1) 何謂水能資源
水能資源:指水體的動(dòng)能、勢能和壓力能等能量資源。廣義的水能資源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量資源;狹義的水能資源指河流的水能資源。水能是一種可再生能源。
2) 水能資源的分布
我國的水能資源豐富,總量位居世界首位。根據2013年最新的全國水力資源復查成果,我國大陸水力資源理論蘊藏量在1萬(wàn)千瓦及以上河流上的水力資源理論蘊藏量年電量為60829億千瓦時(shí),平均功率為69440萬(wàn)千瓦;理論蘊藏量在1萬(wàn)千萬(wàn)及以上河流上單站裝機容量500千瓦及以上水電站的技術(shù)可開(kāi)發(fā)裝機容量為54164萬(wàn)千瓦,年發(fā)電量為24740億千瓦時(shí),其中經(jīng)濟可開(kāi)發(fā)水電站裝機容量40179萬(wàn)千瓦,年發(fā)電量17534億千萬(wàn)時(shí),分別占技術(shù)可開(kāi)發(fā)裝機容量和年發(fā)電量的74.2%和70.9%。
由于我國幅員遼闊,地形與雨量差異較大,因而形成水力資源在地域分布上的不平衡,水力資源分布是西部多、東部少。按照技術(shù)可開(kāi)發(fā)裝機容量統計,我國經(jīng)濟相對落后的西部云、貴、川、渝、陜、甘、寧、青、新、藏、桂、蒙等12個(gè)?。ㄗ灾螀^、直轄市)水力資源約占全國總量的81.46%,特別是西南地區云、貴、川、渝、藏就占66.70%;其次是中部的黑、吉、晉、豫、鄂、湘、皖、贛等8個(gè)省占13.66%;而經(jīng)濟發(fā)達、用電負荷集中的東部遼、京、津、冀、魯、蘇、浙、滬、粵、閩、瓊等11個(gè)?。ㄖ陛犑校﹥H占4.88%。
3) 水能的利用
水能是一種可再生能源,是清潔能源,是指水體的動(dòng)能、勢能和壓力能等能量資源。廣義的水能資源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量資源;狹義的水能資源指河流的水能資源。是常規能源,一次能源。水不僅可以直接被人類(lèi)利用,它還是能量的載體。太陽(yáng)能驅動(dòng)地球上水循環(huán),使之持續進(jìn)行。地表水的流動(dòng)是重要的一環(huán),在落差大、流量大的地區,水能資源豐富。隨著(zhù)礦物燃料的日漸減少,水能是非常重要且前景廣闊的替代資源。目前世界上水力發(fā)電還處于起步階段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等水運動(dòng)均可以用來(lái)發(fā)電。
4) 水力發(fā)電的原理是什么?
水力發(fā)電過(guò)程其實(shí)就是一個(gè)能量轉換的過(guò)程。通過(guò)在天然的河流上,修建水工建筑物,集中水頭,然后通過(guò)引水道將高位的水引導到低位置的水輪機,使水能轉變?yōu)樾D機械能,帶動(dòng)與水輪機同軸的發(fā)電機發(fā)電,從而實(shí)現從水能到電能的轉換。發(fā)電機發(fā)出的電再通過(guò)輸電線(xiàn)路送往用戶(hù),形成整個(gè)水力發(fā)電到用電的過(guò)程。
5) 什么是水電站
水電站是將水能轉換為電能的綜合工程設施,又稱(chēng)水電廠(chǎng)。它包括為利用水能生產(chǎn)電能而興建的一系列水電站建筑物及裝設的各種水電站設備。利用這些建筑物集中天然水流的落差形成水頭,匯集、調節天然水流的流量,并將它輸向水輪機,經(jīng)水輪機與發(fā)電機的聯(lián)合運轉,將集中的水能轉換為電能,再經(jīng)變壓器、開(kāi)關(guān)站和輸電線(xiàn)路等將電能輸入電網(wǎng)。有些水電站除發(fā)電所需的建筑物外,還常有為防洪、灌溉、航運、過(guò)木、過(guò)魚(yú)等綜合利用目的服務(wù)的其他建筑物。這些建筑物的綜合體稱(chēng)水電站樞紐或水利樞紐。
6) 水力發(fā)電的原理是什么?
以水具有的重力勢能轉變成動(dòng)能的水沖水輪機,水輪機即開(kāi)始轉動(dòng),若我們將發(fā)電機連接到水輪機,則發(fā)電機即可開(kāi)始發(fā)電。如果我們將水位提高來(lái)沖水輪機,可發(fā)現水輪機轉速增加。因此可知水位差愈大則水輪機所得動(dòng)能愈大,可轉換之電能愈高。
7) 水力發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)有哪些?
(1) 利用高處之水量持有位能轉換動(dòng)能推動(dòng)原動(dòng)機;
(2) 利用引導水路及壓力水管將水量之位能轉換為動(dòng)能;
(3) 有利之水力地點(diǎn)離負載中心遠,離電距離長(cháng),輸電費用高;
(4) 水力發(fā)電效率高達90%以上;
(5) 單位輸出電力之成本最低;
(6) 發(fā)電之起動(dòng)快,數分鐘內可以完成發(fā)電。
除此之外,水力發(fā)電作為清潔能源被利用,水電不僅可以代替部分火電,具有調峰的優(yōu)點(diǎn),在電網(wǎng)安全運行中起到重要的作用,還可提高水資源的利用效率而基本上不改變其水質(zhì),不排放污染物。例如,在電網(wǎng)系統中,建設一個(gè)裝機容量為2000兆瓦的水電站代替同等規模的燃煤火電廠(chǎng),這樣每年可節約原煤500萬(wàn)噸,減少排放二氧化硫24萬(wàn)噸,減少排放氮氧化物4400萬(wàn)千克,一氧化碳115萬(wàn)千克,少產(chǎn)生廢碴140萬(wàn)噸,省卻了火電廠(chǎng)所需要的冷卻水運行和排放,既可節約水資源,又可避免對水環(huán)境造成熱污染。因而發(fā)展水電,在取得相同電能的同時(shí),可減少環(huán)境污染。
8) 水電站水庫的人工濕地作用有哪些?
水電開(kāi)發(fā),在一個(gè)流域上建設一個(gè)或多個(gè)水庫。水庫庫區形成許多庫灣,生長(cháng)了多種水生植物和動(dòng)物,成為人工濕地,為濕地動(dòng)、植物提供了生存條件,因此在庫區和庫周會(huì )增加多種適合濕地環(huán)境的動(dòng)、植物物種,提高了局部區域的生物多樣性?xún)r(jià)值,增加了水域的綜合功能。
人工濕地的形成,可改善當地的環(huán)境小氣候條件。水庫水體的影響,可使周?chē)懙匦詺夂虻靡愿纳疲簾o(wú)霜期延長(cháng)、溫差縮小、降低了最高氣溫、增加了濕度。有關(guān)的研究表明,水面上空空氣的透明度比成片的房屋群高8%~10%;水面上空紫外線(xiàn)輻射比陸地高30%;水庫或水域上的氣溫在炎熱季要降低4~5℃;相對濕度提高10%~15%。