水力發(fā)電的原理及分類

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1、。 水力發(fā)電 水力發(fā)電 (hydroelectric power) 是指利用河流、湖泊等位于高處具有位能的水流至低處， 將其中所含的位能轉(zhuǎn)換成水輪機(jī)的動(dòng)能， 然后再以水輪機(jī)為原動(dòng)力，推動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。 利用水力 ( 具有水頭 ) 推動(dòng)水力機(jī)械 ( 水輪機(jī) ) 轉(zhuǎn)動(dòng)，將水能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，如果在水輪機(jī)上接上發(fā)電機(jī)， 隨著水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)便可發(fā)出電來，這時(shí)機(jī)械能又轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?因此，水力發(fā)電在某種意義上講是水的位能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，再轉(zhuǎn)變成電能的過程。 科學(xué)家們依據(jù)水位落差的天然條件， 有效地利用流體力學(xué)工程及機(jī)械物理等， 使發(fā)電量達(dá)到最高， 供人們使用既經(jīng)濟(jì)又無污染的電力。水力

2、發(fā)電的整個(gè)流程如下： 1 水力發(fā)電特點(diǎn) 水力發(fā)電主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)： (1) 發(fā)電成本低。水力發(fā)電是利用河流所攜帶的水能，不需要再消耗其他的 動(dòng)力資源。而且上一級(jí)水電站使用過的水流仍可為下一級(jí)水電站所利用， 梯級(jí)電站的 發(fā)即是這個(gè)道理。另外，水電站的設(shè)備也比較簡單，其檢修、維護(hù)費(fèi)用也 較同容量的火電廠低很多。 如果把消耗的燃料費(fèi)用計(jì)算在內(nèi)， 火電廠的年運(yùn)行費(fèi)用約為同容量水電站的 10 至 15 倍。因此，水力發(fā)電的成本較低， 可以提供較經(jīng)濟(jì)的電能。 (2) 高效而

3、靈活。水力發(fā)電主要?jiǎng)恿υO(shè)備的水輪發(fā)電機(jī)組，不僅效率較高而 且啟動(dòng)、操作比較靈活。 它可以在幾分鐘內(nèi)從靜止?fàn)顟B(tài)迅速啟動(dòng)投入運(yùn)行； 在幾秒鐘內(nèi)完成增減負(fù)荷的任務(wù)， 適應(yīng)電力負(fù)荷變化的需要， 而且不會(huì)造成能源損失。因此，利用水電承擔(dān)電力系統(tǒng)的調(diào)峰、調(diào)頻、負(fù)荷備用和事故備用等任務(wù)，可以 提高整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。 (3) 工程效益的綜合性。水電工程是一項(xiàng)復(fù)雜的綜合性工程，具有防洪、灌概、航運(yùn)、給水以及旅游等多種功能。水電站建設(shè)后，可能會(huì)出現(xiàn)泥沙齡積、良 田、森林和文化古跡等被掩沒， 魚類生活和繁衍被打亂等各種不利現(xiàn)象。 庫區(qū)周圍地下水位的大幅度提高會(huì)對(duì)周邊的果樹、 作物的生長產(chǎn)生

4、不良影響， 建設(shè)大型水電站還可能影響流域的氣候，導(dǎo)致干旱或洪錯(cuò)，甚至誘發(fā)地震、泥石流、滑坡 等地質(zhì)災(zāi)害。因此興建大型水電站必須對(duì)現(xiàn)體、 瑣肩及兩岸巖石的抗震能力進(jìn)行研究和模擬試驗(yàn)，予以充分論證。這些都是水電開發(fā)所要研究的問題。 (4) 一次性投資大。興建水電站 支較大，除了購買大量的土石方和混凝土外，而且會(huì)造成相當(dāng)大的淹沒損失， 須支付巨額的移民安置費(fèi)用。 工期也較火電廠建設(shè)長，影響建設(shè)資金周轉(zhuǎn)。 即使由各受益部門分?jǐn)偹こ痰牟糠滞顿Y， 水電的單位千瓦投資也比火電高出很多。 但在以后運(yùn)行中， 年運(yùn)行費(fèi)的節(jié)省逐年抵 。 1 。 償。最

5、大允許抵償年限與國家的發(fā)展水平和能源政策有關(guān)。 抵償年限小于允許值則認(rèn)為增加水電站的裝機(jī)容量是合理的。 2 水電站的分類 水電站是一項(xiàng)綜合性工程，修建方式多樣，具有發(fā)電、防洪、調(diào)峰等多種功 能，因此水電站的分類方式也有很多， 主要有以下幾種分類方法。 根據(jù)水電站利 用水源的性質(zhì)，可以分為三類：①常規(guī)水電站，即利用天然的河流、湖泊等水能 發(fā)電；②抽水蓄能電站， 利用電網(wǎng)中負(fù)荷低估時(shí)多余的電力， 將地勢低處的水抽 到高處的水庫中儲(chǔ)存起來， 等遇到電網(wǎng)負(fù)荷高峰時(shí)放水發(fā)電， 從而滿足電網(wǎng)調(diào)峰 等電力負(fù)荷的需要； ③潮汝電站， 即利用海潮漲落所形成的潮沙能發(fā)電。

6、 按照水 電站對(duì)天然水流的利用方式和調(diào)節(jié)能力，可以分為徑流式水電站和蓄水式水電 站。前者沒有水庫或庫容很小， 對(duì)天然水量沒有調(diào)節(jié)能力或調(diào)節(jié)能力很?。?后者設(shè)有一定庫容的水庫，對(duì)天然水流具有不同的調(diào)節(jié)能力。在水電站工程建設(shè)中， 水電站的分類還經(jīng)常釆用以下方法。按照水電站的 發(fā)方式，即按集中水頭的手段和水電站的工程布置， 可以分為現(xiàn)式水電站、 引水式水電站和項(xiàng)一弓 I 水混合式水電站三種基本類型。 這是工程建設(shè)中最通用的分類方法。 按水電站利用水頭的大小，可以分為高水頭、 中水頭和低水頭水電站。 世界上對(duì)水頭的具體劃分沒有統(tǒng)一的規(guī)定。有的國家將水頭低于 15m作為低水頭水電站，

7、15-70m 作為中水頭水電站， 71-250m 作為高水頭水電站，大于 250m作為特高水頭水電站。我國通常定義為大于 70m為高水頭水電站，低于 30rn 為低水頭水電站， 30?70rn 為中水頭水電站。這一分類標(biāo)準(zhǔn)與水電站主要建筑物的等級(jí)劃分和水輪發(fā)電機(jī)組的 分類適用范圍，均較適應(yīng)。按照水電站裝機(jī)容量的大小，水電站可以分為大型、 中型和小型水電站。 這也是評(píng)價(jià)水電站發(fā)電能力大小最常使用的依據(jù)。 各國一般把裝機(jī)容量 5000kW以下的水電站定為小水電站， 5000?10萬 kW為中型水電站， 10 萬?100 萬 kW為大型水電站，超過 100 萬 kW的為巨型水電站。根據(jù)

8、DL5180-2003 《水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)安全標(biāo)準(zhǔn)》 的規(guī)定，水電站工程等別根據(jù)其在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要性， 中國按照庫容和裝機(jī)容量劃分為五等。 按裝機(jī)容量劃分標(biāo)準(zhǔn)為：大 (1) 型水電站： >120 萬 kW；大 (2) 型水電站： 120 萬 kW-30 萬 kW；中型水電站： 30 萬 kW-5萬 kW；小(1) 型水電站： 5 萬 kW-1 萬 kW；小(2) 型水電站： <1 萬 kW。 3 水力發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn) 水力發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)很多， 主要有以下幾個(gè)方面。 水能資源方面， 水能是一種取之不盡、用之不竭的可再生的清潔能源。 水能資源的利用不需要其他任何動(dòng)力資源，利用水

9、能的天然位差， 水能從高處流至低處就可以將位能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能， 進(jìn)而轉(zhuǎn)換為電能， 完成水能的一次發(fā)電。 流入江海的水資源通過蒸發(fā)、 降雨等重新匯入河流，使得水能可以年復(fù)一年地循環(huán)使用。 而且水電能源在生產(chǎn)運(yùn)行中， 不消耗燃料，不排泄有害物質(zhì)，其對(duì)環(huán)境的影響遠(yuǎn)比火力發(fā)電低得多，是綠色能源。 在發(fā)電方面，水力發(fā)電運(yùn)行成本較低，發(fā)電效率較高，而且調(diào)控能力較強(qiáng)，可以 根據(jù)市場需要進(jìn)行發(fā)電。 水力發(fā)電需要的操作、 管理人員少， 大大節(jié)約了人力資本。水電工程是一項(xiàng)綜合性的工程，同時(shí)具有控制洪水泛濫、提供灌溉用水、改善河流航運(yùn)等多種功能，有些相關(guān)工程還可以改善當(dāng)?shù)氐慕煌ā⒋龠M(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展， 特別是

10、可以發(fā)展旅游業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖。水力發(fā)電也有缺點(diǎn)： (1) 生態(tài)破壞。水電站的修建，會(huì)占用大量的土地，破壞動(dòng)植物的生存環(huán)境，迫使動(dòng)物遷移；大瑣建成 后，水流對(duì)河道的侵燭加劇；特大型水電站的建立還會(huì)影響局部小氣候。 (2) 移 民安置困難。水電站建設(shè)會(huì)俺沒大量的土地、村莊，產(chǎn)生一大批移民，他們的安 。 2 。 置及恢復(fù)生產(chǎn)比較困難。 解決移民住房問題需要建設(shè)大量的基礎(chǔ)設(shè)施， 還要保證 移民的基本生活，并幫助恢復(fù)他們生產(chǎn)，這都給水電建設(shè)帶來一定的困難； (3) 用電需求不能保證。 在降水季節(jié)變化大的地區(qū)， 多雨季節(jié)發(fā)電量多， 多余的電力輸

11、送不出去就會(huì)造成浪費(fèi)， 而少雨季節(jié)發(fā)電量較少， 甚至無法發(fā)電， 又無法保證人們基本的用電需求。 。 3 。 歡迎您的下載， 資料僅供參考！ 致力為企業(yè)和個(gè)人提供合同協(xié)議， 策劃案計(jì)劃書， 學(xué)習(xí)資料等等 打造全網(wǎng)一站式需求 。 4