水能開發(fā)及其利用(2016年5月19日)

我國能源消費結構如何開發(fā)利用？開發(fā)困難重重及其應對？010203水能開發(fā)利用HydropowerdevelopmentandutilizationTeam:劉祥祺張福強一、我國能源消費結構70.9%5.9%我國電力結構存在過度依賴火電煤炭資源不可再生資源且資源利用率低必須優(yōu)化電源結構水電是可再生能源，屬綠色能源目前開發(fā)利用程度還不高加快開發(fā)利用水電美、加、巴、中〔四國〕水力資源比較開發(fā)利用率比較低。中國可開發(fā)水力資源和已建水電裝機容量居世界第一位;二、水能資源的開發(fā)方式一、壩式開發(fā)二、引水式開發(fā)三、混合式開發(fā)四、梯級開發(fā)五、潮汐式開發(fā)六、抽水蓄能式開發(fā)在河流狹窄處，攔河筑壩或閘，壩前壅水，在壩址處形成集中落差，這種水能開發(fā)方式稱為壩式開發(fā)。用壩集中水頭的水電站稱為壩式水電站。圖2-2壩式水電站示意圖一、壩式開發(fā)

小結11.壩式開發(fā)的顯著優(yōu)點是由于形成蓄水庫,可用以調節(jié)流量。2.壩式水電站因有蓄水庫，綜合利用效益高。3.壩式水電站一般投資大，工期長，單價高。4.壩式開發(fā)適合于河道坡降較緩，流量較大，有筑壩建庫條件的河段。在河流坡降陡的河段上筑一低壩(或無壩)取水，通過人工修建的引水道引水到河段下游，集中落差，再經壓力管道引水到水輪機進行發(fā)電，這種開發(fā)方式稱為引水式開發(fā)。適用條件：

適合河道坡降較陡，流量較小的山區(qū)性河段。特點：

(1)水頭相對較高，最大水頭已達2000米以上。(2)引用流量較小，無水庫調節(jié)徑流。(3)電站庫容很小，工程量較小，單位造價較低。二、引水式開發(fā)引水建筑物是無壓的：明渠(openchannel)、無壓隧洞(freeflowtunnel)主要建筑物：低壩，進水口，沉沙池，引水渠(洞)，日調節(jié)池，壓力前池，壓力水管，廠房，尾水渠。〔1〕無壓引水式電站〔freeflowdiversiontypepowerstation〕引水建筑物是有壓的：壓力隧洞(pressuretunnel)。主要建筑物：低壩，引水隧洞(有壓)，調壓室，壓力水管，廠房，尾水渠?！?〕有壓引水式電站〔pressureflowdiversiontypepowerstation〕

小結2

1.引水式水電站的水頭較高，引用流量較小。2.水量利用率差，綜合利用價值較低，電站規(guī)模較小。3.無水庫淹沒損失，工程量較小，單位造價也較低。4.適用于河道坡降較陡，流量較小的山區(qū)性河段，是山

區(qū)水電站常用的開發(fā)方式。我國水電資源非常豐富，對河流進行梯級開發(fā)，是充分利用水力資源的一個有效的方法。現(xiàn)階段，在我國已經進行梯級開發(fā)的河流很多，如北部有渾江、牡丹江梯級等，東部有烏溪江、新安江、富春江梯級等，南部有以禮河、西洱河、貓?zhí)印⒓t水河梯級，西部有映秀灣、大渡河梯級等，此外還有長江及其支流清江與黃河等大容量梯級水電廠。四、梯級開發(fā)方式

對全河流由上而下擬定一個河段接一個河段的水利樞紐系列，呈階梯狀的分布形式。一條河流上一連串的水電站系列稱為梯級水電站。圖2-11河流梯級開發(fā)示意圖1-壩；2-引水道；3-水電站廠房梯級開發(fā)小結3進行梯級開發(fā)時應注意：1.盡可能充分地利用水能資源。2.作好第一期工程的選擇。3.對河流梯級開發(fā)方案進行技術、經濟、施工條件、效益、淹沒損失等方面的比較時，要求對各梯開發(fā)方案的每一級單獨進行分析評價外，還應將個梯級作為一個整體，進行總結評價。抽水蓄能式水電站組成：它的工作包括抽水蓄能和放水發(fā)電兩個過程。其建筑物組成中必須有高、低兩個水池，以有壓引水建筑物相連。蓄能電站廠房位于下水池處。電能水能電能

圖2-13抽水蓄能式水電站

(a)在日負荷圖上的工作狀態(tài);(b)建筑物布置示意圖小結41.抽水蓄能電站的總效率在60%-70%2.消耗的是系統(tǒng)的多余電能,提供的是系統(tǒng)急需的峰荷電能。3.調節(jié)電能,使火電站機組工作均勻,提高效率,節(jié)省燃料消耗，并改善系統(tǒng)的供電質量。4.調峰填谷,經濟合理。三、水能開發(fā)存在的困難對生態(tài)環(huán)境的影響①工程現(xiàn)場施工以及建筑材料的開采、加工和堆放對天然植被的破環(huán)，加劇了水土流失，增加了河道淤積；②水庫大壩的淹沒、阻隔和徑流調節(jié)，對生物資源和生物多樣性等方面的影響，特別是對水生生物和魚類資源的影響；③水庫蓄水后，山體滑坡和誘發(fā)地震的影響；移民問題①過于單一的移民安置方式已不適應移民工作實際；②比較僵化的補償標準已不能適應移民對后續(xù)開展的期望；③行政措施移民已不能適應法治社會下移民法制觀念提高、維權意識增強的要求；④移民工作管理體系不適應強化水電工程業(yè)主和地方政府責任的需要；地理因素限制①水資源豐富，地形存在落差；②地質鞏固，地基能夠承載大壩和水源的重量，地質條件還要求不能是溶于水的石灰?guī)r，不然形成溶洞，水庫就會報廢；③庫區(qū)需要距用電城市較近，便于電力傳輸三峽水庫地理因素分析圖表總結-水資源開發(fā)的利弊利：〔1〕它是再生能源〔2〕水電是清潔能源，可改善自然環(huán)境〔3〕水電有防洪、灌溉、航運、供水、養(yǎng)殖、旅游等眾多社會效益〔4〕發(fā)電本錢低，水電的本錢僅為火電的1/4左右；經濟效益高，水電是火電的3倍?！?〕水電機組起停靈活，輸出功