水力发电原理(水力发电原理是什么？)

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在今天的期中，我们将讨论关于水力发电站的知识。水电是我国主要的发电形式之一，在我国能源结构中占有极其重要的地位。今年5月31日，我白鹤滩水电站大坝浇筑完成，该水电站建设进入新阶段。白鹤滩水电站是一座坝式水电站，也是一座混流水电站。它们分别是什么意思？就这个时期而言，水力发电的原理是什么？主要有哪些类别？先简单说一下白鹤滩水电站。

上图为典型坝式冲击式水轮机水电站示意图(图1)。

为了更好地说明这些问题，让我们首先看一个河图(图2):

我们可以看到，实际的河水必须从高流向低。那是因为河道存在高差，比如上图abc三点高差分别为100m。如果不使用，水的势能就会浪费在水的自然流动中。因此，我们可以在不列颠哥伦比亚省或其他适合开发利用的地方建立水电站。

1.水电站原理:

水力发电是利用水体的重力势能转化为电能的发电形式。

我们写一个简单的水力发电公式:p = 9.81qh。

其中:

P=等于水轮机的输出，9.81为常数，q为水流，h为高差，在水力学中称为水头。这是涡轮的效率。

我们认为，水力发电需要水和高差。有水不是废话，意思是水越多越好，水越多发电量越大。一定有身高差。高度差越大，重力势能越大，发电量越大。

让我们做个计算。假设河水流量为1米/秒，ab两点的水头高度为100米。那么它的年发电量是多少呢？p = 9.81 * 100 * 1 * 0.95 = 931.95 kw * 24 = 22366.8kwh * 365 = 8163822kwh .

水力发电的主要类型:

根据获取水头的方式不同，水力发电可分为以下几种类型。

1.引水式水电站:引水式水电站利用人工运河将水流引至与下游河道有较大落差的较远地方，在那里建电站利用水流落差发电。(示意图3)

这种电站由于流量小、高差大，经常采用冲击式水轮机发电。(示意图4)

这类电站包括挡水设施、排水渠道，包括明渠和隧道、压力前池、压力管道、发电厂等。

2.坝式水电站，比如我们的白鹤滩水电站，深圳生命网就是一座坝式水电站。它是通过筑坝抬高水头，获得水体重力势能的一种发电形式。(示意图5)

这种电站往往水头低但流量大，所以往往采用冲击式水轮机发电。(示意图6)

这类水电站可将厂房设置在坝内或离坝不远的地方。

3.混合水电，混合实际上是以上两者的结合，两者都有。

4.有潮汐电站，抽水蓄能等等。潮汐发电比较少见，抽水蓄能其实就是能源的再利用。

其实根据分类方法的不同，也可以分为不同的类型，这里就不讨论了。

三.白鹤滩水电站。

要说白鹤滩水电站，的东西很多，就按照上面说的知识来说吧。

1:白鹤滩水电站是金沙江梯级开发的一部分，还有其他电站。什么是梯级开发？让我们回到图1。

我们可以在B点设一个水电站，因为ab段有高差，C点设一个水电站，因为bc段有高差，对吗？事实上，只要河流足够长，我们就可以建立许多水电站。看起来像是一步一个脚印，一步一个脚印。这叫梯级开发。

2.它是一座坝式电站，其电站位于坝体内。

3.它使用的是混流式水轮机(一种反击式)，单台水轮机的输出达到100万千瓦。我们可以简单地认为一台机组可以发电一百万千瓦时，它有16台。我们来算一下明年能发电多少千瓦时:100万* 24 * 365 * 16 = 1401.6亿千瓦时。其实不可能，因为不可能每分钟都满负荷运行。主要受水量、机组维护等多种因素影响。其年平均发电量为602.4亿千瓦时。

4:其设计水头为202米。