ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับการพัฒนาทรัพยากรมนุษย์และการใช้ทรัพยากรพลังงานน้ำ

1、ทรัพยากรน้ำและพลังงาน
ประวัติศาสตร์การพัฒนาและการใช้ทรัพยากรพลังงานน้ำของมนุษย์ย้อนกลับไปในสมัยโบราณ ตามการตีความกฎหมายพลังงานหมุนเวียนของสาธารณรัฐประชาชนจีน (แก้ไขโดยคณะทำงานกฎหมายของคณะกรรมการถาวรแห่งสภาประชาชนแห่งชาติ) นิยามของพลังงานน้ำคือ ความร้อนจากลมและแสงแดดทำให้การระเหยของน้ำ ไอน้ำทำให้เกิดฝนและหิมะ ฝนและหิมะที่ตกลงมาทำให้เกิดแม่น้ำและลำธาร และการไหลของน้ำทำให้เกิดพลังงาน ซึ่งเรียกว่าพลังงานน้ำ
เนื้อหาหลักของการพัฒนาและการใช้ทรัพยากรพลังงานน้ำในปัจจุบันคือการพัฒนาและการใช้ทรัพยากรพลังงานน้ำ ดังนั้นผู้คนจึงมักใช้ทรัพยากรพลังงานน้ำ ทรัพยากรพลังงานน้ำ และทรัพยากรพลังงานไฟฟ้าพลังน้ำเป็นคำพ้องความหมาย อย่างไรก็ตาม ในความเป็นจริง ทรัพยากรพลังงานน้ำประกอบด้วยเนื้อหาที่หลากหลาย เช่น ทรัพยากรพลังงานความร้อนจากน้ำ ทรัพยากรพลังงานน้ำ ทรัพยากรพลังงานน้ำ และทรัพยากรพลังงานน้ำทะเล

（1）ทรัพยากรน้ำและพลังงานความร้อน
แหล่งน้ำและพลังงานความร้อนมักเรียกกันว่าน้ำพุร้อนธรรมชาติ ในสมัยโบราณ ผู้คนเริ่มใช้แหล่งน้ำและพลังงานความร้อนจากน้ำพุร้อนธรรมชาติโดยตรงในการสร้างอ่างอาบน้ำ อาบน้ำ รักษาโรค และออกกำลังกาย คนสมัยใหม่ยังใช้แหล่งน้ำและพลังงานความร้อนเพื่อผลิตไฟฟ้าและทำความร้อน ตัวอย่างเช่น ไอซ์แลนด์ผลิตไฟฟ้าพลังน้ำได้ 7,080 ล้านกิโลวัตต์ชั่วโมงในปี 2003 ซึ่ง 1,410 ล้านกิโลวัตต์ชั่วโมงผลิตโดยใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพ (หรือแหล่งพลังงานความร้อนจากน้ำ) ประชากรของประเทศ 86% ใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพ (แหล่งพลังงานความร้อนจากน้ำ) เพื่อทำความร้อน โรงไฟฟ้า Yangbajing ที่มีกำลังการผลิตติดตั้ง 25,000 กิโลวัตต์ได้ถูกสร้างขึ้นใน Xizang ซึ่งยังใช้แหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพ (น้ำและพลังงานความร้อน) เพื่อผลิตไฟฟ้าด้วย ตามการคาดการณ์ของผู้เชี่ยวชาญ พลังงานอุณหภูมิต่ำ (โดยใช้น้ำใต้ดินเป็นตัวกลาง) ที่สามารถรวบรวมได้จากดินภายในระยะเกือบ 100 เมตรในประเทศจีนทุกปีสามารถสูงถึง 150,000 ล้านกิโลวัตต์ ปัจจุบันกำลังการผลิตไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพที่ติดตั้งในจีนอยู่ที่ 35,300 กิโลวัตต์
（2）แหล่งพลังงานไฮดรอลิก
พลังงานไฮดรอลิกรวมถึงพลังงานจลน์และพลังงานศักย์ของน้ำ ในจีนโบราณ แหล่งพลังงานไฮดรอลิกของแม่น้ำที่เชี่ยว น้ำตก และน้ำตกต่างๆ ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการสร้างเครื่องจักร เช่น กังหันน้ำ โรงสีน้ำ และโรงสีน้ำสำหรับการชลประทานน้ำ การแปรรูปเมล็ดพืช และการสีข้าว ในช่วงทศวรรษที่ 1830 สถานีไฮดรอลิกได้รับการพัฒนาและใช้งานในยุโรปเพื่อผลิตพลังงานสำหรับอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ เช่น โรงสีแป้ง โรงสีฝ้าย และการทำเหมือง กังหันน้ำสมัยใหม่ที่ขับเคลื่อนปั๊มน้ำแบบแรงเหวี่ยงโดยตรงเพื่อสร้างแรงเหวี่ยงสำหรับการยกน้ำและการชลประทาน รวมถึงสถานีปั๊มแบบค้อนน้ำที่ใช้การไหลของน้ำเพื่อสร้างแรงดันค้อนน้ำและสร้างแรงดันน้ำสูงสำหรับการยกน้ำและการชลประทาน ล้วนเป็นการพัฒนาและการใช้ทรัพยากรพลังงานน้ำโดยตรง
（3）แหล่งพลังงานไฟฟ้าพลังน้ำ
ในช่วงทศวรรษปี 1880 เมื่อมีการค้นพบไฟฟ้า มอเตอร์ไฟฟ้าได้รับการผลิตขึ้นโดยอาศัยทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า และมีการสร้างโรงไฟฟ้าพลังน้ำขึ้นเพื่อแปลงพลังงานไฮดรอลิกของโรงไฟฟ้าพลังน้ำให้เป็นพลังงานไฟฟ้าและส่งให้ผู้ใช้ นับเป็นการเริ่มต้นยุคแห่งการพัฒนาและการใช้ทรัพยากรพลังงานไฟฟ้าพลังน้ำอย่างเข้มแข็ง
ทรัพยากรพลังงานน้ำที่เรากำลังพูดถึงในปัจจุบันมักเรียกว่าทรัพยากรพลังงานไฟฟ้าพลังน้ำ นอกจากทรัพยากรน้ำในแม่น้ำแล้ว มหาสมุทรยังมีพลังงานน้ำขึ้นน้ำลง คลื่น เกลือ และอุณหภูมิมหาศาลอีกด้วย คาดว่าทรัพยากรพลังงานน้ำในมหาสมุทรทั่วโลกมีปริมาณ 76,000 ล้านกิโลวัตต์ ซึ่งมากกว่าพลังงานน้ำในแม่น้ำบนบกตามทฤษฎีถึง 15 เท่า ในจำนวนนี้ พลังงานน้ำขึ้นน้ำลงมีปริมาณ 3,000 ล้านกิโลวัตต์ พลังงานคลื่นมีปริมาณ 3,000 ล้านกิโลวัตต์ พลังงานความแตกต่างของอุณหภูมิมีปริมาณ 40,000 ล้านกิโลวัตต์ และพลังงานความแตกต่างของเกลือมีปริมาณ 30,000 ล้านกิโลวัตต์ ปัจจุบัน มีเพียงเทคโนโลยีการพัฒนาและการใช้พลังงานน้ำขึ้นน้ำลงเท่านั้นที่ไปถึงขั้นปฏิบัติได้จริง ซึ่งมนุษย์สามารถพัฒนาทรัพยากรพลังงานน้ำในทะเลได้ในวงกว้าง การพัฒนาและการใช้แหล่งพลังงานอื่น ๆ ยังคงต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ก้าวล้ำในเชิงเทคนิคและเศรษฐกิจ และบรรลุการพัฒนาและการใช้ประโยชน์ในทางปฏิบัติ การพัฒนาและการใช้พลังงานจากมหาสมุทรที่เรามักอ้างถึงนั้นส่วนใหญ่แล้วคือการพัฒนาและการใช้พลังงานจากน้ำขึ้นน้ำลง แรงดึงดูดของดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ที่ผิวน้ำทะเลของโลกทำให้ระดับน้ำขึ้นน้ำลงเป็นระยะๆ ซึ่งเรียกว่า น้ำขึ้นน้ำลงของมหาสมุทร การเปลี่ยนแปลงของน้ำทะเลก่อให้เกิดพลังงานจากน้ำขึ้นน้ำลง โดยหลักการแล้ว พลังงานจากน้ำขึ้นน้ำลงคือพลังงานกลที่ถูกสร้างขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงของระดับน้ำขึ้นน้ำลง
โรงไฟฟ้าพลังงานน้ำขึ้นน้ำลงปรากฏขึ้นในศตวรรษที่ 11 และในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 เยอรมนีและฝรั่งเศสได้เริ่มสร้างสถานีพลังงานน้ำขึ้นน้ำลงขนาดเล็ก
คาดว่าพลังงานน้ำขึ้นน้ำลงที่สามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้ทั่วโลกอยู่ระหว่าง 1,000 ถึง 1,100 ล้านกิโลวัตต์ โดยสามารถผลิตไฟฟ้าได้ปีละประมาณ 1,240,000 ล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง แหล่งพลังงานน้ำขึ้นน้ำลงของจีนมีกำลังการผลิตติดตั้งอยู่ที่ 21.58 ล้านกิโลวัตต์ และสามารถผลิตไฟฟ้าได้ปีละ 30,000 ล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง
ปัจจุบันโรงไฟฟ้าพลังน้ำขึ้นน้ำลงที่ใหญ่ที่สุดในโลกคือโรงไฟฟ้าพลังน้ำขึ้นน้ำลง Rennes ในประเทศฝรั่งเศส ซึ่งมีกำลังการผลิตติดตั้ง 240,000 กิโลวัตต์ โรงไฟฟ้าพลังน้ำขึ้นน้ำลงแห่งแรกในจีน คือ โรงไฟฟ้าพลังน้ำขึ้นน้ำลง Jizhou ในมณฑลกวางตุ้ง สร้างขึ้นเมื่อปีพ.ศ. 2501 โดยมีกำลังการผลิตติดตั้ง 40 กิโลวัตต์ ส่วนโรงไฟฟ้าพลังน้ำขึ้นน้ำลง Zhejiang Jiangxia สร้างขึ้นเมื่อปีพ.ศ. 2528 โดยมีกำลังการผลิตติดตั้งรวม 3,200 กิโลวัตต์ ซึ่งสูงเป็นอันดับสามของโลก
นอกจากนี้ ในมหาสมุทรของจีน สำรองพลังงานคลื่นอยู่ที่ประมาณ 12.85 ล้านกิโลวัตต์ พลังงานน้ำขึ้นน้ำลงอยู่ที่ประมาณ 13.94 ล้านกิโลวัตต์ พลังงานความต่างของเกลืออยู่ที่ประมาณ 125 ล้านกิโลวัตต์ และพลังงานความต่างของอุณหภูมิอยู่ที่ประมาณ 1,321 ล้านกิโลวัตต์ สรุปแล้ว พลังงานมหาสมุทรทั้งหมดในจีนอยู่ที่ประมาณ 1,500 ล้านกิโลวัตต์ ซึ่งมากกว่าสำรองทางทฤษฎี 694 ล้านกิโลวัตต์ของพลังงานน้ำจากแม่น้ำบนบก และมีแนวโน้มการพัฒนาและใช้ประโยชน์อย่างกว้างขวาง ปัจจุบัน ประเทศต่างๆ ทั่วโลกกำลังลงทุนอย่างหนักในการค้นคว้าวิธีการทางเทคโนโลยีเพื่อพัฒนาและใช้ประโยชน์จากแหล่งพลังงานมหาศาลที่ซ่อนอยู่ในมหาสมุทร
2、แหล่งพลังงานไฟฟ้าพลังน้ำ
แหล่งพลังงานไฟฟ้าพลังน้ำโดยทั่วไปหมายถึงการใช้พลังงานศักย์และพลังงานจลน์ของการไหลของน้ำในแม่น้ำเพื่อระบายงานและขับเคลื่อนการหมุนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังน้ำเพื่อผลิตไฟฟ้า การผลิตไฟฟ้าจากถ่านหิน น้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ และนิวเคลียร์ต้องใช้ทรัพยากรเชื้อเพลิงที่ไม่หมุนเวียน ในขณะที่การผลิตไฟฟ้าพลังน้ำไม่ใช้ทรัพยากรน้ำ แต่ใช้พลังงานจากการไหลของแม่น้ำ
（1）แหล่งพลังงานไฟฟ้าพลังน้ำระดับโลก
แหล่งพลังงานน้ำสำรองทั้งหมดในแม่น้ำทั่วโลกมีทั้งหมด 5.05 พันล้านกิโลวัตต์ โดยสามารถผลิตไฟฟ้าได้ปีละ 44.28 ล้านล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง แหล่งพลังงานน้ำที่สามารถใช้ประโยชน์ทางเทคนิคได้มีอยู่ 2.26 พันล้านกิโลวัตต์ และสามารถผลิตไฟฟ้าได้ปีละ 9.8 ล้านล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง
ในปี พ.ศ. 2421 ฝรั่งเศสได้สร้างโรงไฟฟ้าพลังน้ำแห่งแรกของโลกที่มีกำลังการผลิตติดตั้ง 25 กิโลวัตต์ จนถึงปัจจุบัน กำลังการผลิตติดตั้งของโรงไฟฟ้าพลังน้ำทั่วโลกเกิน 760 ล้านกิโลวัตต์ โดยผลิตไฟฟ้าได้ปีละ 3 ล้านล้านกิโลวัตต์ชั่วโมง
（2）ทรัพยากรพลังงานน้ำของจีน
ประเทศจีนเป็นหนึ่งในประเทศที่มีแหล่งพลังงานไฟฟ้าพลังน้ำที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดในโลก จากการสำรวจแหล่งพลังงานไฟฟ้าพลังน้ำล่าสุด พบว่าแหล่งพลังงานน้ำในแม่น้ำของจีนมีปริมาณสำรองทางทฤษฎี 694 ล้านกิโลวัตต์ และผลิตไฟฟ้าได้ 6.08 ล้านล้านกิโลวัตต์ชั่วโมงต่อปี ซึ่งถือเป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าพลังน้ำอันดับหนึ่งของโลก แหล่งพลังงานไฟฟ้าพลังน้ำของจีนมีกำลังการผลิตไฟฟ้าได้ 542 ล้านกิโลวัตต์ โดยผลิตไฟฟ้าได้ 2.47 ล้านล้านกิโลวัตต์ชั่วโมงต่อปี และมีกำลังการผลิตไฟฟ้าได้ 402 ล้านกิโลวัตต์ โดยผลิตไฟฟ้าได้ 1.75 ล้านล้านกิโลวัตต์ชั่วโมงต่อปี ซึ่งถือเป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าพลังน้ำอันดับหนึ่งของโลก
ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2448 โรงไฟฟ้าพลังน้ำแห่งแรกของจีน ซึ่งก็คือโรงไฟฟ้าพลังน้ำ Guishan ในมณฑลไต้หวัน ได้ถูกสร้างขึ้นด้วยกำลังการผลิตติดตั้ง 500 กิโลโวลต์แอมแปร์ ในปี พ.ศ. 2455 โรงไฟฟ้าพลังน้ำแห่งแรกในจีนแผ่นดินใหญ่ ซึ่งก็คือโรงไฟฟ้าพลังน้ำ Shilongba ในคุนหมิง มณฑลยูนนาน ได้เสร็จสมบูรณ์เพื่อผลิตไฟฟ้า โดยมีกำลังการผลิตติดตั้ง 480 กิโลวัตต์ ในปี พ.ศ. 2492 กำลังการผลิตติดตั้งของโรงไฟฟ้าพลังน้ำในประเทศอยู่ที่ 163,000 กิโลวัตต์ เมื่อสิ้นสุดปี พ.ศ. 2542 กำลังการผลิตได้เพิ่มขึ้นเป็น 72.97 ล้านกิโลวัตต์ เป็นรองเพียงสหรัฐอเมริกาเท่านั้น และอยู่ในอันดับสองของโลก ในปี พ.ศ. 2548 กำลังการผลิตติดตั้งของโรงไฟฟ้าพลังน้ำทั้งหมดในจีนได้เพิ่มขึ้นเป็น 115 ล้านกิโลวัตต์ ซึ่งเป็นอันดับหนึ่งของโลก คิดเป็นร้อยละ 14.4 ของกำลังการผลิตไฟฟ้าพลังน้ำที่ใช้ประโยชน์ได้ และร้อยละ 20 ของกำลังการผลิตติดตั้งทั้งหมดของอุตสาหกรรมไฟฟ้าแห่งชาติ
（3）ลักษณะของพลังงานไฟฟ้าพลังน้ำ
พลังงานไฟฟ้าพลังน้ำสามารถผลิตซ้ำได้หลายครั้งตามวัฏจักรของน้ำในธรรมชาติ และมนุษย์สามารถนำมาใช้ได้อย่างต่อเนื่อง ผู้คนมักใช้คำว่า "ไม่มีวันหมด" เพื่ออธิบายถึงความสามารถในการผลิตซ้ำของพลังงานไฟฟ้าพลังน้ำ
พลังงานไฟฟ้าพลังน้ำไม่ใช้เชื้อเพลิงหรือปล่อยสารอันตรายในระหว่างการผลิตและการดำเนินการ ต้นทุนการจัดการและการดำเนินการ ต้นทุนการผลิตไฟฟ้า และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมต่ำกว่าการผลิตไฟฟ้าพลังความร้อนมาก ทำให้เป็นแหล่งพลังงานสีเขียวที่มีต้นทุนต่ำ
พลังงานน้ำมีประสิทธิภาพในการควบคุมที่ดี สตาร์ทเครื่องได้เร็ว และช่วยลดการใช้พลังงานในระบบไฟฟ้า อีกทั้งยังรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ ลดการสูญเสียพลังงานในกรณีฉุกเฉินและอุบัติเหตุ และรับประกันความปลอดภัยของพลังงานไฟฟ้า
พลังงานไฟฟ้าพลังน้ำและพลังงานแร่เป็นพลังงานหลักที่มาจากแหล่งทรัพยากร ซึ่งถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าและเรียกว่าพลังงานรอง การพัฒนาพลังงานไฟฟ้าพลังน้ำเป็นแหล่งพลังงานที่พัฒนาพลังงานหลักและผลิตพลังงานรองได้พร้อมกัน โดยมีฟังก์ชันคู่ขนานคือการสร้างพลังงานหลักและการสร้างพลังงานรอง ไม่จำเป็นต้องมีกระบวนการสกัด ขนส่ง และจัดเก็บแร่ธาตุพลังงานเพียงขั้นตอนเดียว จึงช่วยลดต้นทุนเชื้อเพลิงได้อย่างมาก
การสร้างอ่างเก็บน้ำเพื่อพัฒนาพลังงานน้ำจะเปลี่ยนสภาพแวดล้อมทางนิเวศวิทยาของพื้นที่ท้องถิ่น ในแง่หนึ่ง จำเป็นต้องจมอยู่ใต้น้ำบางส่วน ส่งผลให้ผู้อพยพต้องอพยพออกไป ในอีกแง่หนึ่ง การฟื้นฟูสภาพภูมิอากาศในพื้นที่ขนาดเล็ก สร้างสภาพแวดล้อมทางนิเวศวิทยาทางน้ำใหม่ ส่งเสริมการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิต และอำนวยความสะดวกในการควบคุมน้ำท่วม การชลประทาน การท่องเที่ยว และการพัฒนาการเดินเรือ ดังนั้น ในการวางแผนโครงการพลังงานน้ำ ควรพิจารณาโดยรวมถึงการลดผลกระทบเชิงลบต่อสิ่งแวดล้อมทางนิเวศวิทยาให้น้อยที่สุด และการพัฒนาพลังงานน้ำมีข้อดีมากกว่าข้อเสีย
เนื่องจากข้อได้เปรียบของพลังงานน้ำ ประเทศต่างๆ ทั่วโลกจึงเริ่มใช้นโยบายที่ให้ความสำคัญกับการพัฒนาพลังงานน้ำเป็นหลัก ในช่วงทศวรรษ 1990 พลังงานน้ำคิดเป็น 93.2% ของกำลังการผลิตติดตั้งทั้งหมดของบราซิล ขณะที่ประเทศต่างๆ เช่น นอร์เวย์ สวิตเซอร์แลนด์ นิวซีแลนด์ และแคนาดา มีอัตราส่วนพลังงานน้ำเกิน 50%
ในปี พ.ศ. 2533 สัดส่วนของการผลิตพลังงานไฟฟ้าพลังน้ำต่อไฟฟ้าที่สามารถใช้ประโยชน์ในบางประเทศทั่วโลกอยู่ที่ร้อยละ 74 ในฝรั่งเศส ร้อยละ 72 ในสวิตเซอร์แลนด์ ร้อยละ 66 ในญี่ปุ่น ร้อยละ 61 ในปารากวัย ร้อยละ 55 ในสหรัฐอเมริกา ร้อยละ 54 ในอียิปต์ ร้อยละ 50 ในแคนาดา ร้อยละ 17.3 ในบราซิล ร้อยละ 11 ในอินเดีย และร้อยละ 6.6 ในจีน ในช่วงเวลาเดียวกัน