Empangan Mega di Dataran Tinggi Tibet dan Wajah Baharu Strategi Tenaga Bersih China

Bagaimana empangan di Dataran Tinggi Tibet membentuk semula gabungan tenaga

China sedang meningkatkan peranan tenaga hidro sebagai teras sistem tenaga bersihnya, dengan menggabungkan pemasangan tenaga angin dan solar pada skala rekod dengan projek mega baharu di antara muka bumi paling mencabar di dunia. Di Dataran Tinggi Tibet, jurutera telah mula mengoperasikan stesen di altitud tinggi dan meneruskan pembinaan kompleks yang jauh lebih besar di Sungai Yarlung Tsangpo, sebagai sebahagian daripada strategi untuk menstabilkan grid, mengurangkan pelepasan dan menghantar bekalan elektrik dari barat ke kawasan perindustrian utama negara itu di timur. Pendekatan ini menggabungkan tenaga boleh baharu yang berubah-ubah dengan penjanaan berasaskan air yang boleh beroperasi sepanjang masa atau meningkatkan output dengan pantas bagi mengimbangi sistem.

Sebuah loji altitud tinggi yang baru siap di dataran tinggi itu dilaporkan mampu menghasilkan kira-kira 11 bilion kilowatt jam setahun, cukup untuk membekalkan tenaga kepada jutaan isi rumah. Loji itu mempamerkan bagaimana cerun sungai yang curam di lembah pergunungan boleh membekalkan kuasa dalam jumlah besar dengan tapak yang agak kecil. China menyifatkan projek-projek ini sebagai bersih dan praktikal, sementara pengkritik memberi amaran bahawa ekosistem dan geologi rapuh di dataran tinggi itu menghadapi tekanan besar apabila pembinaan dipercepat.

Projek utama Beijing ialah kompleks tenaga hidro Medog yang dirancang di bahagian hilir Sungai Yarlung Tsangpo, sungai rentas sempadan yang dikenali sebagai Brahmaputra di India dan kemudian Jamuna di Bangladesh. Projek itu direka untuk mengatasi mana-mana stesen tenaga hidro sedia ada dari segi skala, dan menjadi tunjang dasar tenaga yang bertujuan mengurangkan karbon serta menjamin bekalan tenaga ketika musim permintaan puncak.

Apa yang sedang dibina di Sungai Yarlung Tsangpo

Projek Medog, yang kadangkala disebut sebagai stesen tenaga hidro Motuo, diluluskan dengan kapasiti terpasang kira-kira 60,000 megawatt dan sasaran pengeluaran tahunan hampir 300 bilion kilowatt jam, kira-kira tiga kali ganda penjanaan Empangan Three Gorges. Jurutera berhasrat memanfaatkan penurunan altitud yang besar di selekoh besar sungai itu, tempat Sungai Yarlung Tsangpo menurun ribuan meter sambil mengukir ngarai terdalam di daratan. Rancangan itu merangkumi lima stesen secara bertingkat dan terowong lencongan panjang yang menembusi banjaran Namcha Barwa untuk mengalirkan air melalui turbin sebelum mengembalikannya ke sungai.

Perancang negara mengaitkan projek itu dengan sasaran iklim negara, usaha lebih luas untuk memodenkan ekonomi Tibet dan penghantaran tenaga jarak jauh ke wilayah pesisir. Kosnya, yang dilaporkan melebihi satu trilion yuan, mencerminkan cabaran penggalian terowong, penstabilan geoteknik dan pembinaan talian voltan tinggi di kawasan yang amat terpencil. Operasi komersial disasarkan bermula pada awal 2030-an jika jadual berjalan lancar.

Mengapa tenaga hidro altitud tinggi penting untuk grid

Tenaga hidro memainkan dua peranan yang sukar ditandingi pada skala besar. Ia boleh membekalkan tenaga asas yang stabil, selain bertindak balas dalam beberapa minit terhadap perubahan permintaan atau penurunan output tenaga angin dan solar. Sungai pergunungan dengan penurunan menegak yang besar mempunyai turus hidraulik yang tinggi, bermakna lebih banyak tenaga keupayaan bagi setiap unit air yang melalui turbin. Hasilnya ialah ketumpatan kuasa yang tinggi dan fleksibiliti kukuh dengan takungan yang agak kecil atau, dalam sesetengah kes, sistem aliran sungai yang menyimpan sedikit air.

Armada tenaga angin dan solar China ialah yang terbesar di dunia, tetapi sifatnya berubah-ubah. Awan, hari tanpa angin dan kitaran cahaya matahari harian boleh mewujudkan kekurangan yang perlu ditampung serta-merta bagi memastikan frekuensi grid stabil. Tenaga hidro boleh meningkatkan dan mengurangkan output dengan pantas, iaitu perkhidmatan yang dikenali sebagai pengimbangan atau pengawalseliaan. Ia juga membantu mengurangkan pembatasan penjanaan, iaitu keadaan apabila pengendali grid mengarahkan loji angin atau solar mengurangkan output kerana bekalan melebihi permintaan atau kapasiti penghantaran telah tepu. Apabila tenaga hidro fleksibel tersedia, lebih banyak penjanaan berubah-ubah boleh diterima tanpa menggugat kestabilan sistem.

Bagaimana tenaga air melengkapi tenaga angin dan solar

Dalam amalan, pengendali menggunakan pendekatan portfolio. Ketika cuaca cerah dan berangin, loji hidro boleh menyimpan air atau beroperasi pada output lebih rendah. Apabila awan tiba atau angin reda, output tenaga hidro ditingkatkan. Perkara sebaliknya berlaku ketika permintaan petang memuncak. Pada musim hujan, tenaga hidro boleh mendominasi di sesetengah wilayah, lalu menyebabkan pengurangan sementara dalam penyaluran tenaga angin dan solar. Corak itu tidak menandakan langkah berundur daripada tenaga boleh baharu. Sebaliknya, ia mencerminkan usaha mengimbangi air, angin dan matahari secara serentak untuk memenuhi permintaan pada kos terendah tanpa mengambil risiko gangguan bekalan elektrik.

Pembinaan di altitud ekstrem

Pembinaan empangan besar di kawasan altitud tinggi menguji keupayaan logistik dan ketahanan. Udara nipis membebankan pekerja dan jentera, suhu musim sejuk mengehadkan jadual penuangan konkrit, manakala cerun curam memerlukan reka bentuk geoteknik yang rumit. Di Dataran Tinggi Tibet, pengurus projek bergantung pada pengangkutan menggunakan helikopter, jalan pergunungan dan stesen perubatan kecemasan untuk memastikan kru mendapat bekalan dan kekal selamat. Penggalian terowong dalam batuan keras memerlukan letupan yang tepat dan pengukuhan bagi mencegah runtuhan, manakala pintu masuk terowong perlu distabilkan supaya tahan menghadapi kitaran beku dan cair serta hujan lebat.

Risiko gempa bumi dan tanah runtuh menjadi antara kebimbangan kejuruteraan utama di rantau ini. Lembah Sungai Yarlung Tsangpo terletak berhampiran sesar aktif, dan sebahagian dataran tinggi itu terdedah kepada kegagalan cerun besar yang boleh membendung sungai dengan sendirinya. Pereka bentuk menerapkan perlindungan seismik pada empangan, limpahan dan stesen jana kuasa, memasukkan pemantauan tanah runtuh dalam operasi serta merancang untuk menghadapi banjir ekstrem dengan pintu air sandaran dan prosedur pengosongan takungan kecemasan. Langkah-langkah ini menambah kos dan masa, tetapi penting untuk keselamatan.

Risiko alam sekitar dan sosial

Dataran tinggi itu menjadi habitat ekosistem unik dan landskap yang penting dari segi budaya. Pembinaan tenaga hidro boleh memecahkan habitat, mengganggu aliran mendapan dan mengubah corak bermusim sungai yang menyokong ikan serta pertanian dataran banjir. Dokumen projek China menekankan perlindungan ekologi, termasuk laluan migrasi ikan, pemulihan tanah dan tumbuh-tumbuhan di cerun yang terganggu, serta peraturan aliran alam sekitar yang mengekalkan jumlah minimum air di saluran sungai.

Penyelidik bebas dan kumpulan advokasi memberi amaran bahawa langkah-langkah sedemikian mungkin tidak dapat mengimbangi sepenuhnya kesan di rantau yang kaya dengan biodiversiti dan mempunyai kadar spesies endemik yang tinggi. Takungan boleh membebaskan metana daripada tumbuh-tumbuhan yang ditenggelami air, manakala tanah runtuh yang kerap boleh berinteraksi dengan takungan buatan secara rumit. Isu sosial juga besar. Walaupun kepadatan penduduk Dataran Tinggi Tibet lebih rendah berbanding Lembah Yangtze, pemindahan penduduk tetap berlaku, dan sesetengah tapak merangkumi biara serta kampung tradisional. Proses pemindahan, pampasan dan pemeliharaan budaya merupakan perkara sensitif yang boleh membentuk persepsi terhadap projek-projek itu selama beberapa dekad.

Sistem aliran sungai dan penyimpanan

Perancang China menyifatkan sebahagian daripada rangkaian stesen bertingkat itu sebagai sistem aliran sungai, iaitu air dialihkan melalui terowong ke turbin sebelum dikembalikan ke saluran sungai dengan penyimpanan terhad. Pendekatan itu boleh mengurangkan saiz takungan dan kawasan tanah yang ditenggelami air, walaupun perubahan alam sekitar tetap berlaku. Di kawasan yang menggunakan takungan lebih besar, pengurusan mendapan dan pengaliran banjir yang lebih baik penting untuk mengekalkan pertanian hilir serta mengurangkan hakisan.

Kebimbangan hilir di India dan Bangladesh

Memandangkan Sungai Yarlung Tsangpo menjadi Sungai Brahmaputra di India dan Sungai Jamuna di Bangladesh, masyarakat hilir memantau projek itu dengan teliti. Kedua-dua negara telah menyuarakan kebimbangan mengenai bekalan air, pertanian dan risiko banjir, serta meminta perkongsian data dan penilaian terperinci. China berhujah bahawa operasi yang dirancang tidak akan menjejaskan negara jiran dan sebahagian besar aliran tahunan Brahmaputra berpunca daripada hujan selepas sungai itu meninggalkan Tibet.

Perdana Menteri China Li Qiang mempromosikan projek itu sebagai projek unggulan negara. Beliau menyifatkannya sebagai projek abad ini dan mengaitkannya dengan tenaga bersih serta pembangunan wilayah.

Perdana Menteri China Li Qiang menyifatkan pembinaan di Sungai Yarlung Tsangpo sebagai "projek abad ini", sambil berkata projek itu mesti memajukan tenaga bersih dan melindungi alam sekitar.

Pemimpin India menyuarakan kebimbangan serius tentang tekanan air kronik dan bahaya pelepasan air secara mendadak ketika kecemasan. Ketua Menteri Arunachal Pradesh, Pema Khandu, memberi amaran bahawa empangan pecah atau pelepasan air dalam jumlah besar boleh memusnahkan masyarakat di sepanjang Sungai Siang dan Brahmaputra.

Pema Khandu, ketua menteri Arunachal Pradesh, berkata empangan baharu di hulu boleh bertindak seperti "bom air". Beliau memberi amaran bahawa pelepasan air secara tiba-tiba akan memusnahkan harta benda, tanah dan nyawa di sepanjang kawasan Siang.

Kementerian Hal Ehwal Luar India telah mendesak ketelusan dan langkah perlindungan melalui komunikasi rasmi.

Kementerian Hal Ehwal Luar India berkata pihaknya telah menggesa Beijing supaya "memastikan kepentingan negara-negara hilir Sungai Brahmaputra tidak terjejas oleh aktiviti di kawasan hulu."

Ahli hidrologi menyatakan reka bentuk aliran sungai tanpa penyimpanan besar mungkin mengehadkan perubahan aliran jangka panjang, tetapi kawalan terhadap masa dan perubahan aliran jangka pendek tetap penting untuk pengurusan banjir, perikanan dan sistem pengambilan air pengairan. Oleh itu, perkongsian data secara rutin dan protokol bersama bagi keadaan kecemasan penting untuk membina keyakinan dan kerjasama.

Ekonomi dan rantaian bekalan

Empangan besar menggerakkan sebahagian besar ekonomi. Pembinaan Medog dijangka menyokong permintaan terhadap keluli, simen, peralatan berat, perkakasan penghantaran tenaga dan perkhidmatan penggalian terowong khusus selama bertahun-tahun. Penganalisis komoditi sudah melihat projek itu sebagai sumber pesanan berterusan yang boleh menyerap lebihan kapasiti pembuatan keluli serta menyokong harga bagi pengeksport bijih besi. Di tapak projek, pembina memerlukan konkrit bermutu tinggi yang boleh mengeras pada suhu sejuk, keluli tahan kakisan dan turbin yang mampu menangani keadaan tekanan serta aliran yang unik.

Bagi Tibet, gaji projek serta jalan raya dan sambungan grid baharu boleh meningkatkan pendapatan penduduk tempatan, walaupun manfaat itu hadir bersama kesesakan trafik pembinaan, pengambilan tanah dan perubahan budaya. Pada peringkat negara, kompleks itu akan menyalurkan tenaga ke talian voltan ultra tinggi yang merentasi ribuan kilometer ke kilang dan bandar di timur, sekali gus mengurangkan keperluan mengoperasikan unit arang batu pada output penuh ketika permintaan memuncak.

Adakah tenaga hidro mengurangkan tenaga angin dan solar

Laporan bahawa China beralih daripada tenaga angin dan solar kerana projek tenaga hidro baharu tidak disokong oleh data. Negara itu terus mencatat rekod baharu bagi kedua-dua teknologi dan merancang penambahan yang lebih besar. Perkara yang berubah ialah penyaluran tenaga. Di lembangan sungai yang mempunyai musim tenaga hidro yang kukuh, pengendali grid kadangkala mengurangkan output tenaga angin dan solar untuk mengekalkan kestabilan apabila penjanaan berasaskan air mendominasi. Perkara sebaliknya berlaku ketika musim kering atau semasa lonjakan cuaca cerah dan berangin, apabila tenaga hidro boleh mengurangkan output bagi membolehkan tenaga boleh baharu yang berubah-ubah beroperasi. Arah jangka panjangnya kekal menuju gabungan tenaga yang lebih besar dan fleksibel.

China juga sedang menambah loji penyimpanan pam yang mengepam air ke tempat lebih tinggi apabila terdapat lebihan tenaga angin dan solar, kemudian mendapatkan semula tenaga dengan mengalirkan air menuruni cerun melalui turbin pada waktu malam atau ketika permintaan memuncak. Penyimpanan ini, bersama tenaga hidro fleksibel dan penghantaran jarak jauh, mengurangkan pembatasan penjanaan serta membantu mengekalkan trend penurunan bahagian penjanaan arang batu dalam jumlah bekalan.

Bagaimana projek ini sesuai dengan ledakan tenaga hidro di Kutub Ketiga

Dataran Tinggi Tibet dan banjaran di sekitarnya kadangkala digelar Kutub Ketiga kerana keluasan ais dan saljinya. Kawasan itu menjadi sumber bagi banyak sungai utama Asia. Sejak 2000, pembinaan empangan di seluruh lembangan ini semakin pesat apabila negara-negara memindahkan bekalan elektrik dari kawasan pergunungan ke wilayah mega. Penyelidik menyifatkan perkembangan ini sebagai kebangkitan rangkaian bekalan tenaga wilayah, apabila zon bekalan yang jauh dihubungkan dengan pusat permintaan yang terletak jauh melalui talian voltan tinggi dan aliran kewangan besar. China ialah contoh paling maju bagi corak ini, dengan sungai-sungai di barat membekalkan kuasa kepada industri dan bandar pesisir.

Sungai rentas sempadan menjadikan model ini lebih rumit. Keselamatan tenaga, keselamatan air dan politik serantau saling berkait setiap hari. Operasi yang teliti, perkongsian data yang menyeluruh dan pemantauan alam sekitar yang boleh dipercayai dapat mengurangkan ketegangan. Tanpa unsur-unsur itu, empangan boleh menjadi punca pertikaian walaupun membekalkan tenaga elektrik bersih dalam jumlah besar.

Perkara Utama

• China sedang memajukan projek tenaga hidro besar-besaran di Sungai Yarlung Tsangpo di Tibet, dengan kapasiti terancang kira-kira 60,000 megawatt dan pengeluaran 300 bilion kilowatt jam setahun.
• Sebuah loji altitud tinggi yang berasingan di dataran tinggi itu sudah menghasilkan kira-kira 11 bilion kilowatt jam setahun, sekali gus menonjolkan potensi tenaga hidro rantau berkenaan.
• Tenaga hidro membekalkan output stabil dan boleh meningkatkan pengeluaran dengan pantas, membantu mengimbangi tahap rekod tenaga angin dan solar pada grid China.
• Kompleks Medog merangkumi rangkaian stesen bertingkat dan terowong lencongan panjang di selekoh besar sungai itu, dengan operasi disasarkan bermula pada awal 2030-an.
• Langkah alam sekitar termasuk laluan ikan dan pemulihan cerun, namun pakar memberi amaran tentang kehilangan biodiversiti, metana takungan, tanah runtuh dan risiko seismik.
• India dan Bangladesh menyuarakan kebimbangan hilir serta meminta ketelusan dan perkongsian data untuk mengurus risiko banjir dan pengairan.
• Perdana Menteri Li Qiang menyifatkan projek itu sebagai projek abad ini dan mengaitkannya dengan matlamat tenaga bersih serta pembangunan wilayah.
• Pembinaan itu dijangka merangsang permintaan terhadap keluli, simen dan peralatan penghantaran tenaga, serta menyokong program pemindahan tenaga dari barat ke timur.
• Dakwaan bahawa tenaga hidro menggantikan tenaga angin dan solar tidak tepat pada peringkat negara; teknologi-teknologi itu saling melengkapi dan disalurkan bersama.
• Dataran Tinggi Tibet berada di tengah-tengah ledakan tenaga hidro yang lebih luas di Kutub Ketiga, yang menyalurkan elektrik dari kawasan pergunungan ke wilayah mega yang jauh.