水能的利用及发展

我看水能利用及发展水能资源是再生资源，开发利用水能资源的主要形式是修建水电站。在天然河川径流中，水声隆隆，冲走砂石，说明在水中存在有巨大的能量——水能（水能资源），它是年复一年可再生的资源。一、我国水资源概况二、我国水能资源特点三、水力发电的基本原理及其特点四、水能资源的开发方式及水电站的基本类型一、我国水能资源概况我国是世界上水能资源最丰富且具有优越水电事业发展自然条件的国家，2005年公布的复查结果见下表。水能蕴藏量1万kW河流（条）3886年发电量万亿kW·h（度）世界排序总量（亿kW）6.946.08首位技术可开发亿kW5.422.47首位经济可开发亿kW4.021.75首位在我国的水能资源中，根据最新水能资源复查结果，全国小水电资源技术可开发量为1.25亿千瓦。据2003年世界水能大会估计，世界小水电可开发资源大致为1.44亿千瓦。此外，我国还具有丰富的潮汐水能资源，可开发的潮汐水能资源约2100万kW，相当于年发电量580亿kW·h。由于水能资源是可以再生的，有人形象地说：“滚滚江河向东流，流的都是煤和油”，水能资源不利用，就会年复一年的白白浪费，用了就能发电。”二、我国水能资源特点1.蕴藏丰富，分布不均时间上：夏秋季4～5个月的径流量占全年的60%～70%，冬春季径流量很少；空间上：水能资源大部分集中在西部。除西藏外，云、贵、川三省蕴藏的水能资源占全国的50%以上，而华东、华北和东北三大区共占全国水能资源的6.8%，70%以上的大型水电站和80%以上的特大型水电站集中分布在云、贵、川、藏西南四省。2.开发率低，发展迅速截至2004年9月，我国水电装机容量突破了1亿千瓦大关，其开发率仅为24%，大大低于发达国家50%－70％的开发利用水平。按1996年统计,世界其它国家的利用程度远远高于我国（法国74%，瑞士72%，日本66%，巴拉圭61%，挪威60%，英国58%，瑞典、捷克斯洛伐克56%，芬兰、美国55%）。1949年建国初，全国水电站装机容量仅36万kW，年发电量12亿kW·h，我国第一座水电站昆明石龙坝电站建于1912年，装机1440kW，新中国成立后，在中国共产党的领导下，水电事业得到了蓬勃发展。到1995年底，全国水力发电装机容量已达5208万kW，特别是党的十一届三中全会以来，水电发展的速度更快，由1978年的1728万kW增长到1995年的5208万kW，建成了一大批大中型水力发电站。在建的三峡水电站，装机容量1820万kW，单机容量70万kW，是目前世界上最大的水利水电工程。目前全国已建和在建的大中型水电站如下图。全国大中型水电站分布图长江流域大中型水电站分布图黄河流域大中型水电站分布图珠江流域大中型水电站分布图3.前景宏伟由于我国水能资源丰富，开发利用程度较低，所以，对水能开发利用，修建水电站，有着宏伟的光辉前景。为了有效、合理地开发利用这些资源，在原电力工业部主持下，经过数次规划，于1989年形成了现在的十二大水电基地，如下图。三、水力发电的基本原理及其特点(一）水力发电的基本原理水轮机+水轮发电机＝水轮发电机组（机组）水电站的发电量E是指水电站在一定时段内发出的电能总量，单位为kW·h。（二）发电量计算较长的时段（季、年），发电量由各时段的发电量相加求得。较短的时段(日、月）：TNE*（三）水力发电的特点优点：1.水能的再生2.水资源可综合利用（多目标开发；梯级开发）3.水能可调节4.水力发电具有可逆性（抽水蓄能电站）5.机组工作的灵活性好6.水力发电生产成本低、效率高7.不污染环境，有利于环境保护缺点:1.受自然条件影响大。2.一次投资较大，工期长。3.事故后果严重。水管破裂、溃坝等，设计、施工应安全可靠。四、水能资源的开发方式及水电站的基本类型（一）水能资源的开发方式（二）水电站的基本类型（三）水电站的组成建筑物（一）水能资源的开发方式1.坝式开发2.引水式开发3.混合式开发4.潮汐水能开发1.坝式开发定义：在河流峡谷处，拦河筑坝，坝前雍水，在坝址处集中落差形成水头，此水能开发方式称为坝式开发。坝后式水电站特点：（1）坝式开发的水头取决于坝高。（2）可以用来调节流量，水电站引用流量大，电站规模也大，水能利用较充分。（3）综合利用效益高。（4）坝式水电站的投资大，工期长。适用：适用于河道坡降较缓，流量较大，有筑坝建库条件的河段。2.引水式开发在河流坡降陡的河段上筑一低坝(或无坝)取水，通过人工修建的引水道(渠道、隧洞、管道)引水到河段下游，集中落差，再经压力管道引水到水轮机进行发电的水能开发方式。（3）没有水库调节径流，水量利用率较低，综合利用价值较差。（4）无水库淹没损失，工程量较小，单位造价较低。类型：无压引水式：引水道是无压的有压引水式：引水道是有压的适用：适合河道坡降较陡，流量较小的山区性河段。（如图）（1）水头相对较高，目前最大水头已达2030m（2）引用流量较小，规模较小。最大达几十万kW。特点：3.混合式开发在一个河段上，同时采用坝和有压引水道共同集中落差形成水头的开发方式。优点：具有坝式开发和引水式开发的优点河段前部有筑坝建库条件，后部坡降大（如有急流或大河弯），宜采用混合式开发。适用：4.潮汐水能开发利用海洋涨潮落潮所形成的水位差引海水发电的方式。分类：(1)单库单向发电(2)单库双向发电潮汐水能发电示意图（二）水电站的基本类型1.坝式水电站2.引水式水电站3.混合式水电站4.潮汐水电站5.抽水蓄能电站1.坝式水电站采用坝式开发修建的水电站称为坝式水电站。河床式闸墩式坝后式坝内式溢流式形式：（1）河床式水电站特点：厂房挡水，承受上游水压力，防淹水头不高流量大；无引水建筑物，水从厂房上游进水口直至水轮机。（如下实物图所示）葛州坝水电站河床式水电站实物图（2）坝后式水电站厂房布置在坝后或其邻近。厂房结构不受水头所限，水头取决于坝高（如图）。特点：坝后式水电站实物图（图一）（图二）坝后式水电站实物图（图一）三门峡水电站（图1）（图2）（图二）三峡水电站新安江水电站新安江水电站（3）溢流式水电站（新安江水电站）（4）坝内式水电站2.引水式水电站（1）无压引水式电站引水建筑物为明渠或无压隧洞主要组成建筑物：低坝，进水口，沉沙池，引水渠日调节池，压力前池，压力水管厂房，尾水渠。（如右图）（2）有压引水式电站引水建筑物是有压的：压力引水隧洞或管道主要组成建筑物：低坝，引水隧洞，调压室，压力水管，厂房，尾水渠。（如右图）3.混合式水电站实物图北京下马岭引水电站世界最大的潮汐电站——法国朗斯电站4.潮汐水电站实物图5.抽水蓄能电站建筑物组成包括：上下两个水库，用引水建筑物相连，蓄能电站厂房建在下水库处，采用双向机组（如下图）抽水蓄能放水发电包括两个过程（如下实物图）抽水蓄能电站实物图主厂房进水建筑物：进水口、沉沙池（三）水电站的组成建筑物挡水建筑物：坝、闸枢纽建筑物泄水建筑物：溢洪道、泄水洞、过坝建筑物：过船、过木、过鱼发电建筑物引水建筑物厂区枢纽厂房变电站、开关站副厂房引水建筑物：引水道、压力管道，尾水道平水建筑物：前池、调压室谢谢再见