کشورهایی با بیشترین پتانسیل برق آبی منابع انرژی آبی جهان و استفاده از آنها

23. پتانسیل جهانی انرژی آبی جریان رودخانه

برق آبی(انرژی آب) انرژی است که آب در حال حرکت در نهرها در امتداد سطح زمین است. سه دسته پتانسیل انرژی آبی (منابع برق آبی) وجود دارد: نظری، فنی و اقتصادی.

هنگام تعیین پتانسیل نظری انرژی آبی(که بالقوه و ناخالص نیز نامیده می شود) مجموع رواناب سطحی رودخانه ها در نظر گرفته شده است که همانطور که قبلاً ذکر شد 48 هزار کیلومتر در سال است. اگر میانگین ارتفاع زمین را 800 متر در نظر بگیریم، آنگاه پتانسیل نظری 1000 میلیون کیلووات توان ممکن محاسبه می شود که مربوط به تولید حدود 35 تریلیون کیلووات ساعت در سال است. با این حال، برآوردهای دیگری از این پتانسیل وجود دارد که از 35 تریلیون تا 40 تریلیون کیلووات ساعت متغیر است.

پتانسیل فنی برق آبی –این بخشی از پتانسیل نظری است که می توان از نظر فنی با در نظر گرفتن نوسانات سالانه و فصلی جریان رودخانه، وجود مکان های مناسب برای ساخت نیروگاه های برق آبی و همچنین تلفات آب ناشی از تبخیر، فیلتراسیون و غیره استفاده کرد. ضریب تبدیل پتانسیل نظری به فنی برای مناطق مختلف زمین و کشورها یکسان نیست، اما به طور متوسط ​​معمولاً برابر با 0.5 در نظر گرفته می شود. اغلب، پتانسیل فنی فنی برق آبی جهانی 15 تریلیون کیلووات ساعت تولید ممکن تخمین زده می شود.

سرانجام، پتانسیل اقتصادی انرژی آبی- این بخشی از پتانسیل فنی است که استفاده از آن در شرایط خاص مکان و زمان می تواند توجیه اقتصادی داشته باشد. کمتر از پتانسیل فنی است و 8-10 تریلیون کیلووات ساعت در سال تخمین زده می شود که معادل ظرفیت 2340 میلیون کیلووات است. می توان اضافه کرد که این رقم را نمی توان کاملاً ثابت در نظر گرفت. به عنوان مثال، پس از بحران جهانی انرژی در اواسط دهه 1970. و افزایش قیمت سوخت، ضریب تبدیل از پتانسیل فنی به پتانسیل اقتصادی به 70 تا 80 درصد افزایش یافت و شروع به تخمین 15 تریلیون کیلووات ساعت در سال شد. اما پس از آن دوباره این نسبت کاهش یافت.

پیش از این، می توان فرض کرد که توزیع پتانسیل برق آبی در سراسر خشکی زمین نابرابر است. در واقع، طبق داده‌های موجود، از نظر پتانسیل نظری، آسیا (42٪ از جهان) جلوتر است، پس از آن آفریقا (21٪)، آمریکای شمالی و جنوبی (هر کدام 12-13٪)، اروپا (9) و استرالیا قرار دارند. و اقیانوسیه (3%). در پشت این ارقام کلی، جغرافی دان، البته، مکان بزرگترین سیستم های رودخانه ای جهان را می بیند.

مشخص شده است که تقریباً نیمی از جریان رودخانه های جهان از 50 رودخانه بزرگ می آید که حوضه های آنها 40٪ از زمین را پوشش می دهد. از این تعداد، 15 مورد از آنها (9 در آسیا، 3 در آمریکای جنوبی، 2 مورد در آمریکای شمالی و 1 مورد در آفریقا) دارای متوسط ​​جریان آب 10 هزار متر مکعب در ثانیه یا بیشتر هستند. اما این شاخص به خودی خود هنوز نقش یک رودخانه خاص در پتانسیل آبی را تعیین نمی کند. به عنوان مثال، آمازون پنج برابر بیشتر از دومین رودخانه پرآب جهان، کنگو، آب را به اقیانوس می برد. با این حال، کنگو، به دلیل ویژگی های توپوگرافی و زمین شناسی سرزمینی که از طریق آن جریان دارد، پتانسیل برق آبی به طور قابل توجهی نسبت به آمازون دارد.

توزیع پتانسیل اقتصادی برق آبی بر اساس مناطق جهان در جدول 27 نشان داده شده است.

داده های ارائه شده در جدول 27 به ما امکان می دهد چندین نتیجه گیری کنیم. این واقعیت که مناطق بزرگی از زمین، از نظر مقیاس پتانسیل آبی اقتصادی، به شرح زیر "صفحه بندی" شده اند: آسیای خارجی، آمریکای لاتین، آفریقا و آمریکای شمالی، کشورهای مستقل مشترک المنافع، اروپای خارجی، استرالیا و اقیانوسیه. این واقعیت که تاکنون تنها 21 درصد از پتانسیل آبی اقتصادی زمین استفاده می شود (این بدان معناست که در اصل، تولید سالانه برق در نیروگاه های برق آبی را می توان حدود پنج برابر افزایش داد). در نهایت، این واقعیت که درجه توسعه پتانسیل برق آبی به ویژه در اروپای خارجی بالا است، جایی که اکثر مقاطع عرضی رودخانه ها قبلاً برای ساخت نیروگاه های برق آبی و در آمریکای شمالی استفاده شده است. مطلوب ترین شرایط منابع برای توسعه نیروگاه های آبی در آسیا، آفریقا و آمریکای لاتین یافت می شود. می توان اضافه کرد که کشورهای در حال توسعه به طور کلی تقریباً 2/3 دیگر از پتانسیل استفاده نشده انرژی آبی جهان را در اختیار دارند.

جدول 27

پتانسیل جهانی انرژی برق آبی و استفاده از آن

* بدون کشورهای CIS.

در بین این کشورها از نظر پتانسیل اقتصادی انرژی آبی، پنج کشور برتر شامل چین (1260 میلیارد کیلووات ساعت)، روسیه (850 میلیارد)، برزیل (765 میلیارد)، کانادا (540 میلیارد) و هند (500 میلیارد کیلووات ساعت) برجسته هستند. به خصوص که تقریباً 1/2 از این پتانسیل کل را تشکیل می دهد. پس از آن جمهوری دموکراتیک کنگو (420 کیلووات ساعت)، ایالات متحده (375)، تاجیکستان (265)، پرو (260)، اتیوپی (260)، نروژ (180)، ترکیه (125)، ژاپن (115 کیلووات ساعت) قرار دارند. میزان استفاده از این پتانسیل در کشورهای مختلف بسیار متفاوت است. در فرانسه، سوئیس، ایتالیا، ژاپن تقریباً به طور کامل استفاده شده است، در ایالات متحده آمریکا و کانادا 38-40٪، در حالی که در چین - 16، در هند - 15، در پرو - 5، و در دموکرات ها. جمهوری کنگو - 1.5٪.

روسیه دارای منابع بسیار بزرگ انرژی آبی است. پتانسیل نظری آن 2900 میلیارد کیلووات ساعت، پتانسیل فنی آن 1670 میلیارد و پتانسیل اقتصادی آن، همانطور که قبلا ذکر شد، 850 میلیارد کیلووات ساعت در سال برآورد شده است. اما در سراسر کشور بسیار نابرابر توزیع شده است: بخش اروپایی 15٪ و بخش آسیایی - 85٪. تنها 18٪ از آن تاکنون توسعه یافته است (از جمله در بخش اروپایی - 50٪، در سیبری - 19٪ و در شرق دور - 4٪).

با وجود توسعه چشمگیر انرژی آبی در جهان، هنوز یکنواختی کامل در محاسبه منابع انرژی آبی جهان وجود ندارد و هیچ ماده ای وجود ندارد که ارزیابی قابل مقایسه ای از منابع انرژی آبی جهان ارائه دهد. محاسبات کاداستر ذخایر برق آبی کشورهای مختلف و متخصصان فردی در تعدادی از شاخص ها با یکدیگر متفاوت است: کامل بودن پوشش سیستم رودخانه یک کشور خاص و جریان های آبی فردی، روش شناسی تعیین قدرت. در برخی از کشورها منابع بالقوه برق آبی در نظر گرفته می شود، در برخی دیگر عوامل اصلاحی مختلف و غیره معرفی می شوند.

تلاشی برای ساده کردن حسابداری و ارزیابی منابع انرژی آبی جهان در کنفرانس جهانی انرژی (WIREC) انجام شد.

محتوای زیر از مفهوم پتانسیل برق آبی پیشنهاد شد - مجموع توان ناخالص تمام بخش های مجزای جریان آب که در حال حاضر مورد استفاده قرار می گیرند یا می توان از آنها انرژی استفاده کرد. قدرت ناخالص یک جریان آب، که قدرت نظری آن را مشخص می کند، با فرمول تعیین می شود:

N kW = 9.81 QH،

که در آن Q سرعت جریان آب است، m 3 / s. H - قطره، m.

توان برای سه نرخ جریان مشخص تعیین می شود: Q = 95٪ - نرخ جریان، در 95٪ از زمان موجود است. Q = 50% - امنیت 50% مواقع. میانگین Q - میانگین حسابی.

یک اشکال مهم این پیشنهادها این بود که آنها برای حسابداری منابع انرژی آبی نه برای کل آبراه، بلکه فقط برای بخش هایی از آن که مورد توجه انرژی هستند، پیش بینی می کردند. انتخاب این سایت ها نمی تواند به طور دقیق تنظیم شود، که در عمل منجر به معرفی عناصر ذهنی در محاسبات شد. روی میز جدول 1 داده های محاسبه شده برای جلسه ششم MIREK در مورد منابع انرژی آبی هر کشور را نشان می دهد.

موضوع ساده‌سازی حسابداری منابع انرژی آبی در کار کمیته برق کمیسیون اقتصادی سازمان ملل برای اروپا مورد توجه زیادی قرار گرفت که توصیه‌های خاصی را در مورد این موضوع ایجاد کرد. این توصیه ها طبقه بندی زیر را در تعیین پتانسیل ایجاد کردند:

پتانسیل بالقوه ناخالص انرژی آبی(یا منابع برق آبی مشترک) :

1. سطح، با در نظر گرفتن انرژی جریان آب در قلمرو کل منطقه یا حوضه رودخانه جداگانه. 2. رودخانه، با در نظر گرفتن انرژی جریان آب.

پتانسیل خالص (یا خالص) انرژی آبی عملیاتی:

1. فنی (یا منابع فنی برق آبی) - بخشی از پتانسیل نظری ناخالص رودخانه که از نظر فنی می تواند مورد استفاده قرار گیرد یا در حال حاضر استفاده می شود (پتانسیل فنی جهانی تقریباً 12300 میلیارد کیلووات ساعت تخمین زده می شود). 2. اقتصادی (یا منابع برق آبی اقتصادی) - بخشی از پتانسیل فنی که استفاده از آن در شرایط واقعی موجود از نظر اقتصادی توجیه می شود (یعنی از نظر اقتصادی برای استفاده سودآور است). منابع اقتصادی انرژی آبی در کشورهای جداگانه در جدول 4 آورده شده است.

بر این اساس، ارزش کامل منابع بالقوه انرژی آبی جهان برای جریان رودخانه در جدول 2 آورده شده است.

جدول 2 منابع برق آبی (پتانسیل کامل رودخانه برق آبی) قاره های منفرد

محاسبات فوق در یک زمان تغییرات قابل توجهی را در ایده های قبلی در مورد توزیع منابع انرژی آبی در سراسر قاره ها ایجاد کرد. به خصوص تغییرات بزرگی در آفریقا و آسیا مشاهده شد. این داده ها نشان می دهد که قاره آسیا تقریباً 36 درصد از ذخایر انرژی آبی جهان را در خود جای داده است، در حالی که آفریقا که غنی ترین منابع انرژی آبی در نظر گرفته می شد، حدود 19 درصد را در خود جای داده است. روی میز جدول 3 مقایسه ای از داده های توصیف کننده توزیع منابع برق آبی در سراسر قاره ها را ارائه می دهد که از محاسبات مختلف به دست آمده است.

جدول 3 اشباع قلمروهای قاره ای با منابع انرژی آبی، هزار کیلووات ساعت در هر متر مربع. کیلومتر

جدول 4 مقایسه داده ها در مورد توزیع منابع بالقوه برق آبی بر اساس قاره (% از کل برای جهان)

حتی اگر در نظر بگیریم که ایده های قبلی در مورد توزیع منابع برق آبی بر اساس داده های محاسبه شده بر اساس جریان 95 درصد عرضه بود، باز هم نمی توانیم به بیش برآورد استثنایی در ایده های قبلی در مورد منابع بالقوه آفریقا توجه نکنیم. بر اساس ایده های اغراق آمیز در مورد جریان رودخانه های این قاره.

اگر جریان سالانه حوضه رودخانه کنگو قبلاً بین 500-570 میلی متر لایه تخمین زده می شد، در حال حاضر تنها 370 میلی متر تخمین زده می شود.

برای رودخانه نیجر، یک لایه رواناب 567 میلی متر در نظر گرفته شد، اما در واقع حدود 300 میلی متر است.

همین اتفاق با داده‌های مربوط به اندازه متوسط ​​لایه رواناب، که شاخص‌های خوبی از پتانسیل انرژی آبی قاره‌های منفرد هستند، رخ می‌دهد (جدول 7 را ببینید).

از این جدول مشخص است که با توجه به ارتفاع قاره و میزان رواناب، یعنی. در شاخص های کلیدی انرژی، آفریقا بسیار عقب تر از آسیا و تقریباً همتراز با آمریکای شمالی است.

بنابراین، توزیع منابع آبی تا حد زیادی با ویژگی های جغرافیایی بزرگترین رودخانه ها و حوضه های آنها مرتبط است. تقریباً 50 درصد از جریان آب جهان از 50 رودخانه بزرگ تأمین می شود که حوضه آنها حدود 40 درصد از زمین را پوشش می دهد. 15 رودخانه از این تعداد 10 هزار کیلومتر بر ثانیه یا بیشتر جریان دارند. نه نفر از آنها در آسیا، سه نفر در آمریکای جنوبی، دو نفر در آمریکای شمالی و یک نفر در آفریقا هستند.

اکثر منابع انرژی آبی جهان (حدود 60 درصد) در نیمکره شرقی است که از نظر شاخص ویژه (در واحد سطح) در دسترس بودن منابع آبی (به ترتیب 17 و 15 کیلووات بر کیلومتر مربع) نسبت به نیمکره غربی برتری دارد.

به لطف سطح بالای توسعه صنعتی، کشورهای اروپای غربی و آمریکای شمالی برای مدت طولانی از سایر کشورها از نظر توسعه منابع انرژی آبی جلوتر بودند. قبلاً در اواسط دهه 20، پتانسیل انرژی آبی در اروپای غربی تقریباً 6٪ و در آمریکای شمالی که بیشترین ظرفیت انرژی آبی را در این دوره داشت، با 4٪ توسعه یافت. نیم قرن بعد، ارقام مربوطه برای اروپای غربی حدود 60٪ و برای آمریکای شمالی - حدود 35٪ بود. قبلاً در اواسط دهه 70، ظرفیت مطلق نیروگاه های برق آبی در اروپای غربی از هر منطقه دیگری در جهان بیشتر بود.

در کشورهای در حال توسعه، نرخ نسبتاً بالای استفاده از انرژی آبی عمدتاً به دلیل نقطه شروع بسیار پایین است. با افزایش بیش از 50 برابری ظرفیت نصب شده نیروگاه های آبی در طی نیم قرن، کشورهای در حال توسعه در اواسط دهه 70 بیش از 4.5 برابر از کشورهای توسعه یافته هم در ظرفیت نیروگاه ها و هم از نظر تولید برق از آنها عقب بودند. و اگر در کشورهای توسعه یافته تقریباً 45٪ از پتانسیل آبی در اواسط دهه 70 استفاده می شد ، در کشورهای در حال توسعه فقط 5٪ بود. برای کل جهان، این رقم 18 درصد است. بنابراین، جهان هنوز با استفاده از بخش کوچکی از پتانسیل برق آبی خود مشخص می شود.

با توجه به کاهش منابع اقتصادی انرژی آبی در تعدادی از کشورها، علاقه به ساخت نیروگاه های ذخیره سازی پمپی (PSPP) در این کشورها به طور قابل توجهی افزایش یافته است. در اروپا، آنها در دهه 30-20 شروع به ساخت نیروگاه های ذخیره سازی پمپی ویژه کردند، اما از اواسط دهه 50 پیشرفت زیادی دریافت کردند. در حال حاضر بیش از نیمی از نیروگاه های ذخیره سازی پمپاژ شده در جهان در کشورهای اتحادیه اروپا قرار دارند. در ایالات متحده و کانادا، تاسیسات ذخیره سازی پمپ شده در گذشته کمتر از اروپا گسترده بوده است، زیرا... این کشورها دارای ذخایر زیادی از منابع اقتصادی انرژی آبی بودند. با این حال، در سال های اخیر، علاقه به نیروگاه های ذخیره سازی پمپ شده نیز در ایالات متحده و کانادا افزایش یافته است. همچنین اخیراً استفاده از انرژی جزر و مد دریا برای تولید برق در جهان بسیار مورد توجه قرار گرفته است انرژی جزر و مد دریا تجدید پذیر و عملاً پایان ناپذیر است - این یک منبع عظیم انرژی است. نیروگاه های جزر و مدی (TPP) در حال حاضر در بسیاری از کشورها فعال هستند. فرانسه تاکنون بیشترین پیشرفت را در این مسیر داشته است.

23. پتانسیل جهانی انرژی آبی جریان رودخانه

برق آبی(انرژی آب) انرژی است که آب در حال حرکت در نهرها در امتداد سطح زمین است. سه دسته پتانسیل انرژی آبی (منابع برق آبی) وجود دارد: نظری، فنی و اقتصادی.

هنگام تعیین پتانسیل نظری انرژی آبی(که بالقوه و ناخالص نیز نامیده می شود) مجموع رواناب سطحی رودخانه ها در نظر گرفته شده است که همانطور که قبلاً ذکر شد 48 هزار کیلومتر در سال است. اگر میانگین ارتفاع زمین را 800 متر در نظر بگیریم، آنگاه پتانسیل نظری 1000 میلیون کیلووات توان ممکن محاسبه می شود که مربوط به تولید حدود 35 تریلیون کیلووات ساعت در سال است. با این حال، برآوردهای دیگری از این پتانسیل وجود دارد که از 35 تریلیون تا 40 تریلیون کیلووات ساعت متغیر است.

پتانسیل فنی برق آبی –این بخشی از پتانسیل نظری است که می توان از نظر فنی با در نظر گرفتن نوسانات سالانه و فصلی جریان رودخانه، وجود مکان های مناسب برای ساخت نیروگاه های برق آبی و همچنین تلفات آب ناشی از تبخیر، فیلتراسیون و غیره استفاده کرد. ضریب تبدیل پتانسیل نظری به فنی برای مناطق مختلف زمین و کشورها یکسان نیست، اما به طور متوسط ​​معمولاً برابر با 0.5 در نظر گرفته می شود. اغلب، پتانسیل فنی فنی برق آبی جهانی 15 تریلیون کیلووات ساعت تولید ممکن تخمین زده می شود.

سرانجام، پتانسیل اقتصادی انرژی آبی- این بخشی از پتانسیل فنی است که استفاده از آن در شرایط خاص مکان و زمان می تواند توجیه اقتصادی داشته باشد. کمتر از پتانسیل فنی است و 8-10 تریلیون کیلووات ساعت در سال تخمین زده می شود که معادل ظرفیت 2340 میلیون کیلووات است. می توان اضافه کرد که این رقم را نمی توان کاملاً ثابت در نظر گرفت. به عنوان مثال، پس از بحران جهانی انرژی در اواسط دهه 1970. و افزایش قیمت سوخت، ضریب تبدیل از پتانسیل فنی به پتانسیل اقتصادی به 70 تا 80 درصد افزایش یافت و شروع به تخمین 15 تریلیون کیلووات ساعت در سال شد. اما پس از آن دوباره این نسبت کاهش یافت.

پیش از این، می توان فرض کرد که توزیع پتانسیل برق آبی در سراسر خشکی زمین نابرابر است. در واقع، طبق داده‌های موجود، از نظر پتانسیل نظری، آسیا (42٪ از جهان) جلوتر است، پس از آن آفریقا (21٪)، آمریکای شمالی و جنوبی (هر کدام 12-13٪)، اروپا (9) و استرالیا قرار دارند. و اقیانوسیه (3%). در پشت این ارقام کلی، جغرافی دان، البته، مکان بزرگترین سیستم های رودخانه ای جهان را می بیند.

مشخص شده است که تقریباً نیمی از جریان رودخانه های جهان از 50 رودخانه بزرگ می آید که حوضه های آنها 40٪ از زمین را پوشش می دهد. از این تعداد، 15 مورد از آنها (9 در آسیا، 3 در آمریکای جنوبی، 2 مورد در آمریکای شمالی و 1 مورد در آفریقا) دارای متوسط ​​جریان آب 10 هزار متر مکعب در ثانیه یا بیشتر هستند. اما این شاخص به خودی خود هنوز نقش یک رودخانه خاص در پتانسیل آبی را تعیین نمی کند. به عنوان مثال، آمازون پنج برابر بیشتر از دومین رودخانه پرآب جهان، کنگو، آب را به اقیانوس می برد. با این حال، کنگو، به دلیل ویژگی های توپوگرافی و زمین شناسی سرزمینی که از طریق آن جریان دارد، پتانسیل برق آبی به طور قابل توجهی نسبت به آمازون دارد.

توزیع پتانسیل اقتصادی برق آبی بر اساس مناطق جهان در جدول 27 نشان داده شده است.

داده های ارائه شده در جدول 27 به ما امکان می دهد چندین نتیجه گیری کنیم. این واقعیت که مناطق بزرگی از زمین، از نظر مقیاس پتانسیل آبی اقتصادی، به شرح زیر "صفحه بندی" شده اند: آسیای خارجی، آمریکای لاتین، آفریقا و آمریکای شمالی، کشورهای مستقل مشترک المنافع، اروپای خارجی، استرالیا و اقیانوسیه. این واقعیت که تاکنون تنها 21 درصد از پتانسیل آبی اقتصادی زمین استفاده می شود (این بدان معناست که در اصل، تولید سالانه برق در نیروگاه های برق آبی را می توان حدود پنج برابر افزایش داد). در نهایت، این واقعیت که درجه توسعه پتانسیل برق آبی به ویژه در اروپای خارجی بالا است، جایی که اکثر مقاطع عرضی رودخانه ها قبلاً برای ساخت نیروگاه های برق آبی و در آمریکای شمالی استفاده شده است. مطلوب ترین شرایط منابع برای توسعه نیروگاه های آبی در آسیا، آفریقا و آمریکای لاتین یافت می شود. می توان اضافه کرد که کشورهای در حال توسعه به طور کلی تقریباً 2/3 دیگر از پتانسیل استفاده نشده انرژی آبی جهان را در اختیار دارند.

جدول 27

پتانسیل جهانی انرژی برق آبی و استفاده از آن

* بدون کشورهای CIS.

در بین این کشورها از نظر پتانسیل اقتصادی انرژی آبی، پنج کشور برتر شامل چین (1260 میلیارد کیلووات ساعت)، روسیه (850 میلیارد)، برزیل (765 میلیارد)، کانادا (540 میلیارد) و هند (500 میلیارد کیلووات ساعت) برجسته هستند. به خصوص که تقریباً 1/2 از این پتانسیل کل را تشکیل می دهد. پس از آن جمهوری دموکراتیک کنگو (420 کیلووات ساعت)، ایالات متحده (375)، تاجیکستان (265)، پرو (260)، اتیوپی (260)، نروژ (180)، ترکیه (125)، ژاپن (115 کیلووات ساعت) قرار دارند. میزان استفاده از این پتانسیل در کشورهای مختلف بسیار متفاوت است. در فرانسه، سوئیس، ایتالیا، ژاپن تقریباً به طور کامل استفاده شده است، در ایالات متحده آمریکا و کانادا 38-40٪، در حالی که در چین - 16، در هند - 15، در پرو - 5، و در دموکرات ها. جمهوری کنگو - 1.5٪.

روسیه دارای منابع بسیار بزرگ انرژی آبی است. پتانسیل نظری آن 2900 میلیارد کیلووات ساعت، پتانسیل فنی آن 1670 میلیارد و پتانسیل اقتصادی آن، همانطور که قبلا ذکر شد، 850 میلیارد کیلووات ساعت در سال برآورد شده است. اما در سراسر کشور بسیار نابرابر توزیع شده است: بخش اروپایی 15٪ و بخش آسیایی - 85٪. تنها 18٪ از آن تاکنون توسعه یافته است (از جمله در بخش اروپایی - 50٪، در سیبری - 19٪ و در شرق دور - 4٪).

در بین این کشورها از نظر پتانسیل اقتصادی انرژی آبی، پنج کشور برتر شامل چین (1260 میلیارد کیلووات ساعت)، روسیه (850 میلیارد)، برزیل (765 میلیارد)، کانادا (540 میلیارد) و هند (500 میلیارد کیلووات ساعت) برجسته هستند. به خصوص که تقریباً 1/2 از این پتانسیل کل را تشکیل می دهد. پس از آن جمهوری دموکراتیک کنگو (420 کیلووات ساعت)، ایالات متحده (375)، تاجیکستان (265)، پرو (260)، اتیوپی (260)، نروژ (180)، ترکیه (125)، ژاپن (115 کیلووات ساعت) قرار دارند. میزان استفاده از این پتانسیل در کشورهای مختلف بسیار متفاوت است. در فرانسه، سوئیس، ایتالیا، ژاپن تقریباً به طور کامل استفاده شده است، در ایالات متحده آمریکا و کانادا 38-40٪، در حالی که در چین - 16، در هند - 15، در پرو - 5، و در دموکرات ها. جمهوری کنگو - 1.5٪.

روسیه دارای منابع بسیار بزرگ انرژی آبی است. پتانسیل نظری آن 2900 میلیارد کیلووات ساعت، پتانسیل فنی آن 1670 میلیارد و پتانسیل اقتصادی آن، همانطور که قبلا ذکر شد، 850 میلیارد کیلووات ساعت در سال برآورد شده است. اما در سراسر کشور بسیار نابرابر توزیع شده است: بخش اروپایی 15٪ و بخش آسیایی - 85٪. تنها 18٪ از آن تاکنون توسعه یافته است (از جمله در بخش اروپایی - 50٪، در سیبری - 19٪ و در شرق دور - 4٪).

43. پویایی ساخت نیروگاه های آبی در قرن بیستم و دلایل کاهش قابل توجه آن در دهه 1980. و در سالهای بعد تا کنون.

44. عوامل تعیین کننده نیاز به تجدید نظر در برآورد پتانسیل اقتصادی برق آبی روسیه.

45. دلایل افزایش هزینه ساخت هیدرولیک.

تعریف صنعت برق و ویژگی های این صنعت.

صنعت برق –مجتمع تولیدی و فناوری که شامل تاسیسات تولید برق، تولید مشترک انرژی الکتریکی و حرارتی، انتقال به تاسیسات مصرف کننده می باشد.

ü عدم امکان موجودی (معادل لحظات مصرف و تولید)

ü برق از نظر پول و زمان پرهزینه است. TPP - بیش از 10 سال. هسته ای - 15. نیروگاه های برق آبی - بیش از 20. میلیاردها دلار.

ü افزایش شدید ظرفیت غیرممکن است، از این رو زمان از کار افتادن آنها.

ü تولید برق از کل مقدار در فدراسیون روسیه: نیروگاه های هسته ای - 12٪، نیروگاه های حرارتی - 69٪، نیروگاه های برق آبی - 19٪.

ü تولید و توزیع برق یک فرآیند تک فناوری است. تمام برق به یک شبکه واحد تامین می شود. همه مصرف کنندگان از یک شبکه استفاده می کنند. هرچه نیروگاه های بیشتری وجود داشته باشد، سیستم انرژی قابل اعتمادتر است. نیروگاه ها جایگزین یکدیگر نمی شوند. بار الکتریکی بسته به زمان روز بسیار متفاوت است. هر چه تعداد مناطق زمانی سیستم قدرت بیشتر باشد، تغییر بار کمتر و پایدارتر عمل می کند.

ü در نیروگاه های هسته ای بار قابل تغییر نیست. نیروگاه های برق آبی می توانند توان را از صفر به حداکثر در چند دقیقه تغییر دهند (برق ارزان، اما هزینه سرمایه بالا). نیروگاه های حرارتی ظرف چند ساعت یا چند روز قدرت را تغییر می دهند، اما با سقف های کوچک. هزینه ها ژنراتورهای توربین گازی به سرعت قدرت را تغییر می دهند، اما سوخت بسیار گرانتر از نیروگاه های حرارتی است. در سیستم، انواع مختلف ایستگاه ها مکمل یکدیگر هستند. هر چه سیستم بزرگتر و قدرتمندتر باشد، تولید برق ارزان تر و قابل اطمینان تر است.

ساختار تولید برق (نیروگاه های حرارتی، نیروگاه های برق آبی، نیروگاه های هسته ای) در روسیه.

مزایا و معایب شرکت های یکپارچه عمودی، پیش نیازهای اصلاح صنعت برق در دهه 90. قرن XX.

در چارچوب یک شرکت انرژی، مدیریت متمرکز اقتصادی و عملیاتی-تکنولوژیکی کلیه مراحل تولید، انتقال و فروش انجام می شود.

مزایای:

ü « "اقتصاد مقیاس" - کاهش هزینه (شدت سرمایه، اوج قدرت)؛

ü کاهش ریسک سرمایه گذاری های بلندمدت بزرگ.

ایرادات:

ü ریسک های سرمایه گذاری بر مصرف کنندگان (تعرفه ها)

ü نقص مقررات دولتی تعرفه ها

ü حساسیت ضعیف به نوآوری

پیش نیازها:

ü ظرفیت تولید مازاد

ü نیروگاه های کم توان با شاخص های عملکرد حرارتی بالا.

ü گسترش استفاده از گاز طبیعی (واحدهای مانورپذیر بسیار اقتصادی)؛

ü فن آوری های کامپیوتری.

نیروی آبی (انرژی آب) انرژی است که توسط آب در حال حرکت در نهرها در سطح زمین است. سه دسته پتانسیل انرژی آبی (منابع برق آبی) وجود دارد: نظری، فنی و اقتصادی.
هنگام تعیین پتانسیل نظری انرژی آبی (که به آن پتانسیل و ناخالص نیز گفته می شود)، کل رواناب سطحی رودخانه ها در نظر گرفته می شود که همانطور که قبلاً ذکر شد 48 هزار کیلومتر مکعب در سال است. اگر میانگین ارتفاع زمین را 800 متر در نظر بگیریم، آنگاه پتانسیل نظری 1000 میلیون کیلووات توان ممکن محاسبه می شود که مربوط به تولید حدود 35 تریلیون کیلووات ساعت در سال است. با این حال، برآوردهای دیگری از این پتانسیل وجود دارد که از 35 تریلیون تا 40 تریلیون کیلووات ساعت متغیر است.
پتانسیل فنی برق آبی بخشی از پتانسیل نظری است که با در نظر گرفتن نوسانات سالانه و فصلی جریان رودخانه، وجود مکان های مناسب برای احداث نیروگاه های برق آبی و همچنین تلفات آب ناشی از تبخیر، فیلتراسیون، می توان از نظر فنی استفاده کرد. و غیره ضریب تبدیل پتانسیل نظری به فنی برای مناطق مختلف کره زمین و کشورها یکسان نیست ولی به طور متوسط ​​معمولاً معادل 0.5 در نظر گرفته می شود. اغلب، پتانسیل فنی فنی برق آبی جهانی 15 تریلیون کیلووات ساعت تولید ممکن تخمین زده می شود.
در نهایت، پتانسیل اقتصادی برق آبی بخشی از پتانسیل فنی است که استفاده از آن در شرایط خاص مکان و زمان معین می تواند توجیه اقتصادی داشته باشد. کمتر از پتانسیل فنی است و 8-10 تریلیون کیلووات ساعت در سال تخمین زده می شود که معادل ظرفیت 2340 میلیون کیلووات است. می توان اضافه کرد که این رقم را نمی توان کاملاً ثابت در نظر گرفت. به عنوان مثال، پس از بحران جهانی انرژی در اواسط دهه 1970. و افزایش قیمت سوخت، ضریب تبدیل از پتانسیل فنی به پتانسیل اقتصادی به 70 تا 80 درصد افزایش یافت و شروع به تخمین 15 تریلیون کیلووات ساعت در سال شد. اما پس از آن دوباره این نسبت کاهش یافت.
پیش از این، می توان فرض کرد که توزیع پتانسیل برق آبی در سراسر خشکی زمین نابرابر است. در واقع، طبق داده‌های موجود، از نظر پتانسیل نظری، آسیا (42٪ از جهان) جلوتر است، پس از آن آفریقا (21٪)، آمریکای شمالی و جنوبی (هر کدام 12-13٪)، اروپا (9) و استرالیا قرار دارند. و اقیانوسیه (3%). در پشت این ارقام کلی، جغرافی دان، البته، مکان بزرگترین سیستم های رودخانه ای جهان را می بیند.
مشخص شده است که تقریباً نیمی از جریان رودخانه های جهان از 50 رودخانه بزرگ می آید که حوضه های آنها 40٪ از زمین را پوشش می دهد. از این تعداد، 15 مورد از آنها (9 در آسیا، 3 در آمریکای جنوبی، 2 مورد در آمریکای شمالی و 1 مورد در آفریقا) دارای متوسط ​​جریان آب 10 هزار متر مکعب بر ثانیه یا بیشتر هستند. اما این شاخص به خودی خود هنوز نقش یک رودخانه خاص در پتانسیل آبی را تعیین نمی کند. به عنوان مثال، آمازون پنج برابر بیشتر از دومین رودخانه پرآب جهان، کنگو، آب را به اقیانوس می برد. با این حال، کنگو، به دلیل ویژگی های توپوگرافی و زمین شناسی سرزمینی که از طریق آن جریان دارد، پتانسیل برق آبی به طور قابل توجهی نسبت به آمازون دارد.
توزیع پتانسیل اقتصادی برق آبی بر اساس مناطق جهان در جدول 27 نشان داده شده است.
داده های ارائه شده در جدول 27 به ما امکان می دهد چندین نتیجه گیری کنیم. این واقعیت که مناطق بزرگی از زمین، از نظر مقیاس پتانسیل آبی اقتصادی، به شرح زیر "صفحه بندی" شده اند: آسیای خارجی، آمریکای لاتین، آفریقا و آمریکای شمالی، کشورهای مستقل مشترک المنافع، اروپای خارجی، استرالیا و اقیانوسیه. این واقعیت که تاکنون تنها 21 درصد از پتانسیل آبی اقتصادی زمین استفاده می شود (این بدان معناست که در اصل، تولید سالانه برق در نیروگاه های برق آبی را می توان حدود پنج برابر افزایش داد). در نهایت، این واقعیت که درجه توسعه پتانسیل برق آبی به ویژه در اروپای خارجی بالا است، جایی که اکثر مقاطع عرضی رودخانه ها قبلاً برای ساخت نیروگاه های برق آبی و در آمریکای شمالی استفاده شده است. مطلوب ترین شرایط منابع برای توسعه نیروگاه های آبی در آسیا، آفریقا و آمریکای لاتین یافت می شود. می توان اضافه کرد که کشورهای در حال توسعه به طور کلی تقریباً 2/3 دیگر از پتانسیل استفاده نشده انرژی آبی جهان را در اختیار دارند.
جدول 27


* بدون کشورهای CIS.
در بین این کشورها از نظر پتانسیل اقتصادی انرژی آبی، پنج کشور برتر شامل چین (1260 میلیارد کیلووات ساعت)، روسیه (850 میلیارد)، برزیل (765 میلیارد)، کانادا (540 میلیارد) و هند (500 میلیارد کیلووات ساعت) برجسته هستند. به خصوص که تقریباً 1/2 از این پتانسیل کل را تشکیل می دهد. پس از آن جمهوری دموکراتیک کنگو (420 کیلووات ساعت)، ایالات متحده (375)، تاجیکستان (265)، پرو (260)، اتیوپی (260)، نروژ (180)، ترکیه (125)، ژاپن (115 کیلووات ساعت) قرار دارند. میزان استفاده از این پتانسیل در کشورهای مختلف بسیار متفاوت است. در فرانسه، سوئیس، ایتالیا، ژاپن تقریباً به طور کامل استفاده شده است، در ایالات متحده آمریکا و کانادا 38-40٪، در حالی که در چین - 16، در هند - 15، در پرو - 5، و در دموکرات ها. جمهوری کنگو - 1.5٪.
روسیه دارای منابع بسیار بزرگ انرژی آبی است. پتانسیل نظری آن 2900 میلیارد کیلووات ساعت، پتانسیل فنی آن 1670 میلیارد و پتانسیل اقتصادی آن، همانطور که قبلا ذکر شد، 850 میلیارد کیلووات ساعت در سال برآورد شده است. اما در سراسر کشور بسیار نابرابر توزیع شده است: بخش اروپایی 15٪ و بخش آسیایی - 85٪. تنها 18٪ از آن تاکنون توسعه یافته است (از جمله در بخش اروپایی - 50٪، در سیبری - 19٪ و در شرق دور - 4٪).