Çin'in 1910'da ilk hidroelektrik santrali olan Shilongba hidroelektrik santralinin inşasına başlamasının üzerinden 111 yıl geçti. Bu 100 yılı aşkın sürede Çin'in su ve elektrik endüstrisi, Shilongba hidroelektrik santralinin sadece 480 kW kurulu gücünden dünyada birinci sırada yer alan 370 milyon KW'a kadar kayda değer başarılar elde etti. Biz kömür endüstrisindeyiz ve hidroelektrik hakkında bazı haberler duyacağız, ancak hidroelektrik endüstrisi hakkında fazla bir şey bilmiyoruz.
Bugün, hidroelektriğin prensipleri ve özellikleri ile Çin'de hidroelektriğin mevcut durumu ve gelişme eğilimi hakkında kısaca bilgi verelim.
01 Hidroelektrik enerjinin güç üretim prensibi
Aslında, hidroelektrik, suyun potansiyel enerjisini mekanik enerjiye ve ardından mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürme sürecidir. Genel olarak, güç üretimi için motoru döndürmek için akan nehir suyunu kullanmaktır ve bir nehirde veya havzasının bir bölümünde bulunan enerji, su hacmine ve düşüşe bağlıdır.
Nehrin su hacmi hiçbir tüzel kişi tarafından kontrol edilmez ve düşüş tamamdır. Bu nedenle, hidroelektrik santralleri inşa ederken, baraj inşası ve yönlendirme, düşüşü yoğunlaştırmak için seçilebilir, böylece su kaynaklarının kullanım oranı iyileştirilebilir.
Barajlama, büyük düşüşlü bir erişimde bir baraj inşa etmek, suyu depolamak ve su seviyesini yükseltmek için bir rezervuar oluşturmak anlamına gelir, örneğin Üç Boğaz Hidroelektrik Santrali; Sapma, suyun yukarı akıştaki rezervuardan, saptırma kanalı aracılığıyla aşağı akışa yönlendirilmesini ifade eder, örneğin Jinping II Hidroelektrik Santrali.
02 Hidroelektrik santralinin özellikleri
Hidroelektrik santrallerinin başlıca avantajları arasında çevre koruma ve yenileme, yüksek verimlilik ve esneklik, düşük bakım maliyeti vb. yer almaktadır.
Çevre koruma ve yenilenebilirlik hidroelektrik enerjinin en büyük avantajı olmalıdır. Hidroelektrik enerji sadece sudaki enerjiyi kullanır, su tüketmez ve kirliliğe neden olmaz.
Hidroelektrik üretiminin ana güç ekipmanı olan su türbini jeneratör seti, yalnızca verimli olmakla kalmaz, aynı zamanda başlatılması ve çalıştırılması da esnektir. Birkaç dakika içinde statik durumdan çalışmaya başlayabilir ve yük artırma ve azaltma görevini birkaç saniye içinde tamamlayabilir. Hidroelektrik, güç sisteminin tepe tıraşlama, frekans modülasyonu, yük bekleme ve kaza bekleme görevlerini üstlenmek için kullanılabilir.
Hidroelektrik santralleri yakıt tüketmez, çok sayıda insan gücüne ve yakıt çıkarma ve taşıma için yatırım yapılan tesislere ihtiyaç duymaz, basit ekipman, az sayıda operatör, daha az yardımcı güç, ekipmanların uzun hizmet ömrü ve düşük işletme ve bakım maliyeti vardır, bu nedenle hidroelektrik santrallerinin güç üretim maliyeti düşüktür, termik santrallerin sadece 1/5-1/8'i kadardır ve hidroelektrik santrallerinin enerji kullanım oranı yüksektir, %85'in üzerine kadar çıkabilir, Kömürle çalışan termik santrallerin termal verimliliği sadece %40 civarındadır.
Hidroelektrik santrallerinin dezavantajları arasında iklimden büyük ölçüde etkilenmesi, coğrafi koşullarla sınırlı olması, başlangıç aşamasında büyük yatırım gerektirmesi ve ekolojik çevreye verdiği zararlar yer almaktadır.
Hidroelektrik, yağıştan büyük ölçüde etkilenir. Kuru mevsimde mi yoksa yağışlı mevsimde mi olduğu, termik santrallerin kömür tedarikinde önemli bir referans faktörüdür. Hidroelektrik üretimi yıla ve ile göre sabittir, ancak ay, çeyrek ve bölgeye göre ayrıntılı olarak belirtildiğinde "gün"e bağlıdır. Termik güç gibi sabit ve güvenilir güç sağlayamaz.
Güney ve kuzey arasında yağışlı mevsim ve kurak mevsimde büyük farklar vardır. Ancak, 2013'ten 2021'e kadar her aydaki hidroelektrik üretim istatistiklerine göre, genel olarak, Çin'in yağışlı mevsimi Haziran'dan Ekim'e kadar, kurak mevsimi ise Aralık'tan Şubat'a kadardır. İkisi arasındaki güç üretimi farkı iki katından fazla olabilir. Aynı zamanda, artan kurulu kapasitenin arka planında, bu yıl Ocak'tan Mart'a kadar olan güç üretiminin önceki yıllara göre önemli ölçüde düşük olduğunu ve Mart ayındaki güç üretiminin 2015'tekine bile eşit olduğunu görebiliyoruz. Bu, hidroelektriğin "istikrarsızlığını" görmemiz için yeterlidir.
2013-2021 yılları arasında her ay hidroelektrik üretimi (100 milyon kwh)
Nesnel koşullarla sınırlıdır. Hidroelektrik santralleri suyun olduğu yerde inşa edilemez. Jeoloji, düşüş, akış hızı, sakinlerin taşınması ve hatta idari bölünme, bir hidroelektrik santralinin inşasını kısıtlar. Örneğin, 1956'daki Ulusal Halk Kongresi'nde bahsedilen Heishan Gorge su koruma projesi, Gansu ve Ningxia arasındaki çıkarların zayıf koordinasyonu nedeniyle kabul edilmedi. Bu yıla kadar, iki oturumun teklifinde tekrar ortaya çıktı, İnşaatın ne zaman başlayabileceği hala bilinmiyor.
Hidroelektrik santralleri için gereken yatırım büyüktür. Hidroelektrik santrallerinin inşası için gereken toprak kaya ve beton işleri çok büyüktür ve büyük yeniden yerleşim masrafları ödenmelidir; Ayrıca, erken yatırım sadece sermayeye değil, aynı zamanda zamana da yansır. Yeniden yerleşim ve çeşitli departmanların koordinasyonu ihtiyacı nedeniyle, birçok hidroelektrik santralinin inşaat döngüsü planlanandan çok daha gecikecektir.
Baihetan Hidroelektrik Santrali'ni inşaat halinde örnek olarak ele alırsak, proje 1958'de başlatıldı ve 1965'te "üçüncü beş yıllık plan"a dahil edildi. Ancak, birkaç iniş çıkıştan sonra, Ağustos 2011'e kadar resmi olarak başlatılmadı. Şimdiye kadar, Baihetan Hidroelektrik Santrali tamamlanmadı. Ön tasarım planlaması hariç, gerçek inşaat döngüsü en az 10 yıl sürecek.
Büyük rezervuarlar barajın üst kesimlerinde büyük ölçekli su baskınlarına neden olur, bazen ovalara, nehir vadilerine, ormanlara ve çayırlara zarar verir. Aynı zamanda, tesisin etrafındaki su ekosistemini de etkiler. Balıklar, su kuşları ve diğer hayvanlar üzerinde büyük bir etkisi vardır.
03 Çin'de hidroelektrik enerjisi gelişiminin mevcut durumu
Son yıllarda hidroelektrik üretimi büyümeyi sürdürdü, ancak son beş yıldaki büyüme oranı düşük
2020 yılında hidroelektrik üretim kapasitesi, yıllık %3,9 artışla 1355,21 milyar kwh olacaktır. Ancak, 13. Beş Yıllık Plan döneminde rüzgar enerjisi ve optoelektronik, planlama hedeflerini aşarak 13. Beş Yıllık Plan döneminde hızla gelişirken, hidroelektrik planlama hedeflerinin yalnızca yaklaşık yarısını tamamlamıştır. Son 20 yılda, hidroelektrik enerjisinin toplam güç üretimindeki oranı nispeten sabit kalmış ve %14 - %19 arasında tutulmuştur.
Çin'in elektrik üretiminin büyüme hızına bakıldığında, hidroelektrik enerjinin büyüme hızının son beş yılda yavaşladığı, temelde %5 civarında seyrettiği görülmektedir.
Yavaşlamanın sebeplerinin bir yandan, ekolojik çevreyi koruma ve onarmaya yönelik 13. beş yıllık planda açıkça belirtilen küçük hidroelektrik santrallerinin kapatılması olduğunu düşünüyorum. Sadece Sichuan Eyaletinde düzeltilmesi ve geri çekilmesi gereken 4705 küçük hidroelektrik santrali var;
Öte yandan Çin'in büyük hidroelektrik geliştirme kaynakları yetersizdir. Çin, Three Gorges, Gezhouba, Wudongde, Xiangjiaba ve Baihetan gibi birçok hidroelektrik santrali inşa etmiştir. Büyük hidroelektrik santrallerinin yeniden inşası için gereken kaynaklar sadece Yarlung Zangbo Nehri'nin "büyük kıvrımı" olabilir. Ancak bölge jeolojik yapı, doğa rezervlerinin çevresel kontrolü ve çevre ülkelerle ilişkiler içerdiğinden, daha önce çözülmesi zor olmuştur.
Aynı zamanda, son 20 yıldaki elektrik üretiminin büyüme oranından da görülebileceği gibi, termik santralin büyüme oranı temelde toplam elektrik üretiminin büyüme oranıyla senkronize iken, hidroelektrik santralinin büyüme oranı toplam elektrik üretiminin büyüme oranıyla ilgisiz olup, “her iki yılda bir artış” durumunu göstermektedir. Termik santralin yüksek oranının nedenleri olmasına rağmen, bir dereceye kadar hidroelektrik santralinin istikrarsızlığını da yansıtmaktadır.
Güç üretimi büyümesi
Elektrik üretimi içindeki payına baktığımızda ise, hidroelektrik sektörünün son 20 yılda hızla geliştiğini, 2020 yılında hidroelektrik üretiminin 2001 yılına göre beş katına çıktığını, ancak toplam elektrik üretimi içindeki payının önemli ölçüde değişmediğini görüyoruz.
Termik güç oranının azalması sürecinde hidroelektrik büyük bir rol oynamamıştır. Hızla gelişmesine rağmen, ulusal güç üretimindeki büyük artışın arka planında toplam güç üretimindeki payını koruyabilmektedir. Termik güç oranındaki azalma esas olarak rüzgar gücü, fotovoltaik, doğal gaz, nükleer enerji vb. gibi diğer temiz enerji kaynaklarından kaynaklanmaktadır.
Hidroelektrik kaynaklarının aşırı yoğunlaşması
Sichuan ve Yunnan eyaletlerinin toplam hidroelektrik üretimi, ulusal hidroelektrik üretiminin neredeyse yarısını oluşturuyor ve ortaya çıkan sorun, hidroelektrik kaynakları açısından zengin bölgelerin yerel hidroelektrik üretimini absorbe edememesi ve bunun sonucunda enerji israfı yaşanması. Çin'deki büyük nehir havzalarındaki atık su ve elektriğin üçte ikisi, 20,2 milyar kwh'ye kadar Sichuan Eyaletinden geliyor ve Sichuan Eyaletindeki atık elektriğin yarısından fazlası Dadu Nehri'nin ana akışından geliyor.
Dünya çapında, Çin'in hidroelektrik enerjisi son 10 yılda hızla gelişti. Çin, küresel hidroelektrik enerjisinin büyümesini neredeyse yönlendirdi. Küresel hidroelektrik enerjisi tüketiminin büyümesinin yaklaşık %80'i Çin'den geliyor ve Çin'in hidroelektrik enerjisi tüketimi, küresel hidroelektrik enerjisi tüketiminin %30'undan fazlasını oluşturuyor.
Ancak, Çin'in toplam birincil enerji tüketimindeki bu kadar büyük hidroelektrik tüketiminin oranı, dünya ortalamasından sadece biraz daha yüksektir, 2019'da %8'den azdır. Kanada ve Norveç gibi gelişmiş ülkelerle karşılaştırılmasa bile, hidroelektrik tüketiminin oranı, gelişmekte olan bir ülke olan Brezilya'nınkinden çok daha düşüktür. Çin, dünyada ilk sırada yer alan 680 milyon kilovat hidroelektrik kaynağına sahiptir. 2020 yılına kadar, hidroelektrik kurulu gücü 370 milyon kilovat olacaktır. Bu açıdan bakıldığında, Çin'in hidroelektrik endüstrisi hala büyük bir gelişme alanına sahiptir.
04 Çin'de hidroelektrik enerjinin gelecekteki gelişme eğilimi
Hidroelektrik enerjinin önümüzdeki yıllarda büyüme hızı artacak ve toplam elektrik üretimi içindeki payı artmaya devam edecektir.
Öte yandan, 14. Beş Yıllık Plan döneminde, Üç Boğaz grubunun Wudongde ve Baihetan Hidroelektrik Santralleri ve Yalong Nehri hidroelektrik santralinin orta kesimleri dahil olmak üzere Çin'de 50 milyon kilovattan fazla hidroelektrik santrali faaliyete geçirilebilir. Dahası, Yarlung Zangbo Nehri'nin alt kesimlerindeki hidroelektrik santrali geliştirme projesi, 14. beş yıllık plana dahil edildi ve 70 milyon kilovat teknik olarak işletilebilir kaynakla, bu da üçten fazla Üç Boğaz hidroelektrik santraline eşdeğerdir. Bu, hidroelektrik santralinin tekrar büyük bir gelişmeye öncülük edeceği anlamına gelir;
Öte yandan, termal güç ölçeğinin azalması açıkça öngörülebilirdir. Çevre koruma, enerji güvenliği ve teknolojik gelişme perspektifinden bakıldığında, termal güç güç alanında önemini azaltmaya devam edecektir.
Önümüzdeki birkaç yıl içinde, hidroelektrik enerjinin gelişme hızı hala yeni enerjininkiyle karşılaştırılamaz. Toplam güç üretiminin oranında bile, yeni enerjinin geç gelenleri arasında yer alabilir. Zaman uzarsa, yeni enerjinin onu geçeceği söylenebilir.
General Electric Enerji Planlama Enstitüsü Planlama Departmanı Müdürü Liu Shiyu, 14. Beş Yıllık Plan döneminde Çin'de yeni enerji kurulu gücünün 800 milyon kWh'ı aşacağını, bunun da %29'unu oluşturacağını öngörüyor; yıllık elektrik üretimi ise 1,5 trilyon kWh'a ulaşarak hidroelektrik enerjiyi geride bırakacak.
Yayınlanma zamanı: 14-Oca-2022
