Pangunahing kaalaman sa pag-unlad ng tao at paggamit ng mga mapagkukunan ng hydropower

1, mapagkukunan ng enerhiya ng tubig
Ang kasaysayan ng pag-unlad ng tao at paggamit ng mga mapagkukunan ng hydropower ay nagmula sa sinaunang panahon. Ayon sa Interpretation of the Renewable Energy Law ng People's Republic of China (inedit ng Law Working Committee ng Standing Committee ng National People's Congress), ang kahulugan ng enerhiya ng tubig ay: ang init ng hangin at araw ay nagiging sanhi ng pagsingaw ng tubig, ang singaw ng tubig ay bumubuo ng ulan at niyebe, ang pagbagsak ng ulan at niyebe ay bumubuo ng mga ilog at sapa, at ang daloy ng tubig ay gumagawa ng enerhiya ng tubig, na tinatawag na enerhiya ng tubig.
Ang pangunahing nilalaman ng kontemporaryong pagpapaunlad at paggamit ng mapagkukunan ng hydropower ay ang pagbuo at paggamit ng mga mapagkukunan ng hydropower, kaya ang mga tao ay karaniwang gumagamit ng mga mapagkukunan ng kapangyarihan ng tubig, mga mapagkukunan ng haydroliko, at mga mapagkukunan ng hydroelectric bilang kasingkahulugan. Gayunpaman, sa katotohanan, ang mga mapagkukunan ng hydropower ay kinabibilangan ng isang malawak na hanay ng nilalaman tulad ng mga mapagkukunan ng enerhiya ng hydro thermal, mga mapagkukunan ng enerhiya ng hydro, mga mapagkukunan ng enerhiya ng hydro, at mga mapagkukunan ng enerhiya ng tubig-dagat.

（1） Mga mapagkukunan ng tubig at thermal energy
Ang mga mapagkukunan ng tubig at thermal energy ay karaniwang kilala bilang natural hot spring. Noong sinaunang panahon, ang mga tao ay nagsimulang direktang gumamit ng tubig at init ng mga likas na mainit na bukal upang magtayo ng mga paliguan, paliguan, gamutin ang mga sakit, at ehersisyo. Gumagamit din ang mga modernong tao ng mga mapagkukunan ng tubig at thermal energy para sa pagbuo ng kuryente at pag-init. Ang Iceland, halimbawa, ay nagkaroon ng hydroelectric power generation na 7.08 bilyong kilowatt na oras noong 2003, kung saan 1.41 bilyong kilowatt na oras ang nabuo gamit ang geothermal energy (ibig sabihin, water thermal energy resources). 86% ng mga residente ng bansa ay gumamit ng geothermal energy (water thermal energy resources) para sa pagpainit. Ang Yangbajing power station na may naka-install na kapasidad na 25000 kilowatts ay itinayo sa Xizang, na gumagamit din ng geothermal (tubig at init na mapagkukunan ng enerhiya) upang makabuo ng kuryente. Ayon sa hula ng mga eksperto, ang mababang temperatura na enerhiya (gamit ang tubig sa lupa bilang daluyan) na maaaring makolekta ng lupa sa loob ng halos 100 metro sa Tsina bawat taon ay maaaring umabot sa 150 bilyong kilowatts. Sa kasalukuyan, ang naka-install na kapasidad ng geothermal power generation sa China ay 35300 kilowatts.
（2） Mga mapagkukunan ng haydroliko na enerhiya
Kasama sa haydroliko na enerhiya ang kinetic at potensyal na enerhiya ng tubig. Sa sinaunang Tsina, ang mga haydroliko na mapagkukunan ng enerhiya ng magulong mga ilog, talon, at talon ay malawakang ginagamit sa paggawa ng mga makinarya tulad ng mga waterwheels, water mill, at water mill para sa patubig ng tubig, pagproseso ng butil, at paghuhukay ng palay. Noong 1830s, ang mga haydroliko na istasyon ay binuo at ginamit sa Europa upang magbigay ng kapangyarihan para sa malalaking industriya tulad ng mga flour mill, cotton mill, at pagmimina. Ang mga modernong water turbine na direktang nagtutulak ng centrifugal water pump upang makabuo ng centrifugal force para sa water lifting at irrigation, gayundin ang mga water hammer pump station na gumagamit ng daloy ng tubig upang makabuo ng water hammer pressure at bumuo ng mataas na presyon ng tubig para sa water lifting at irrigation, lahat ay direktang pag-unlad at paggamit ng mga mapagkukunan ng enerhiya ng tubig.
（3） Mga mapagkukunan ng hydroelectric na enerhiya
Noong 1880s, nang matuklasan ang koryente, ginawa ang mga de-koryenteng motor batay sa teorya ng electromagnetic, at itinayo ang mga hydroelectric power plant upang i-convert ang haydroliko na enerhiya ng mga hydroelectric power station sa elektrikal na enerhiya at ihatid ito sa mga gumagamit, na nag-uumpisa sa isang panahon ng masiglang pag-unlad at paggamit ng mga mapagkukunan ng hydroelectric na enerhiya.
Ang hydropower resources na tinutukoy natin ngayon ay karaniwang tinatawag na hydroelectric resources. Bilang karagdagan sa mga yamang tubig sa ilog, ang karagatan ay naglalaman din ng napakalaking lakas ng tidal, alon, asin at temperatura. Tinataya na ang pandaigdigang mapagkukunan ng hydropower ng karagatan ay 76 bilyong kilowatts, na higit sa 15 beses ang teoretikal na reserba ng land-based river hydropower. Kabilang sa mga ito, ang enerhiya ng tidal ay 3 bilyong kilowatts, ang enerhiya ng alon ay 3 bilyong kilowatts, ang enerhiya ng pagkakaiba sa temperatura ay 40 bilyong kilowatts, at ang enerhiya ng pagkakaiba ng asin ay 30 bilyong kilowatts. Sa kasalukuyan, tanging ang pag-unlad at paggamit ng teknolohiya ng tidal energy ang umabot sa praktikal na yugto na maaaring mabuo sa malaking sukat sa paggamit ng marine hydropower resources ng mga tao. Ang pag-unlad at paggamit ng iba pang pinagkukunan ng enerhiya ay nangangailangan pa rin ng karagdagang pananaliksik upang makamit ang mga resulta ng tagumpay sa teknikal at pang-ekonomiyang pagiging posible at makamit ang praktikal na pag-unlad at paggamit. Ang pag-unlad at paggamit ng enerhiya ng karagatan na karaniwan nating tinutukoy ay ang pag-unlad at paggamit ng enerhiya ng tidal. Ang pagkahumaling ng Buwan at Araw sa ibabaw ng dagat ng Earth ay nagdudulot ng panaka-nakang pagbabagu-bago sa lebel ng tubig, na kilala bilang mga pagtaas ng tubig sa karagatan. Ang pagbabagu-bago ng tubig-dagat ay bumubuo ng tidal energy. Sa prinsipyo, ang enerhiya ng tidal ay isang mekanikal na enerhiya na nabuo sa pamamagitan ng pagbabagu-bago ng mga antas ng tidal.
Lumitaw ang mga tidal mill noong ika-11 siglo, at noong unang bahagi ng ika-20 siglo, nagsimulang magtayo ang Germany at France ng maliliit na tidal power station.
Tinataya na ang nasasamantalang enerhiya ng tidal sa mundo ay nasa pagitan ng 1 bilyon at 1.1 bilyong kilowatts, na may taunang pagbuo ng kuryente na humigit-kumulang 1240 bilyong kilowatt na oras. Ang tidal energy ng China na mapagsamantalang mapagkukunan ay may naka-install na kapasidad na 21.58 milyong kilowatts at taunang power generation na 30 bilyong kilowatt na oras.
Ang pinakamalaking tidal power station sa mundo sa kasalukuyan ay ang Rennes tidal power station sa France, na may naka-install na kapasidad na 240000 kilowatts. Ang unang tidal power station sa China, ang Jizhou Tidal Power Station sa Guangdong, ay itinayo noong 1958 na may naka-install na kapasidad na 40 kilowatts. Ang Zhejiang Jiangxia Tidal Power Station, na itinayo noong 1985, ay may kabuuang naka-install na kapasidad na 3200 kilowatts, na nasa pangatlo sa mundo.
Bilang karagdagan, sa mga karagatan ng China, ang mga reserba ng enerhiya ng alon ay humigit-kumulang 12.85 milyong kilowatts, ang enerhiya ng tidal ay humigit-kumulang 13.94 milyong kilowatts, ang enerhiya ng pagkakaiba ng asin ay humigit-kumulang 125 milyong kilowatts, at ang enerhiya ng pagkakaiba sa temperatura ay halos 1.321 bilyong kilowatts. Sa buod, ang kabuuang enerhiya ng karagatan sa China ay humigit-kumulang 1.5 bilyong kilowatts, na higit sa dalawang beses sa teoretikal na reserbang 694 milyong kilowatts ng land river hydropower, at may malawak na mga prospect para sa pag-unlad at paggamit. Sa ngayon, ang mga bansa sa buong mundo ay namumuhunan nang malaki sa pagsasaliksik ng mga teknolohikal na diskarte upang bumuo at magamit ang napakalaking mapagkukunan ng enerhiya na nakatago sa karagatan.
2, mapagkukunan ng enerhiyang hydroelectric
Ang mga mapagkukunan ng hydroelectric na enerhiya ay karaniwang tumutukoy sa paggamit ng potensyal at kinetic na enerhiya ng daloy ng tubig sa ilog upang ilabas ang trabaho at himukin ang pag-ikot ng mga hydroelectric generator upang makabuo ng kuryente. Ang coal, oil, natural gas, at nuclear power generation ay nangangailangan ng pagkonsumo ng non renewable fuel resources, habang ang hydroelectric power generation ay hindi kumukonsumo ng mga mapagkukunan ng tubig, ngunit ginagamit ang enerhiya ng daloy ng ilog.
（1） Global Hydroelectric Energy Resources
Ang kabuuang reserba ng mga mapagkukunan ng hydropower sa mga ilog sa buong mundo ay 5.05 bilyong kilowatts, na may taunang power generation na hanggang 44.28 trilyon kilowatt na oras; Ang technically exploitable hydropower resources ay 2.26 billion kilowatts, at ang taunang power generation ay maaaring umabot sa 9.8 trillion kilowatt hours.
Noong 1878, itinayo ng France ang unang hydroelectric power station sa mundo na may naka-install na kapasidad na 25 kilowatts. Sa ngayon, ang naka-install na hydropower capacity sa buong mundo ay lumampas sa 760 milyong kilowatts, na may taunang power generation na 3 trilyong kilowatt na oras.
（2） Mga mapagkukunan ng hydropower ng China
Ang China ay isa sa mga bansang may pinakamayamang mapagkukunan ng enerhiyang hydroelectric sa mundo. Ayon sa pinakahuling survey ng hydropower resources, ang theoretical reserves ng river water energy sa China ay 694 million kilowatts, at ang taunang theoretical power generation ay 6.08 trilyon kilowatt hours, na ranggo muna sa mundo sa mga tuntunin ng hydropower theoretical reserves; Ang technically exploitable capacity ng mga hydropower resources ng China ay 542 million kilowatts, na may taunang power generation na 2.47 trilyon kilowatt hours, at ang economically exploitable capacity ay 402 million kilowatts, na may taunang power generation na 1.75 trilyon kilowatt hours, na parehong nangunguna sa mundo.
Noong Hulyo 1905, ang unang hydroelectric power station ng China, ang Guishan Hydroelectric Power Station sa Taiwan Province, ay itinayo na may naka-install na kapasidad na 500 kVA. Noong 1912, ang unang hydropower station sa Chinese Mainland, Shilongba Hydropower Station sa Kunming, Yunnan Province, ay natapos para sa power generation, na may naka-install na kapasidad na 480 kilowatts. Noong 1949, ang naka-install na kapasidad ng hydropower sa bansa ay 163000 kilowatts; Sa pagtatapos ng 1999, umunlad ito sa 72.97 milyong kilowatts, pangalawa lamang sa Estados Unidos at pangalawa sa mundo; Pagsapit ng 2005, ang kabuuang naka-install na kapasidad ng hydropower sa Tsina ay umabot sa 115 milyong kilowatts, na una sa mundo, na nagkakahalaga ng 14.4% ng magagamit na kapasidad ng hydropower at 20% ng kabuuang naka-install na kapasidad ng pambansang industriya ng kuryente.
（3） Mga Katangian ng Hydroelectric Energy
Ang hydroelectric na enerhiya ay paulit-ulit na na-regenerate sa hydrological cycle ng kalikasan, at maaaring patuloy na gamitin ng mga tao. Madalas ginagamit ng mga tao ang pariralang 'hindi mauubos' upang ilarawan ang renewability ng hydroelectric energy.
Ang hydroelectric na enerhiya ay hindi kumonsumo ng gasolina o naglalabas ng mga nakakapinsalang sangkap sa panahon ng produksyon at operasyon. Ang mga gastos sa pamamahala at pagpapatakbo nito, mga gastos sa pagbuo ng kuryente, at epekto sa kapaligiran ay mas mababa kaysa sa pagbuo ng thermal power, na ginagawa itong isang murang mapagkukunan ng berdeng enerhiya.
Ang enerhiya ng hydropower ay may mahusay na pagganap ng regulasyon, mabilis na pagsisimula, at gumaganap ng isang peak shaving role sa pagpapatakbo ng power grid. Ito ay mabilis at epektibo, binabawasan ang pagkawala ng suplay ng kuryente sa mga sitwasyong pang-emergency at aksidente, at tinitiyak ang kaligtasan ng suplay ng kuryente.
Ang hydroelectric energy at mineral energy ay nabibilang sa resource-based primary energy, na na-convert sa electrical energy at tinatawag na pangalawang enerhiya. Ang hydroelectric energy development ay isang mapagkukunan ng enerhiya na kumukumpleto sa parehong pangunahing pag-unlad ng enerhiya at pangalawang produksyon ng enerhiya nang sabay-sabay, na may dalawahang pag-andar ng pagtatayo ng pangunahing enerhiya at pagbuo ng pangalawang enerhiya; Hindi na kailangan para sa isang solong enerhiya na pagkuha ng mineral, transportasyon, at proseso ng pag-iimbak, na lubos na nagpapababa ng mga gastos sa gasolina.
Ang pagtatayo ng mga reservoir para sa pagpapaunlad ng hydropower ay magbabago sa ekolohikal na kapaligiran ng mga lokal na lugar. Sa isang banda, nangangailangan ito ng paglubog ng ilang lupa, na nagreresulta sa paglipat ng mga imigrante; Sa kabilang banda, maaari nitong ibalik ang microclimate ng rehiyon, lumikha ng isang bagong aquatic ecological environment, itaguyod ang kaligtasan ng mga organismo, at mapadali ang pagkontrol ng baha ng tao, irigasyon, turismo, at pag-unlad ng pagpapadala. Samakatuwid, sa pagpaplano ng mga proyekto ng hydropower, ang pangkalahatang pagsasaalang-alang ay dapat ibigay sa pagliit ng masamang epekto sa kapaligiran ng ekolohiya, at ang pagbuo ng hydropower ay may higit na mga pakinabang kaysa sa mga disadvantages.
Dahil sa mga pakinabang ng hydropower energy, ang mga bansa sa buong mundo ay nagpapatupad na ngayon ng mga patakaran na inuuna ang pagpapaunlad ng hydropower. Noong 1990s, ang hydropower ay umabot sa 93.2% ng kabuuang kapasidad ng Brazil, habang ang mga bansa tulad ng Norway, Switzerland, New Zealand, at Canada ay mayroong hydropower ratio na higit sa 50%.
Noong 1990, ang proporsyon ng hydroelectric power generation sa exploitable electricity sa ilang bansa sa mundo ay 74% sa France, 72% sa Switzerland, 66% sa Japan, 61% sa Paraguay, 55% sa United States, 54% sa Egypt, 50% sa Canada, 17.3% sa panahon ng Brazil, at 11% sa parehong panahon.