水力发电.doc

1、定 义 ： 将河流、湖泊或海洋等水体所蕴藏的水能转变为电能的发电方式。一 简 介水能是一种可再生能源，水能或称为水力发电，是运用水的势能和动能转换成电能来发电的方式。以水力发电的工厂称为水力发电厂，简称水电厂，又称水电站。水能主要用于水力发电，其优点是成本低、可连续再生、无污染。缺点是分布受水文、气候、地貌等自然条件的限制大。水容易受到污染，也容易被地形，气候等多方面的因素所影响。 二 含 义广 义 的 水 能 资 源 包 括 河 流 水 能 、 潮 汐 水能 、 波 浪 能 、 海 流 能 等 能 量 资 源 ； 狭 义 的 水 能 资 源 指 河 流 的 水 能 资 源 。是 常 规 能

2、源 ， 一 次 能 源 。 狭 义 的 水 能 是 指 河流 水 能 .人 们 目 前 最 易 开 发 和 利 用 的 比 较 成熟 的 水 能 也 是 河 流 能 源 .三 原 理水 力 发 电 系 (Hydroelectric power)利 用 河 流 、 湖 泊 等 位 于 高 处 具 有 位 能 的水 流 至 低 处 ， 将 其 中 所 含 之 位 能 转 换 成 水 轮 机 之 动 能 ， 再 藉 水 轮 机 为 原 动力 ， 推 动 发 电 机 产 生 电 能 。 利 用 水 力 (具 有 水 头 )推 动 水 力 机 械 (水 轮 机 )转 动 ，将 水 能 转 变 为 机 械

3、 能 ， 如 果 在 水 轮 机 上 接 上 另 一 种 机 械 (发 电 机 )随 着 水 轮机 转 动 便 可 发 出 电 来 ， 这 时 机 械 能 又 转 变 为 电 能 。 水 力 发 电 在 某 种 意 义 上 讲是 水 的 位 能 转 变 成 机 械 能 ， 再 转 变 成 电 能 的 过 程 。 因 水 力 发 电 厂 所 发 出 的电 力 电 压 较 低 ， 要 输 送 给 距 离 较 远 的 用 户 ， 就 必 须 将 电 压 经 过 变 压 器 增 高 ，再 由 空 架 输 电 线 路 输 送 到 用 户 集 中 区 的 变 电 所 ， 最 后 降 低 为 适 合 家 庭

4、 用 户 、工 厂 用 电 设 备 的 电 压 ， 并 由 配 电 线 输 送 到 各 个 工 厂 及 家 庭 。也就是说：水 力 发 电 的 基 本 原 理 是 利 用 水 位 落 差 ， 配 合 水 轮 发 电 机 产生 电 力 ， 也 就 是 利 用 水 的 位 能 转 为 水 轮 的 机 械 能 ， 再 以 机 械 能 推 动 发 电 机 ，而 得 到 电 力 。四 水 电 厂 的 种 类1.按 集 中 落 差 的 方 式 分 类 堤 坝 式 水 电 厂 引 水 式 水 电 厂 混 合 式 水 电 厂 2.按 径 流 调 节 的 程 度 分 类 无 调 节 水 电 厂 有 调 节 水

5、电 厂 3 按 照 水 源 的 性 质 ， 一 般 为 常 规 水 电 站 ， 即 利 用 天 然 河 流 、 湖 泊 等 水 源 发 电 。4 按 水 电 站 利 用 水 头 的 大 小 ， 可 分 为 高 水 头 （ 70 米 以 上 ） 、 中 水 头 （ 15-70 米 ） 和 低 水 头 （ 低 于 15 米 ） 水 电 站 。 5.按 水 电 站 装 机 容 量 的 大 小 ， 可 分 为 大 型 、 中 型 和 小 型 水 电 站 。 一 般 装 机 容量 5,000kW 以 下 的 为 小 水 电 站 ， 5,000 至 100,000kW 为 中 型 水 电 站 ， 10 万

6、kW 或 以 上 为 大 型 水 电 站 ， 或 巨 型 水 电 站 。优 缺 点其 优 点 是 成 本 低 、 可 连 续 再 生 、 无 污 染 。 1 水 力 是 可 以 再 生 的 能 源 ， 能 年 复 一 年 地 循 环 使 用 。2 水 能 用 的 是 不 花 钱 的 燃 料 。 3 水 能 没 有 污 染 ， 是 一 种 干 净 的 能 源 。 4 水 电 站 一 般 都 有 防 洪 启 溉 、 航 运 、 养 殖 、 美 化 环 境 、 旅 游 等 综 合 经济 效 益 。 5 运 营 成 本 低 ， 效 率 高 ； 6 可 按 需 供 电 ； 7 控 制 洪 水 泛 滥 8

7、 提 供 灌 溉 用 水 9 改 善 河 流 航 动 10 有 关 工 程 同 时 改 善 该 地 区 的 交 通 、 电 力 供 供 应 和 经 济 ， 特 别 可 以 发展 旅 游 业 及 水 产 养 殖 。不 利 方 面 有 ： 水 能 分 布 受 水 文 、 气 候 、 地 貌 等 自 然 条 件 的 限 制 大 。 水 容 易 受到 污 染 ， 也 容 易 被 地 形 ， 气 候 等 多 方 面 的 因 素 所 影 响 。 1 生 态 破 坏 ： 大 坝 以 下 水 流 侵 蚀 加 剧 ， 河 流 的 变 化 及 对 动 植 物 的 影 响等 。 不 过 ， 这 些 负 面 影 响

8、是 可 预 见 并 减 小 的 。 如 水 库 效 应 2 需 筑 坝 移 民 等 ， 基 础 建 设 投 资 大 ,搬 迁 任 务 重 . 3 降 水 季 节 变 化 大 的 地 区 ， 少 雨 季 节 发 电 量 少 甚 至 停 发 电 4 下 游 肥 沃 的 冲 积 土 减 少中 国 是 世 界 上 水 力 资 源 最 丰 富 的 国 家 ， 可 开 发 量 约 为 3.78 亿 kW。 中 国 大 陆 第一 座 水 电 站 为 建 于 云 南 省 螳 螂 川 上 的 石 龙 坝 水 电 站 (见 彩 图 )， 始 建 于 1910 年 7 月 ，1912 年 发 电 ， 当 时 装 机

9、 480kW， 以 后 又 分 期 改 建 、 扩 建 ， 最 终 达 6000kW。 1949 年中 华 人 民 共 和 国 成 立 前 ， 全 国 建 成 和 部 分 建 成 水 电 站 共 42 座 ， 共 装 机 36 万 kW,该年 发 电 量 12 亿 kWh（ 不 包 括 台 湾 ） 。 1950 年 以 后 水 电 建 设 有 了 较 大 发 展 ， 以 单 座 水电 站 装 机 25 万 kW 以 上 为 大 型 ,2.5 万 25 万 kW 之 间 为 中 型 ,2.5 万 kW 以 下 为 小 型 ,大 、 中 、 小 并 举 ,建 设 了 一 批 大 型 骨 干 水 电

10、 站 。 其 中 最 大 的 为 在 长 江 上 的 葛 洲 坝 水 利枢 纽 ,装 机 271.5 万 kW。 在 一 些 河 流 上 建 设 了 一 大 批 中 型 水 电 站 ， 其 中 有 一 些 还 串 联 为梯 级 ， 如 辽 宁 浑 江 三 个 梯 级 共 45.55 万 kW,云 南 以 礼 河 四 个 梯 级 共 32.15 万 kW,福 建古 田 溪 四 个 梯 级 共 25.9 万 kW 等 。 此 外 在 一 些 中 小 河 流 和 溪 沟 上 修 建 了 一 大 批 小 型 水电 站 。 截 至 1987 年 底 ,全 国 水 电 装 机 容 量 共 3019 万 k

11、W（ 不 含 500kW 以 下 小 水 电 站 ）,小 水 电 站 总 装 机 1110 万 kW（ 含 500kW 以 下 小 水 电 站 ， 见 小 水 电 ） 。 2010 年 8 月25 日 ， 云 南 省 有 史 以 来 单 项 投 资 最 大 的 工 程 项 目 华 能 小 湾 水 电 站 四 号 机 组 (装 机70 万 千 瓦 )正 式 投 产 发 电 ， 成 为 中 国 水 电 装 机 突 破 2 亿 千 瓦 标 志 性 机 组 ， 我 国 水 力 发电 总 装 机 容 量 由 此 跃 居 世 界 第 一 。中 国 是 世 界 上 水 能 资 源 最 丰 富 的 国 家 之

12、 一 ， 水 能 资 源 技 术 可 开 发 装 机 容 量 为5.42 亿 千 瓦 ， 经 济 可 开 发 装 机 容 量 4.02 亿 千 瓦 ， 开 发 潜 力 还 很 大 。长 江 三 峡 工 程 是 跨 世 纪 的 特 大 型 水 利 、 水 电 工 程 ， 具 有 防 洪 、 发 电 、 航 运 、供 水 及 发 展 旅 游 的 综 合 效 益 。 三 峡 工 程 共 安 装 单 机 容 量 68 万 千 瓦 的 机 组 26 台 ， 总 装 机 容 量 1768 万千 瓦 ， 年 发 电 量 840 亿 千 瓦 时 ， 相 当 于 6.5 个 已 建 成 的 葛 洲 坝 水 电

13、站（ 271.5 万 千 瓦 ） ， 或 相 当 于 每 年 节 省 5000 万 吨 火 电 用 煤 ， 还 可 节 省1600 公 里 运 输 线 路 。 与 相 同 的 燃 煤 火 电 站 相 比 ， 每 年 可 少 排 放 1 亿 多 吨 二氧 化 碳 、 200 万 吨 二 氧 化 硫 、 37 万 吨 氮 氧 化 物 ， 以 及 大 量 废 渣 、 废 水 。 三 峡 工 程 将 于 2008 年 全 部 建 成 ， 届 时 将 分 别 向 华 东 和 华 中 输 送 600万 800 万 千 瓦 电 力 ， 它 对 于 这 两 个 地 区 能 源 平 衡 将 起 到 重 要 作

14、用 。 这 两 个地 区 是 我 国 经 济 发 达 地 区 ， 随 着 经 济 的 高 速 发 展 ， 对 电 力 要 求 也 迅 速 增 长 ，三 峡 工 程 的 建 成 在 开 发 长 江 经 济 带 中 将 起 巨 大 的 推 动 作 用 。 三 峡 水 电 工 程 建 成 之 后 ， 华 东 电 网 与 华 中 电 网 实 行 联 合 运 行 ， 有 巨大 的 错 峰 效 益 。 因 为 华 东 、 华 中 两 电 网 最 大 负 荷 出 现 有 季 节 的 差 异 ， 华 东 电网 的 最 大 负 荷 出 现 在 每 年 的 6 8 月 ， 而 华 中 电 网 的 最 大 负 荷 出 现 在11 12 月 。 华 东 、 华 中 两 电 网 能 源 结 构 不 同 ， 华 中 电 网 水 电 比 重 大 ， 汛 期 有大 量 季 节 性 电 能 ， 联 网 后 可 将 部 分 季 节 性 电 能 转 化 为 华 东 电 网 夏 季 季 节 性 负荷 所 需 的 电 力 ， 提 高 华 东 电 网 火 电 机 组 检 修 备 用 容 量 。 将 来 全 国 大 电 网 形 成后 ， 可 实 现 跨 流 域 水 电 丰 枯 季 节 互 补 。 统 一 电 网 有 着 巨 大 的 经 济 效 益 和 社 会效 益 。