุงโครงสร้างพลังงาน การใช้ไฟฟ้าของสังคมเป็นตัวชี้วัดทางเศรษฐกิจที่สำคัญ ซึ่งสะท้อนระดับการใช้ไฟฟ้าในประเทศหรือภูมิภาค และมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการวัดกิจกรรมทางเศรษฐกิจ การจัดหาพลังงาน และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม จากข้อมูลที่เผยแพร่โดยสำนักงานพลังงานแห่งชาติ การใช้ไฟฟ้าโดยรวมของประเทศมีแนวโน้มการเติบโตที่คงที่ ณ สิ้นปี 2022 การใช้ไฟฟ้าโดยรวมของประเทศอยู่ที่ 863.72 พันล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง เพิ่มขึ้น 324.4 พันล้านกิโลวัตต์ชั่วโมงจากปี 2021 คิดเป็นเพิ่มขึ้น 3.9% เมื่อเทียบกับปีก่อนหน้า

จากข้อมูลที่เผยแพร่โดยสภาการไฟฟ้าแห่งประเทศจีน การใช้ไฟฟ้ามากที่สุดในประเทศของฉันอยู่ในภาคอุตสาหกรรมรอง รองลงมาคือภาคอุตสาหกรรมบริการ ภาคอุตสาหกรรมปฐมภูมิใช้ไฟฟ้า 114.6 พันล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง เพิ่มขึ้น 10.4% จากปีก่อนหน้า โดยการใช้ไฟฟ้าในภาคเกษตรกรรม การประมง และการปศุสัตว์เพิ่มขึ้น 6.3%, 12.6% และ 16.3% ตามลำดับ การส่งเสริมยุทธศาสตร์การฟื้นฟูชนบทอย่างครอบคลุม การปรับปรุงสภาพไฟฟ้าในชนบทอย่างมีนัยสำคัญ และการพัฒนาการเข้าถึงไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เป็นปัจจัยผลักดันให้การใช้ไฟฟ้าในภาคอุตสาหกรรมปฐมภูมิเติบโตอย่างรวดเร็ว ภาคอุตสาหกรรมรองใช้ไฟฟ้า 5.70 ล้านล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง เพิ่มขึ้น 1.2% จากปีก่อนหน้า โดยการใช้ไฟฟ้าประจำปีของอุตสาหกรรมเทคโนโลยีขั้นสูงและการผลิตอุปกรณ์เพิ่มขึ้น 2.8% และการใช้ไฟฟ้าประจำปีของอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องจักรและอุปกรณ์ไฟฟ้า การผลิตยา การสื่อสารคอมพิวเตอร์ และอุตสาหกรรมการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ เพิ่มขึ้นมากกว่า 5% การใช้ไฟฟ้าในการผลิตรถยนต์พลังงานใหม่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญถึง 71.1% ส่วนการใช้ไฟฟ้าของภาคบริการอยู่ที่ 1.49 ล้านล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง เพิ่มขึ้น 4.4% จากปีที่แล้ว และประการที่สี่ การใช้ไฟฟ้าของประชาชนในเมืองและชนบทอยู่ที่ 1.34 ล้านล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง เพิ่มขึ้น 13.8% จากปีที่แล้ว
โครงการพลังงานน้ำของจีนกระจายอยู่ทั่วประเทศ รวมถึงสถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่ สถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก และโครงการพลังงานน้ำแบบกระจาย โครงการพลังงานน้ำที่มีชื่อเสียง ได้แก่ สถานีไฟฟ้าพลังน้ำสามหุบเขา ซึ่งเป็นหนึ่งในสถานีไฟฟ้าพลังน้ำที่ใหญ่ที่สุดในจีนและในโลก ตั้งอยู่ในบริเวณสามหุบเขาทางตอนบนของแม่น้ำแยงซี มีกำลังการผลิตไฟฟ้ามหาศาลและจ่ายไฟฟ้าให้กับอุตสาหกรรมและเมืองต่างๆ สถานีไฟฟ้าพลังน้ำเซียงจยาปา ตั้งอยู่ในมณฑลเสฉวนและเป็นหนึ่งในสถานีไฟฟ้าพลังน้ำที่ใหญ่ที่สุดในภาคตะวันตกเฉียงใต้ของจีน ตั้งอยู่บนแม่น้ำจินซาและจ่ายไฟฟ้าให้กับภูมิภาค สถานีไฟฟ้าพลังน้ำทะเลสาบไซลีมู ตั้งอยู่ในเขตปกครองตนเองซินเจียงอุยกูร์และเป็นหนึ่งในโครงการพลังงานน้ำที่สำคัญในภาคตะวันตกของจีน ตั้งอยู่บนทะเลสาบไซลีมูและมีบทบาทสำคัญในการจ่ายพลังงาน จากข้อมูลที่เผยแพร่โดยสำนักงานสถิติแห่งชาติ การผลิตไฟฟ้าพลังน้ำของประเทศจีนเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องทุกปี ณ สิ้นปี 2022 การผลิตไฟฟ้าพลังน้ำของประเทศอยู่ที่ 1,352.195 พันล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง เพิ่มขึ้น 0.99% เมื่อเทียบกับปีก่อนหน้า ส่วน ณ เดือนสิงหาคม 2023 การผลิตไฟฟ้าพลังน้ำของประเทศอยู่ที่ 718.74 พันล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง ลดลงเล็กน้อยจากช่วงเดียวกันของปีที่แล้ว ลดลง 0.16% เมื่อเทียบกับปีก่อนหน้า สาเหตุหลักมาจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ปริมาณน้ำฝนในปี 2023 ลดลงอย่างมาก