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中國為何要大力發展水電?

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中國為何要大力發展水電?

  • 分類:行業新聞
  • 作者:百度
  • 來源:百度
  • 發布時間:2022-01-13
  • 訪問量:0

【概要描述】建國以來我國已經建造了無數的水力大壩,水力發電生產成本低,效率高,還是可再生能源,即使是小河流也能利用水力發電,那為什么中國廣泛應用水力發電呢?

中國為何要大力發展水電?

【概要描述】建國以來我國已經建造了無數的水力大壩,水力發電生產成本低,效率高,還是可再生能源,即使是小河流也能利用水力發電,那為什么中國廣泛應用水力發電呢?

  • 分類:行業新聞
  • 作者:百度
  • 來源:百度
  • 發布時間:2022-01-13
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詳情

建國以來我國已經建造了無數的水力大壩,水力發電生產成本低,效率高,還是可再生能源,即使是小河流也能利用水力發電,那為什么中國廣泛應用水力發電呢?

水力發電從發明到現在已經有了百年歷史,如今已是電力工業主要組成部分之一,在電力工業中發揮著重要的作用,其實水力原理早在我國漢朝就有了,那時的人們已經在利用垂直放置的集水車輪來進行自動錘谷,碎石還有早期的造紙了。

從工業革命時期,水能開始被大大利用,英國的理查德·阿克萊特所建立的棉紡織工廠系統就是使用的水力發電。

雖然英國當年工業革命普及的還是燃煤蒸汽機,但是為他們打開工業革命序幕的確是水力,只是那時的他們還沒有意識到環境問題,也沒有那么好的技術來利用水力。

直到19世紀,水力發電技術突破屏障,法國的工程師貝諾伊特·福尼隆開發了一個能產生將近6馬力的渦輪,也就是最早的福尼隆反擊式水輪機。

有了這個前車之鑒,美國的萊斯特·艾倫·佩爾頓又后繼發明了佩爾頓沖擊式水輪機,還在1880年申請了專利,到了20世紀初,奧地利的教授維克多·卡普蘭又開發出了葉片可調節的轉槳式水輪機。

這些都是水力發電站的前身,世界上第一個水力發電項目是在1878年,那時英格蘭諾森伯蘭有一間鄉村小屋里的燈泡就是靠著這個項目發光的。

項目研發成功后就開始研究生產民用了,在接下來的數十年里,美國,德國,加拿大等等幾個國家建立了數百個水力發電廠用以工業生產。

現在水力發電站都是基于這幾個原理建成的。

第一個,筑壩發電原理,有些河段落差很大,我們就在這塊區域修建水壩,建立水庫蓄水提高水位,在壩外安裝水輪機,水庫的水流通過水流隧道流到壩外低處的水輪機,水輪機被水流帶動,然后水輪機再帶動發電機發電,最后通過尾水渠到下流河道,這就是筑壩建庫發電的原理。

壩內水庫的水面和壩外水輪機出水面有較大的水位差,這樣就能加大水流,從而達到提升做功的勢能,獲取到很高的水資源利用率,這種采用筑壩把水隔斷集中落差的方法建立的水電站被稱為壩式水電站。

第二個,引水發電原理,直接在河流高處建立水庫蓄水提高水位,然后再在較低的下游安裝水輪機,利用引水道把上游水庫的水直接引到下游低處的水輪機上面,然后水流推動水輪機再帶動發電機發電,這種方法引水道會比較長,而且會穿過山體,水流通過山體內的尾水渠流到下游河道,這是我們引導水流的一種方式。

因為上游的水庫水面和下游水輪機出水面有很大的水位差,所以也能產生較大的勢能來做功,獲得很高的水資源利用率,這種利用引水方式集中落差的水電站就叫引水式水電站。

我國大陸的第一座水電站“石龍壩水電站”就是壩式水電站,建于1910年,1912年建成運行,到現在“石龍壩水電站”仍在運行,期間維護升級過多次,現在的裝機容量已經有6兆瓦了。

還有第一個自主設計的水電站:“新安江水電站”,這座水電站也是壩式水電站,建在杭州建德的桐官大峽谷里,是我國建國后自主設計建造的,設備也是自己生產的。

現在我國已經有很多座大型的水電站了,像著名的三峽大壩也是壩式水電站,當初建成的時候中國沒幾個人不知道,可以說水力發電現在無處不在,你現在用的電都有可能就是水力發出來的。

我國的大部分水電站都是壩式水電站,不過也不是沒有引水式水電站,像四川省涼山州昭覺縣的蘇巴姑水電站,這個水電站引水隧道長8601米呢,聽這個長度大家就知道為什么我國很少建造引水式水電站了吧?不劃算。

其實水力發電是一件很容易的事情,水力發電的原理就是利用水位落差,配合水輪發電機產生電力,簡單點說就是用不均勻的水是水輪轉動產生機械能,然后機械能推動發動機從而產生電力,和發電自行車差不多,只不過腳蹬的那一步被水的沖擊力給代替了。

所以水力發電根本不消耗水量,水能可以再生,下雨下雪等類似的水循環可以無限再生水資源,再生能源的地位重要性不言而喻,這種免費資源,比起石油,燃煤好太多了,節省了開采運輸石油燃煤的人力和開采設備的成本。

水力發電設備簡單,需求人工量少,而且使用壽命長,像石龍壩水電站,100多年了還屹立不倒,維護費用還不高。

水力大壩的功效大家可能只知道發電和抗洪,其實它還有很多方面的功能,大壩把水儲存起來,有些地區缺水了就可以利用飛機汲水運輸,這樣水庫周圍的地區基本就可以自行控制生態環境,而且儲水庫其實就是一個人工形成的河,里面是可以養魚的,還有很多的方面,我就不一一說下去了,大壩儲水就等于是儲存水力,當需要用到水力發電或者干其他事情的時候它才放閘放水,有這種調節能力對供電來說更加可靠和靈活。

水力發電前景廣闊,再加上我國經濟發展飛速,各種能源需求消耗都在增加,在這種情形下應該大力發展水力發電。

現在我國還有很多河流沒有被利用到,那大家覺得在每一條河流上面都建一座水電站怎么樣呢?大家覺得行還是不行?

我國確實有很多水能資源沒利用上,雖然我國水電發電的總量在世界上占比百分之28,一個國家就占了全球的四分之一,但是其實我國還有百分之47的水力資源還沒被開發利用呢。就對現在的世界環境來說,水電建設,提高可再生能源的利用占比率還是很重要的,人類現在必須要正視一下環境污染的問題了。

想要建一座水力發電站其實要考慮的事情是很多的,先說說建造小河流間的水電站,這種小型水電站一般國家是不會考慮的,因為我國的山川河流太多了,大型河流還沒利用完呢小河流肯定是后考慮的,然后如果有民眾想要自己建造一所小型水電站的話那也是可以的,國家是允許個人建造小型發電站的,但是建造小型水電站要求是高的,首先要設計,然后租哪塊地要交多少錢,建造的水庫要確保質量過關,能防洪,還得環保,很多很多的需求,就算你不考慮錢,建造了這么一座水電站之后它發的電可能還不夠一兩戶人家用,性價比極低,所以我國基本沒有小型水力發電站。

國家想要建大型水壩發電站的話也是一件很浩大的工程,除了要滿足上面的條件之外還要考慮人民因素,原本在那塊區域居住的老板姓還要搬居到其他地方,而且后續供電,電線連接啥的都要有規劃,所以水電站不是想建就能進建的。

水電站由很多水工建筑物組成,有擋水建筑物,泄水建筑物,進水建筑物,引水建筑物,平水建筑物還有水電站廠房等幾個水工建筑物。

擋水建筑物就是水庫周圍的那一圈,包括閘門,把水儲存在里面,它能提高水位,攔截水流,控制水流量。

泄水建筑物不光用來排出水庫容不下的水,還要防止洪水漫過壩頂,確保水庫的安全運行,像溢流壩,河岸溢洪道,引水明渠溢水道,壩下泄水管等都是泄水建筑物。

進水建筑物就是汲水的設備,能讓水輪機從河流或者水庫汲取需要的水流量。

引水建筑物是運輸設備,它在水電站中集中落差和運輸水流量,比如明渠和隧道,水輪機管道也能運輸水流量,但是不能集中落差,所以只能算半個引水建筑物。

平水建筑物就是一個壓力閥,當負荷突然變化的時候,引水系統中的水流量和壓力就會劇烈波動,這時候平水建筑物就會調整供水量和壓力,保證引水建筑物和水輪機管道的安全,讓水輪發電機組可以正常穩定的運行,這是一個很大體積的建筑,因為里面有壓力池,而且要能阻斷水流。

廠區建筑物包括廠房,開關站,變電站,就等于是總指揮所,廠房是水電站里最重要的建筑物之一,基本所有的電氣設備都在這里面,跟別的工業廠房不同,它是把水力機械和電氣設備等一些特殊的設備都結合在了一起的特殊水工建筑物。

開關站里面安裝了各種高壓配電裝置,所以不像它的名字,更應該稱作是高壓配電場。

變電站就是安裝升壓變壓器的地方,也是保障安全的。

除了這6個還有一些其他的建筑物,這些建筑物在水能轉化為電能的過程中沒有直接作用,像船閘,魚閘,魚道,升船機,閥道還有為灌溉或者城市供水而設的取水設施等。

雖然沒直接作用到,但是它們也是水電站中不可或缺的一部分。

我們在自然河道中建造建筑肯定會造成一些影響,生態和環境都有,比如像太平洋海岸的水壩,這個大壩阻止了魚群回到河道上游產卵,雖然水壩里設計了魚梯,但還是不能避免這種情況的出現,還有有些魚群要回到海里必須經過發電站的渦輪,這對他們而言是非常危險的,還有一些陸地生物,他們本來在這片區域生活,大壩的修建等于讓它們沒了家,搞不好就會被餓死,所以為了解決這些問題人類就會通過船只把小魚送過去,或者是直接拆除一些大壩。

還有環境問題,大壩的建造肯定會建造大水庫,水庫太大就會引起地表的活動,也就是會引發地震,還有地址也會出現一些改變,因為本來這片區域的水就這么多,現在給強行擴大了,壓力密度等等都會不同,就會造成土質的改變。

 結 語 

現在人類建造水電站發現的問題越來越多,未來建造大壩水電站考慮的方面就會越來越廣,技術也越來越成熟。

現在水資源利用是技術最成熟,開發最省錢,調度最靈活的了,水資源還是清潔可再生能源,以后能源生產肯定能發揮更好的作用,對以后世界的能源結構肯定會占據一席之地,相信我國的水力發電企業會逐漸壯大,早日成為水力發電行業中的引領者,為世界環境做出偉大的貢獻。

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