1、 Su enerjisi kaynakları
İnsanlığın hidroelektrik kaynaklarının gelişimi ve kullanımı tarihi eski zamanlara dayanır. Çin Halk Cumhuriyeti Yenilenebilir Enerji Yasası'nın Yorumlanmasına (Ulusal Halk Kongresi Daimi Komitesi Hukuk Çalışma Komitesi tarafından düzenlenmiştir) göre, su enerjisinin tanımı şudur: rüzgar ve güneşin ısısı suyun buharlaşmasına neden olur, su buharı yağmur ve karı oluşturur, yağmur ve karın düşmesi nehirleri ve akarsuları oluşturur ve suyun akışı su enerjisi adı verilen enerjiyi üretir.
Çağdaş hidroelektrik kaynak geliştirme ve kullanımının temel içeriği hidroelektrik kaynaklarının geliştirilmesi ve kullanımıdır, bu nedenle insanlar genellikle su gücü kaynaklarını, hidrolik güç kaynaklarını ve hidroelektrik güç kaynaklarını eşanlamlı olarak kullanırlar. Ancak gerçekte hidroelektrik kaynakları, hidro termal enerji kaynakları, hidro enerji kaynakları, hidro enerji kaynakları ve deniz suyu enerji kaynakları gibi geniş bir içerik yelpazesini içerir.
（1） Su ve termal enerji kaynakları
Su ve termal enerji kaynakları yaygın olarak doğal kaplıcalar olarak bilinir. Eski zamanlarda, insanlar banyo yapmak, yıkanmak, hastalıkları tedavi etmek ve egzersiz yapmak için doğal kaplıcaların su ve ısı kaynaklarını doğrudan kullanmaya başladılar. Modern insanlar da su ve termal enerji kaynaklarını güç üretimi ve ısıtma için kullanırlar. Örneğin İzlanda, 2003 yılında 7,08 milyar kilovatsaat hidroelektrik güç üretimine sahipti ve bunun 1,41 milyar kilovatsaati jeotermal enerji (yani su termal enerji kaynakları) kullanılarak üretildi. Ülke sakinlerinin %86'sı ısıtma için jeotermal enerji (su termal enerji kaynakları) kullanmıştır. Elektrik üretmek için jeotermal (su ve ısı enerjisi kaynakları) kullanan Xizang'da 25000 kilovat kurulu güce sahip Yangbajing enerji santrali inşa edilmiştir. Uzmanların tahminine göre, Çin'de her yıl yaklaşık 100 metre içindeki toprak tarafından toplanabilen düşük sıcaklıktaki enerji (ortam olarak yeraltı suyunu kullanarak) 150 milyar kilovata ulaşabilir. Şu anda Çin'de jeotermal enerji üretim kurulu gücü 35300 kilovattır.
（2） Hidrolik enerji kaynakları
Hidrolik enerji, suyun kinetik ve potansiyel enerjisini içerir. Antik Çin'de, türbülanslı nehirlerin, şelalelerin ve çağlayanların hidrolik enerji kaynakları, su çarkları, su değirmenleri ve su sulama, tahıl işleme ve pirinç kabuklarını soyma için su değirmenleri gibi makinelerin yapımında yaygın olarak kullanılmıştır. 1830'larda, un değirmenleri, pamuk değirmenleri ve madencilik gibi büyük ölçekli endüstrilere güç sağlamak için Avrupa'da hidrolik istasyonlar geliştirilmiş ve kullanılmıştır. Suyun kaldırılması ve sulama için santrifüj kuvveti oluşturmak üzere doğrudan santrifüjlü su pompalarını çalıştıran modern su türbinleri ve su akışını kullanarak su çekici basıncı üreten ve su kaldırma ve sulama için yüksek su basıncı oluşturan su çekici pompa istasyonları, su enerjisi kaynaklarının doğrudan geliştirilmesi ve kullanımıdır.
（3） Hidroelektrik enerji kaynakları
1880'li yıllarda elektriğin bulunmasıyla birlikte elektromanyetik teoriye dayalı elektrik motorları üretilmiş, hidroelektrik santrallerinin hidrolik enerjisi elektrik enerjisine dönüştürülerek kullanıcılara ulaştırılmaya başlanmış, böylece hidroelektrik enerji kaynaklarının hızla geliştirilip kullanıldığı bir dönem başlamıştır.
Şu anda bahsettiğimiz hidroelektrik kaynaklarına genellikle hidroelektrik kaynakları denir. Nehir suyu kaynaklarına ek olarak, okyanus da muazzam gelgit, dalga, tuz ve sıcaklık enerjisi içerir. Küresel okyanus hidroelektrik kaynaklarının 76 milyar kilovat olduğu tahmin edilmektedir; bu, kara tabanlı nehir hidroelektrik rezervlerinin teorik rezervlerinin 15 katından fazladır. Bunlar arasında gelgit enerjisi 3 milyar kilovat, dalga enerjisi 3 milyar kilovat, sıcaklık farkı enerjisi 40 milyar kilovat ve tuz farkı enerjisi 30 milyar kilovattır. Şu anda, yalnızca gelgit enerjisinin geliştirilmesi ve kullanım teknolojisi, insanlar tarafından deniz hidroelektrik kaynaklarının kullanımında büyük ölçekte geliştirilebilecek pratik bir aşamaya ulaşmıştır. Diğer enerji kaynaklarının geliştirilmesi ve kullanımı, teknik ve ekonomik uygulanabilirlikte çığır açan sonuçlara ulaşmak ve pratik geliştirme ve kullanım elde etmek için hala daha fazla araştırmaya ihtiyaç duymaktadır. Genellikle bahsettiğimiz okyanus enerjisinin geliştirilmesi ve kullanımı, esas olarak gelgit enerjisinin geliştirilmesi ve kullanımıdır. Ay ve Güneş'in Dünya'nın deniz yüzeyine olan çekimi, okyanus gelgitleri olarak bilinen su seviyesinde periyodik dalgalanmalara neden olur. Deniz suyunun dalgalanması gelgit enerjisi oluşturur. Prensip olarak, gelgit enerjisi gelgit seviyelerinin dalgalanmasıyla üretilen mekanik bir enerjidir.
Gelgit değirmenleri 11. yüzyılda ortaya çıktı ve 20. yüzyılın başlarında Almanya ve Fransa küçük gelgit santralleri inşa etmeye başladı.
Dünyadaki işletilebilir gelgit enerjisinin 1 milyar ile 1,1 milyar kilovatsaat arasında olduğu ve yıllık yaklaşık 1240 milyar kilovatsaat güç üretimine sahip olduğu tahmin edilmektedir. Çin'in gelgit enerjisi işletilebilir kaynaklarının kurulu gücü 21,58 milyon kilovatsaat ve yıllık güç üretimi 30 milyar kilovatsaattir.
Şu anda dünyanın en büyük gelgit enerjisi santrali, 240000 kilovat kurulu güce sahip Fransa'daki Rennes gelgit enerjisi santralidir. Çin'in ilk gelgit enerjisi santrali olan Guangdong'daki Jizhou Gelgit Enerji Santrali, 1958'de 40 kilovat kurulu güce sahip olarak inşa edilmiştir. 1985'te inşa edilen Zhejiang Jiangxia Gelgit Enerji Santrali, toplam 3200 kilovat kurulu güce sahip olup dünyada üçüncü sırada yer almaktadır.
Ayrıca, Çin'in okyanuslarında dalga enerjisi rezervleri yaklaşık 12,85 milyon kilovat, gelgit enerjisi yaklaşık 13,94 milyon kilovat, tuz farkı enerjisi yaklaşık 125 milyon kilovat ve sıcaklık farkı enerjisi yaklaşık 1,321 milyar kilovattır. Özetle, Çin'deki toplam okyanus enerjisi yaklaşık 1,5 milyar kilovattır, bu da kara nehir hidroelektrik enerjisinin 694 milyon kilovatlık teorik rezervinin iki katından fazladır ve geliştirme ve kullanım için geniş beklentilere sahiptir. Günümüzde, dünya çapındaki ülkeler okyanusta saklı muazzam enerji kaynaklarını geliştirmek ve kullanmak için teknolojik yaklaşımları araştırmaya büyük yatırımlar yapmaktadır.
2、 Hidroelektrik enerji kaynakları
Hidroelektrik enerji kaynakları genellikle nehir suyu akışının potansiyelinin ve kinetik enerjisinin, elektrik üretmek için hidroelektrik jeneratörlerinin dönüşünü sağlamak ve işi boşaltmak için kullanılması anlamına gelir. Kömür, petrol, doğal gaz ve nükleer enerji üretimi, yenilenemeyen yakıt kaynaklarının tüketilmesini gerektirirken, hidroelektrik enerji üretimi su kaynaklarını tüketmez, ancak nehir akışının enerjisini kullanır.
（1） Küresel Hidroelektrik Enerji Kaynakları
Dünya genelindeki nehirlerdeki hidroelektrik kaynaklarının toplam rezervi 5,05 milyar kilovatsaat olup, yıllık elektrik üretimi 44,28 trilyon kilovatsaati bulmaktadır; teknik olarak işletilebilir hidroelektrik kaynakları ise 2,26 milyar kilovatsaat olup, yıllık elektrik üretimi 9,8 trilyon kilovatsaati bulabilmektedir.
1878'de Fransa, 25 kilovat kurulu güce sahip dünyanın ilk hidroelektrik santralini inşa etti. Şu ana kadar dünya çapında kurulu hidroelektrik kapasitesi 760 milyon kilovat'ı aştı ve yıllık 3 trilyon kilovat saat güç üretimi sağlandı.
(2) Çin'in hidroelektrik kaynakları
Çin, dünyanın en zengin hidroelektrik enerji kaynaklarına sahip ülkelerinden biridir. Son hidroelektrik kaynakları araştırmasına göre, Çin'deki nehir suyu enerjisinin teorik rezervleri 694 milyon kilovat, yıllık teorik güç üretimi ise 6,08 trilyon kilovat saat olup, hidroelektrik teorik rezervleri açısından dünyada ilk sırada yer almaktadır; Çin'in hidroelektrik kaynaklarının teknik olarak işletilebilir kapasitesi 542 milyon kilovat olup, yıllık güç üretimi 2,47 trilyon kilovat saat, ekonomik olarak işletilebilir kapasitesi ise 402 milyon kilovat olup, yıllık güç üretimi 1,75 trilyon kilovat saat olup, her ikisi de dünyada ilk sırada yer almaktadır.
Temmuz 1905'te, Çin'in ilk hidroelektrik santrali olan Tayvan Eyaletindeki Guishan Hidroelektrik Santrali, 500 kVA kurulu güçle inşa edildi. 1912'de, Çin Anakarasındaki ilk hidroelektrik santrali olan Yunnan Eyaleti, Kunming'deki Shilongba Hidroelektrik Santrali, 480 kilovat kurulu güçle elektrik üretimi için tamamlandı. 1949'da, ülkedeki hidroelektrik kurulu gücü 163.000 kilovattı; 1999'un sonunda, 72,97 milyon kilovata ulaşarak yalnızca ABD'den sonra ikinci ve dünyada ikinci sırada yer aldı; 2005'e gelindiğinde, Çin'deki hidroelektrik toplam kurulu gücü 115 milyon kilovata ulaşarak dünyada birinci sıraya yerleşti, işletilebilir hidroelektrik kapasitesinin %14,4'ünü ve ulusal enerji endüstrisinin toplam kurulu kapasitesinin %20'sini oluşturdu.
（3） Hidroelektrik Enerjisinin Özellikleri
Hidroelektrik enerjisi, doğanın hidrolojik döngüsüyle tekrar tekrar yenilenir ve insanlar tarafından sürekli olarak kullanılabilir. İnsanlar genellikle hidroelektrik enerjisinin yenilenebilirliğini tanımlamak için 'tükenmez' ifadesini kullanırlar.
Hidroelektrik enerjisi, üretim ve işletme sırasında yakıt tüketmez veya zararlı maddeler yaymaz. Yönetim ve işletme maliyetleri, güç üretim maliyetleri ve çevresel etkisi, termik güç üretimininkinden çok daha düşüktür ve bu da onu düşük maliyetli bir yeşil enerji kaynağı yapar.
Hidroelektrik enerjisi iyi bir düzenleme performansına, hızlı başlatmaya sahiptir ve elektrik şebekesinin çalışmasında tepe tıraşlama rolü oynar. Hızlı ve etkilidir, acil ve kaza durumlarında elektrik tedarik kayıplarını azaltır ve elektrik tedarik güvenliğini sağlar.
Hidroelektrik enerjisi ve mineral enerjisi, elektrik enerjisine dönüştürülen ve ikincil enerji olarak adlandırılan kaynak tabanlı birincil enerjiye aittir. Hidroelektrik enerji gelişimi, birincil enerji gelişimini ve ikincil enerji üretimini aynı anda tamamlayan, birincil enerji inşaatı ve ikincil enerji inşaatının ikili işlevlerine sahip bir enerji kaynağıdır; Tek bir enerji minerali çıkarma, taşıma ve depolama sürecine gerek yoktur, yakıt maliyetlerini büyük ölçüde azaltır.
Hidroelektrik santrallerinin geliştirilmesi için rezervuarların inşa edilmesi, yerel alanların ekolojik çevresini değiştirecektir. Bir yandan, bazı arazilerin su altında kalmasını gerektirir ve bu da göçmenlerin yer değiştirmesine neden olur; diğer yandan, bölgenin mikro iklimini eski haline getirebilir, yeni bir sucul ekolojik çevre yaratabilir, organizmaların hayatta kalmasını destekleyebilir ve insan sel kontrolünü, sulama, turizm ve nakliye gelişimini kolaylaştırabilir. Bu nedenle, hidroelektrik santrallerinin planlanmasında, ekolojik çevre üzerindeki olumsuz etkiyi en aza indirmeye genel olarak dikkat edilmelidir ve hidroelektrik santrallerinin geliştirilmesinin dezavantajlarından çok avantajları vardır.
Hidroelektrik enerjisinin avantajları nedeniyle, dünya çapındaki ülkeler artık hidroelektrik gelişimini önceliklendiren politikalar benimsiyor. 1990'larda, hidroelektrik Brezilya'nın toplam kurulu kapasitesinin %93,2'sini oluştururken, Norveç, İsviçre, Yeni Zelanda ve Kanada gibi ülkelerde hidroelektrik oranları %50'nin üzerindeydi.
1990 yılında dünyadaki bazı ülkelerde hidroelektrik santrallerden elde edilen elektriğin işletilebilir elektriğe oranı Fransa'da %74, İsviçre'de %72, Japonya'da %66, Paraguay'da %61, ABD'de %55, Mısır'da %54, Kanada'da %50, Brezilya'da %17,3, Hindistan'da %11 ve aynı dönemde Çin'de %6,6 idi.
Gönderi zamanı: 24-Eyl-2024
