Thủy điện có lịch sử phát triển lâu dài và có chuỗi công nghiệp hoàn chỉnh
Thủy điện là công nghệ năng lượng tái tạo sử dụng động năng của nước để tạo ra điện. Đây là năng lượng sạch được sử dụng rộng rãi với nhiều ưu điểm như khả năng tái tạo, phát thải thấp, ổn định và có thể kiểm soát. Nguyên lý hoạt động của thủy điện dựa trên một khái niệm đơn giản: sử dụng động năng của dòng nước để dẫn động tuabin, sau đó làm quay máy phát điện để tạo ra điện. Các bước sản xuất thủy điện là: chuyển hướng nước từ hồ chứa hoặc sông, cần có nguồn nước, thường là hồ chứa (hồ chứa nhân tạo) hoặc sông tự nhiên, cung cấp điện; dẫn hướng dòng nước, dòng nước được dẫn đến các cánh tuabin thông qua kênh chuyển hướng. Kênh chuyển hướng có thể kiểm soát dòng nước chảy để điều chỉnh công suất phát điện; tuabin chạy và dòng nước đập vào các cánh tuabin để làm cho nó quay. Tua bin tương tự như bánh xe gió trong sản xuất điện gió; máy phát điện tạo ra điện và hoạt động của tuabin làm quay máy phát điện, tạo ra điện thông qua nguyên lý cảm ứng điện từ; truyền tải điện, điện được tạo ra được truyền đến lưới điện và cung cấp cho các thành phố, ngành công nghiệp và hộ gia đình. Có nhiều loại thủy điện. Theo các nguyên lý hoạt động và kịch bản ứng dụng khác nhau, nó có thể được chia thành phát điện sông, phát điện hồ chứa, phát điện thủy triều và đại dương và thủy điện nhỏ. Thủy điện có nhiều ưu điểm, nhưng cũng có một số nhược điểm. Ưu điểm chủ yếu là: thủy điện là nguồn năng lượng tái tạo. Thủy điện dựa vào sự lưu thông của nước, vì vậy nó có thể tái tạo và sẽ không bị cạn kiệt; nó là nguồn năng lượng sạch. Thủy điện không tạo ra khí nhà kính và chất gây ô nhiễm không khí, và ít tác động đến môi trường; nó có thể kiểm soát được. Các nhà máy thủy điện có thể được điều chỉnh theo nhu cầu để cung cấp điện tải cơ bản đáng tin cậy. Những nhược điểm chính là: các dự án thủy điện quy mô lớn có thể gây hại cho hệ sinh thái, cũng như các vấn đề xã hội như di cư của cư dân và thu hồi đất; thủy điện bị hạn chế bởi sự sẵn có của các nguồn nước và hạn hán hoặc dòng nước suy giảm có thể ảnh hưởng đến công suất phát điện.
Thủy điện, là một dạng năng lượng tái tạo, có lịch sử lâu đời. Tua bin nước và bánh xe nước đầu tiên: Ngay từ thế kỷ thứ 2 trước Công nguyên, con người đã bắt đầu sử dụng tua bin nước và bánh xe nước để vận hành máy móc như máy xay và xưởng cưa. Những cỗ máy này sử dụng động năng của dòng nước để hoạt động. Sự ra đời của máy phát điện: Vào cuối thế kỷ 19, con người bắt đầu sử dụng các nhà máy thủy điện để chuyển đổi năng lượng nước thành điện. Nhà máy thủy điện thương mại đầu tiên trên thế giới được xây dựng tại Wisconsin, Hoa Kỳ vào năm 1882. Xây dựng đập và hồ chứa nước: Vào đầu thế kỷ 20, quy mô thủy điện mở rộng đáng kể với việc xây dựng các đập và hồ chứa nước. Các dự án đập nổi tiếng bao gồm Đập Hoover ở Hoa Kỳ và Đập Tam Hiệp ở Trung Quốc. Tiến bộ công nghệ: Theo thời gian, công nghệ thủy điện liên tục được cải tiến, bao gồm cả việc đưa vào sử dụng tua bin, máy phát tua bin và hệ thống điều khiển thông minh, giúp cải thiện hiệu quả và độ tin cậy của thủy điện.
Thủy điện là nguồn năng lượng sạch và tái tạo, và chuỗi công nghiệp của nó bao gồm một số mắt xích chính, bao gồm từ quản lý tài nguyên nước đến truyền tải điện. Mắt xích đầu tiên trong chuỗi công nghiệp thủy điện là quản lý tài nguyên nước. Điều này bao gồm việc lập lịch trình, lưu trữ và phân phối dòng nước để đảm bảo nước có thể được cung cấp ổn định cho các tua-bin để phát điện. Quản lý tài nguyên nước thường đòi hỏi phải theo dõi các thông số như lượng mưa, lưu lượng nước và mực nước để đưa ra quyết định phù hợp. Quản lý tài nguyên nước hiện đại cũng tập trung vào tính bền vững để đảm bảo công suất sản xuất điện có thể được duy trì ngay cả trong điều kiện khắc nghiệt như hạn hán. Đập và hồ chứa là những cơ sở chính trong chuỗi công nghiệp thủy điện. Đập thường được sử dụng để nâng mực nước, tạo áp lực nước và do đó tăng động năng của dòng nước. Hồ chứa được sử dụng để lưu trữ nước để đảm bảo có thể cung cấp đủ lưu lượng nước trong thời gian nhu cầu cao điểm. Thiết kế và xây dựng đập cần xem xét các điều kiện địa chất, đặc điểm dòng nước và tác động sinh thái để đảm bảo an toàn và bền vững. Tua-bin là thành phần cốt lõi trong chuỗi công nghiệp thủy điện. Khi nước chảy qua các cánh tua-bin, động năng của nước được chuyển thành năng lượng cơ học, khiến tua-bin quay. Thiết kế và loại tua bin có thể được lựa chọn dựa trên tốc độ, lưu lượng và độ cao của dòng nước để đạt được hiệu suất năng lượng cao nhất. Sau khi tua bin quay, nó sẽ dẫn động máy phát điện được kết nối để tạo ra điện. Máy phát điện là thiết bị chính chuyển đổi năng lượng cơ học thành năng lượng điện. Nhìn chung, nguyên lý hoạt động của máy phát điện là tạo ra dòng điện thông qua từ trường quay để tạo ra dòng điện xoay chiều. Thiết kế và công suất của máy phát điện cần được xác định dựa trên nhu cầu điện năng và đặc điểm dòng nước. Điện do máy phát điện tạo ra là dòng điện xoay chiều, thường cần được xử lý thông qua trạm biến áp. Chức năng chính của trạm biến áp bao gồm tăng áp (tăng điện áp để giảm tổn thất năng lượng trong quá trình truyền tải điện) và chuyển đổi các loại dòng điện (chuyển đổi AC thành DC hoặc ngược lại) để đáp ứng các yêu cầu của hệ thống truyền tải điện. Liên kết cuối cùng là truyền tải điện. Điện do nhà máy điện tạo ra được truyền đến người dùng điện ở các thành phố, khu công nghiệp hoặc nông thôn thông qua đường dây truyền tải. Đường dây truyền tải cần được quy hoạch, thiết kế và bảo trì để đảm bảo điện được truyền tải an toàn và hiệu quả đến đích. Ở một số khu vực, điện năng cũng có thể cần được xử lý lại thông qua các trạm biến áp để đáp ứng nhu cầu về điện áp và tần số khác nhau.
Nguồn thủy điện dồi dào và sản xuất đủ thủy điện
Trung Quốc là quốc gia sản xuất thủy điện lớn nhất thế giới với nguồn tài nguyên nước dồi dào và các dự án thủy điện quy mô lớn. Ngành thủy điện của Trung Quốc đóng vai trò quan trọng trong việc đáp ứng nhu cầu điện trong nước, giảm phát thải khí nhà kính và cải thiện cơ cấu năng lượng. Tiêu thụ điện xã hội là một chỉ số kinh tế quan trọng phản ánh mức độ tiêu thụ điện của một quốc gia hoặc khu vực và có ý nghĩa to lớn trong việc đo lường các hoạt động kinh tế, nguồn cung cấp điện và tác động đến môi trường. Theo số liệu do Cục Năng lượng Quốc gia công bố, tổng mức tiêu thụ điện của nước tôi đã cho thấy xu hướng tăng trưởng ổn định. Đến cuối năm 2022, tổng mức tiêu thụ điện của nước tôi là 863,72 tỷ kWh, tăng 324,4 tỷ kWh so với năm 2021, tăng 3,9% so với cùng kỳ năm trước.
Theo số liệu do Hội đồng Điện lực Trung Quốc công bố, mức tiêu thụ điện lớn nhất ở nước tôi là ở ngành công nghiệp thứ cấp, tiếp theo là ngành công nghiệp thứ ba. Ngành công nghiệp sơ cấp tiêu thụ 114,6 tỷ kWh điện, tăng 10,4% so với năm trước. Trong đó, mức tiêu thụ điện của nông nghiệp, ngư nghiệp và chăn nuôi lần lượt tăng 6,3%, 12,6% và 16,3%. Việc thúc đẩy toàn diện chiến lược phục hồi nông thôn và cải thiện đáng kể tình trạng điện nông thôn cùng mức độ điện khí hóa liên tục trong những năm gần đây đã thúc đẩy mức tiêu thụ điện tăng nhanh ở ngành công nghiệp sơ cấp. Ngành công nghiệp thứ cấp tiêu thụ 5,70 nghìn tỷ kWh điện, tăng 1,2% so với năm trước. Trong đó, mức tiêu thụ điện hàng năm của các ngành công nghiệp sản xuất thiết bị và công nghệ cao tăng 2,8%, và mức tiêu thụ điện hàng năm của các ngành sản xuất máy móc và thiết bị điện, sản xuất dược phẩm, truyền thông máy tính và các ngành sản xuất thiết bị điện tử khác tăng hơn 5%; Tiêu thụ điện của ngành sản xuất xe năng lượng mới tăng đáng kể 71,1%. Tiêu thụ điện của ngành công nghiệp ba là 1,49 nghìn tỷ kWh, tăng 4,4% so với năm trước. Thứ tư, tiêu thụ điện của cư dân thành thị và nông thôn là 1,34 nghìn tỷ kWh, tăng 13,8% so với năm trước.
Các dự án thủy điện của Trung Quốc được phân bổ trên khắp cả nước, bao gồm các nhà máy thủy điện lớn, nhà máy thủy điện nhỏ và các dự án thủy điện phân tán. Các dự án thủy điện nổi tiếng bao gồm Nhà máy điện Tam Hiệp, là một trong những nhà máy thủy điện lớn nhất Trung Quốc và thế giới, nằm ở khu vực Tam Hiệp ở thượng nguồn sông Dương Tử. Nhà máy có công suất phát điện khổng lồ và cung cấp điện cho các ngành công nghiệp và thành phố; Nhà máy điện Xiangjiaba, Nhà máy điện Xiangjiaba nằm ở tỉnh Tứ Xuyên và là một trong những nhà máy thủy điện lớn nhất ở tây nam Trung Quốc. Nhà máy nằm trên sông Kim Sa và cung cấp điện cho khu vực này; Nhà máy điện hồ Sailimu, Nhà máy điện hồ Sailimu nằm ở Khu tự trị dân tộc Duy Ngô Nhĩ Tân Cương và là một trong những dự án thủy điện quan trọng ở phía tây Trung Quốc. Nhà máy nằm trên hồ Sailimu và có chức năng cung cấp điện đáng kể. Theo số liệu do Cục Thống kê Quốc gia công bố, sản lượng thủy điện của nước tôi đã tăng đều đặn qua từng năm. Đến cuối năm 2022, sản lượng thủy điện của nước ta đạt 1.352,195 tỷ kWh, tăng 0,99% so với cùng kỳ năm trước. Tính đến tháng 8 năm 2023, sản lượng thủy điện của nước ta đạt 718,74 tỷ kWh, giảm nhẹ so với cùng kỳ năm trước, giảm 0,16% so với cùng kỳ năm trước. Nguyên nhân chủ yếu là do ảnh hưởng của khí hậu, lượng mưa năm 2023 giảm đáng kể.
Thời gian đăng: 19-12-2024
