Гідроенергетика має довгу історію розвитку та повний промисловий ланцюг
Гідроенергетика — це технологія відновлюваної енергії, яка використовує кінетичну енергію води для виробництва електроенергії. Це широко використовувана чиста енергія з багатьма перевагами, такими як відновлюваність, низький рівень викидів, стабільність та керованість. Принцип роботи гідроенергетики базується на простій концепції: використання кінетичної енергії потоку води для приведення в рух турбіни, яка потім обертає генератор для вироблення електроенергії. Етапи виробництва гідроенергії такі: відведення води з водосховища або річки, для чого потрібне джерело води, зазвичай водосховище (штучне водосховище) або природна річка, яка забезпечує енергію; керування потоком води, потік води спрямовується до лопатей турбіни через відвідний канал. Відвідний канал може контролювати потік води для регулювання потужності виробництва електроенергії; турбіна працює, і потік води потрапляє на лопаті турбіни, змушуючи її обертатися. Турбіна схожа на вітрове колесо у виробництві вітроенергетики; генератор виробляє електроенергію, а робота турбіни обертає генератор, який виробляє електроенергію за принципом електромагнітної індукції; передача енергії, вироблена електроенергія передається в енергомережу та постачається містам, промисловості та домогосподарствам. Існує багато видів гідроенергетики. Відповідно до різних принципів роботи та сценаріїв застосування, її можна розділити на виробництво енергії з річок, виробництво енергії з водосховищ, виробництво енергії припливів та океану, а також малу гідроенергетику. Гідроенергетика має численні переваги, але також деякі недоліки. Переваги полягають в наступному: гідроенергетика є відновлюваним джерелом енергії. Гідроенергетика залежить від циркуляції води, тому вона відновлюється і не вичерпується; це чисте джерело енергії. Гідроенергетика не виробляє парникових газів і забруднювачів повітря, і має незначний вплив на навколишнє середовище; вона керована. Гідроелектростанції можна регулювати відповідно до попиту, щоб забезпечити надійне базове навантаження. Основні недоліки: великомасштабні гідроенергетичні проекти можуть завдати шкоди екосистемі, а також спричинити соціальні проблеми, такі як міграція мешканців та експропріація земель; гідроенергетика обмежена доступністю водних ресурсів, а посуха або зменшення стоку води можуть вплинути на потужності виробництва електроенергії.
Гідроенергетика, як відновлювана форма енергії, має довгу історію. Ранні водяні турбіни та водяні колеса: Ще у II столітті до нашої ери люди почали використовувати водяні турбіни та водяні колеса для приводу в дію таких машин, як млини та лісопилки. Ці машини використовують кінетичну енергію потоку води для роботи. Поява виробництва електроенергії: Наприкінці 19 століття люди почали використовувати гідроелектростанції для перетворення енергії води на електрику. Перша у світі комерційна гідроелектростанція була побудована у Вісконсині, США, у 1882 році. Будівництво дамб та водосховищ: На початку 20 століття масштаби гідроенергетики значно розширилися завдяки будівництву дамб та водосховищ. Серед відомих проектів дамб є дамба Гувера у Сполучених Штатах та дамба «Три ущелини» у Китаї. Технологічний прогрес: З часом технології гідроенергетики постійно вдосконалювалися, включаючи впровадження турбін, турбогенераторів та інтелектуальних систем керування, що підвищило ефективність та надійність гідроенергетики.
Гідроенергетика — це чисте та відновлюване джерело енергії, а її промисловий ланцюг охоплює кілька ключових ланок, зокрема від управління водними ресурсами до передачі електроенергії. Першою ланкою в ланцюжку гідроенергетики є управління водними ресурсами. Це включає планування, зберігання та розподіл водних потоків, щоб забезпечити стабільне постачання води до турбін для виробництва електроенергії. Управління водними ресурсами зазвичай вимагає моніторингу таких параметрів, як кількість опадів, швидкість потоку води та рівень води, щоб приймати відповідні рішення. Сучасне управління водними ресурсами також зосереджується на сталому розвитку, щоб забезпечити підтримку виробничих потужностей електроенергії навіть в екстремальних умовах, таких як посуха. Греблі та водосховища є ключовими об'єктами в ланцюжку гідроенергетики. Греблі зазвичай використовуються для підняття рівня води, створення тиску води та, таким чином, збільшення кінетичної енергії потоку води. Водосховища використовуються для зберігання води, щоб забезпечити достатній потік води під час пікового навантаження. Проектування та будівництво гребель повинні враховувати геологічні умови, характеристики потоку води та екологічний вплив для забезпечення безпеки та сталого розвитку. Турбіни є основними компонентами в ланцюжку гідроенергетики. Коли вода протікає через лопаті турбіни, її кінетична енергія перетворюється на механічну енергію, що змушує турбіну обертатися. Конструкцію та тип турбіни можна вибрати на основі швидкості, витрати та висоти потоку води для досягнення найвищої енергоефективності. Після обертання турбіна приводить у дію підключений генератор для вироблення електроенергії. Генератор є ключовим пристроєм, який перетворює механічну енергію на електричну. Загалом, принцип роботи генератора полягає в індукції струму через обертове магнітне поле для генерації змінного струму. Конструкцію та потужність генератора необхідно визначати на основі потреби в потужності та характеристик потоку води. Електроенергія, що виробляється генератором, - це змінний струм, який зазвичай потрібно обробляти через підстанцію. Основні функції підстанцій включають підвищення напруги (збільшення напруги для зменшення втрат енергії під час передачі енергії) та перетворення типів струму (перетворення змінного струму в постійний або навпаки) для задоволення вимог системи передачі електроенергії. Остання ланка - це передача електроенергії. Електроенергія, що виробляється електростанцією, передається споживачам енергії в містах, промислових районах або сільській місцевості через лінії електропередач. Лінії електропередач необхідно планувати, проектувати та обслуговувати, щоб забезпечити безпечну та ефективну передачу електроенергії до місця призначення. У деяких районах електроенергію також може знадобитися повторно обробляти через підстанції, щоб задовольнити потреби різної напруги та частоти.
Багаті гідроенергетичні ресурси та достатнє виробництво гідроенергії
Китай є найбільшою у світі країною з виробництва гідроенергетики, що має великі водні ресурси та масштабні гідроенергетичні проекти. Гідроенергетика Китаю відіграє ключову роль у задоволенні внутрішнього попиту на електроенергію, скороченні викидів парникових газів та покращенні енергетичної структури. Споживання електроенергії в суспільстві є ключовим економічним показником, який відображає рівень споживання електроенергії в країні чи регіоні та має велике значення для вимірювання економічної діяльності, енергопостачання та впливу на навколишнє середовище. Згідно з даними, опублікованими Національною енергетичною адміністрацією, загальне споживання електроенергії в моїй країні демонструє стабільну тенденцію зростання. До кінця 2022 року загальне споживання електроенергії в моїй країні становило 863,72 млрд кВт⋅год, що на 324,4 млрд кВт⋅год більше, ніж у 2021 році, та на 3,9% більше, ніж у 2021 році.
Згідно з даними, опублікованими Китайською радою з питань електроенергетики, найбільше споживання електроенергії в моїй країні припадає на вторинну промисловість, за якою йде третинна промисловість. Первинна промисловість спожила 114,6 млрд кВт⋅год електроенергії, що на 10,4% більше, ніж у попередньому році. Серед них споживання електроенергії в сільському господарстві, рибальстві та тваринництві зросло на 6,3%, 12,6% та 16,3% відповідно. Комплексне просування стратегії відродження сільських районів, значне покращення умов електроенергетики в сільських районах та постійне підвищення рівня електрифікації в останні роки сприяли швидкому зростанню споживання електроенергії в первинній промисловості. Вторинна промисловість спожила 5,70 трлн кВт⋅год електроенергії, що на 1,2% більше, ніж у попередньому році. Серед них річне споживання електроенергії у високотехнологічних галузях промисловості та виробництві обладнання зросло на 2,8%, а річне споживання електроенергії у виробництві електричних машин та обладнання, фармацевтичному виробництві, комп'ютерному зв'язку та іншому електронному обладнанні зросло більш ніж на 5%; споживання електроенергії у виробництві транспортних засобів на нових джерелах енергії значно зросло на 71,1%. Споживання електроенергії третинною промисловістю становило 1,49 трлн кВт⋅год, що на 4,4% більше, ніж попереднього року. По-четверте, споживання електроенергії міськими та сільськими жителями становило 1,34 трлн кВт⋅год, що на 13,8% більше, ніж попереднього року.
Гідроенергетичні проекти Китаю розподілені по всій країні, включаючи великі гідроелектростанції, малі гідроелектростанції та розподілені гідроелектростанції. Серед відомих гідроелектростанцій – електростанція «Три ущелини», яка є однією з найбільших гідроелектростанцій у Китаї та світі, розташована в районі «Три ущелини» у верхній течії річки Янцзи. Вона має величезну потужність виробництва електроенергії та постачає електроенергією промисловість і міста; електростанція «Сянцзяба» розташована в провінції Сичуань і є однією з найбільших гідроелектростанцій на південному заході Китаю. Вона розташована на річці Цзіньша та забезпечує електроенергією регіон; електростанція «Сайліму Лейк» розташована в Сіньцзян-Уйгурському автономному районі і є одним з важливих гідроелектростанцій на заході Китаю. Вона розташована на озері Сайліму та виконує значну функцію енергозабезпечення. Згідно з даними, опублікованими Національним бюро статистики, виробництво гідроенергії в моїй країні з року в рік неухильно зростає. До кінця 2022 року виробництво гідроенергії в моїй країні становило 1 352,195 млрд кВт⋅год, що на 0,99% більше, ніж за аналогічний період минулого року. Станом на серпень 2023 року виробництво гідроенергії в моїй країні становило 718,74 млрд кВт⋅год, що дещо менше, ніж за аналогічний період минулого року, та на 0,16% менше, ніж за аналогічний період минулого року. Основною причиною було те, що через вплив клімату кількість опадів у 2023 році значно зменшилася.
Час публікації: 19 грудня 2024 р.
