可再生能源发电技术2-水力发电
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瑞典 62个国家依靠水电提供40%以上的电力，如南美大部分国家
发达国家的经济可开发水电资源已经基本开发完毕，平均 开发程度在60%以上，如美国82%，日本84%，法国100%，意 大利95%，加拿大65%
目前的重点是更新改造，加大泄洪保安全、运行调度，生 态保护和修复
水电大国水电消费变化
☆三峡水利枢纽☆
我国水资源4大特点
资源总量丰富，但人均资源量较低；大电站装机容量比重 大，中小电站数量多，分布广泛
以电量计，人均资源量只有世界平均值的70%左右
水电资源分布不均，与经济发展不匹配，需要西电东送
水电资源量的78%集中在经济发展相对滞后的西部地区，而经济发 达、人口集中的东部沿海11省市，仅占6%，用电量却占全国的51%
江河来水量年内年际变化大，水电开发利用的难度较大， 需要建设水库进行调节
年径流最大与最小量的比值，长江、珠江、松花江为2～3倍，淮河 达15倍，海河更达20倍之多
集中在大江大河，便于战略性集中开发，但开发利用不足
截至2012年底，全国水电开发量占可开发量的45.9%，低于国际上 发达国家平均60~80%以上的开发程度
两个基本要素
出力N=9.81QHη(kW), η是水轮机的 效率
水电站系统
水电站建筑物：Q,H
水轮机：N=9.81QHη，水 能->旋转机械能
发电机: 旋转机械能->电 能
水轮发 电机组
1－水库；2－进水建筑物；3－引水隧洞；4－调压室； 5－压力钢管；6－发电机；7－水轮机；8－主阀；9－尾水渠
2、效益显著： 三峡工程具有综合效益 （防洪、发电、航运、南水北调等）；效 益显著，是治理长江和开发长江的主体 工程。
3、技术复杂：如长江截流、高边坡稳定 、砼温度控制、高强度砼生产、大型水轮 发电机组的制造安装等都是世界水平。
☆三峡水利枢纽☆
主
长 江
要 任 务
防
洪
☆三峡水利枢纽☆
大 坝 泄 洪
☆三峡水利枢纽☆----存在的问题
稀有植物保护
光叶水青罔
黄桷树及其树种化石
☆三峡水利枢纽☆----存在的库问区题清 理 漂 浮 物
☆三峡水利枢纽☆----存在的问题
文 物 保 护 挖 掘
☆三峡水利枢纽☆ ----存在的问题 新 滩 滑 坡
2 水力发电基本原理
水头H: 上下游水位差 流量Q: 水轮机引用流量
我国水能资源分布
水系名称 全国 长江 黄河 珠江
雅鲁藏布江及西藏其它河流
水能蕴藏量（亿千瓦） 6.94 2.78 0.43 0.32 1.60
地区 水能蕴藏量（亿千瓦） 可开发容量（亿千瓦）
华北
0.12
东北
0.12
华东
0.30
中南
0.64
西南
4.73
西北
0.84
全国
6.76
0.069 0.120 0.179 0.674 2.323 0.419 3.79
2004年底发电总装机容量突破4亿kW。2004年9月26日 ，水 电开发总装机容量已突破1亿kW ，跃居世界第一。 2009年 水电总装机达1.9亿kW，2010年电力总装机9亿kW。2012年 水电总装机2.49亿kW，电力总装机11.4亿kW。水电比重维 持在22%左右
而以技术可开发水电装机容量5.42亿kW为基数，中国目前 水电资源开发程度不足50%（42.4%）
太阳辐射能 的 22% 为 水 循环提供动 力
80% 降 雨 回 到海洋， 20%到陆地
水从陆地上 流回海洋具 有能量（机 械能）
水循环
中国水能资源
世界1/6的水资源在中国，其理论蕴藏量为6.94亿kW
其中技术可开发装机容量5.42亿kW，经济可开发装机容量 4.02亿kW,占全世界可开发水能资源总量的17.8%，居世界 第一位
截断巫山云雨，高峡出平湖
☆三峡水利枢纽☆
三峡水利枢纽的位置
： 三峡水利枢纽是建立在三峡地
区（西陵峡中部）的综合利用水利 枢纽。坝址距离宜昌市区40km，距 离葛洲坝水利枢纽38km。
☆三峡水利枢纽☆
1、工程规模大: 三大主体建筑物（拦 河坝、水力发电厂、航运建筑物）都有世 界规模。被公认为世界超级工程。
可再生能源发电技术
第二讲 水力发电
要点
水能资源概述 水力发电基本原理 水电站的基本类型 水电站的组成建筑物 水电站厂房的分类和组成 水电站动力设备
1 水能资源
水能利用历史悠久，运用广泛 （动力）
地球上有14亿km3水，97.4%为 盐水（海洋），2.6%为淡水
其中淡水中有3/4以冰的形式 存在，余下的大部分为地下水 和土壤水。仅有0.02%存在河 流和湖泊中。
比例 100% 40%
6% 5% 24%
比例
1.2% 2.0% 3.6% 15.5% 67.8% 9.9% 100%
世界水电开发情况
水电是清洁、廉价、可再生的绿色能源，当前唯一具备大 规模开发条件的可再生能源。对水资源丰富的国家，开发 水电是首选，发达国家的水电开发程度都很高
24个国家依靠水电提供90%以上的电力，如巴西、挪威 55个国家依靠水电提供50%以上的电力，如加拿大、瑞士、
最大效益水力发电
三峡电厂内部
☆三峡水利枢纽☆---长江流域规划及三峡工程经济效益
三
三峡电厂夜景
峡
左
岸
电
厂 内
部
☆三峡水利枢纽☆---长江流域规划及三峡工程经济效益
三峡电厂中央控制室
☆三峡水利枢纽☆----存在的问题
1、水库搬迁问题，工程成败的关键，提出开 发性移民新思路“建设一座电站，带动一方经 济，改善一片环境，造福一批移民” 2、生态环境问题，稀有动植物保护，清洁水 源的保护 3、对自然景观和人文景观的影响 4、泥沙问题，蓄清排浑 5、人防问题 6、诱发地震问题 7、水库岸坡稳定问题
☆三峡水利枢纽☆
世
界
船
规 模
闸的
☆三峡水利枢纽☆
三峡水电站大坝顶部高程185m，蓄水高程175m，水库 长600余km，总投资954.6亿元，装机32台单机容量70 万kW机组（其中左岸14台，右岸12台，右岸地下6台）年发电量980亿kWh。
水力发电的生产过程
系统图
☆水力发电的优点☆
Hydropower is fuelled by water, so it is a clean and renewable fuel source.
发达国家的经济可开发水电资源已经基本开发完毕，平均 开发程度在60%以上，如美国82%，日本84%，法国100%，意 大利95%，加拿大65%
目前的重点是更新改造，加大泄洪保安全、运行调度，生 态保护和修复
水电大国水电消费变化
☆三峡水利枢纽☆
我国水资源4大特点
资源总量丰富，但人均资源量较低；大电站装机容量比重 大，中小电站数量多，分布广泛
以电量计，人均资源量只有世界平均值的70%左右
水电资源分布不均，与经济发展不匹配，需要西电东送
水电资源量的78%集中在经济发展相对滞后的西部地区，而经济发 达、人口集中的东部沿海11省市，仅占6%，用电量却占全国的51%
江河来水量年内年际变化大，水电开发利用的难度较大， 需要建设水库进行调节
年径流最大与最小量的比值，长江、珠江、松花江为2～3倍，淮河 达15倍，海河更达20倍之多
集中在大江大河，便于战略性集中开发，但开发利用不足
截至2012年底，全国水电开发量占可开发量的45.9%，低于国际上 发达国家平均60~80%以上的开发程度
两个基本要素
出力N=9.81QHη(kW), η是水轮机的 效率
水电站系统
水电站建筑物：Q,H
水轮机：N=9.81QHη，水 能->旋转机械能
发电机: 旋转机械能->电 能
水轮发 电机组
1－水库；2－进水建筑物；3－引水隧洞；4－调压室； 5－压力钢管；6－发电机；7－水轮机；8－主阀；9－尾水渠
2、效益显著： 三峡工程具有综合效益 （防洪、发电、航运、南水北调等）；效 益显著，是治理长江和开发长江的主体 工程。
3、技术复杂：如长江截流、高边坡稳定 、砼温度控制、高强度砼生产、大型水轮 发电机组的制造安装等都是世界水平。
☆三峡水利枢纽☆
主
长 江
要 任 务
防
洪
☆三峡水利枢纽☆
大 坝 泄 洪
☆三峡水利枢纽☆----存在的问题
稀有植物保护
光叶水青罔
黄桷树及其树种化石
☆三峡水利枢纽☆----存在的库问区题清 理 漂 浮 物
☆三峡水利枢纽☆----存在的问题
文 物 保 护 挖 掘
☆三峡水利枢纽☆ ----存在的问题 新 滩 滑 坡
2 水力发电基本原理
水头H: 上下游水位差 流量Q: 水轮机引用流量
我国水能资源分布
水系名称 全国 长江 黄河 珠江
雅鲁藏布江及西藏其它河流
水能蕴藏量（亿千瓦） 6.94 2.78 0.43 0.32 1.60
地区 水能蕴藏量（亿千瓦） 可开发容量（亿千瓦）
华北
0.12
东北
0.12
华东
0.30
中南
0.64
西南
4.73
西北
0.84
全国
6.76
0.069 0.120 0.179 0.674 2.323 0.419 3.79
2004年底发电总装机容量突破4亿kW。2004年9月26日 ，水 电开发总装机容量已突破1亿kW ，跃居世界第一。 2009年 水电总装机达1.9亿kW，2010年电力总装机9亿kW。2012年 水电总装机2.49亿kW，电力总装机11.4亿kW。水电比重维 持在22%左右
而以技术可开发水电装机容量5.42亿kW为基数，中国目前 水电资源开发程度不足50%（42.4%）
太阳辐射能 的 22% 为 水 循环提供动 力
80% 降 雨 回 到海洋， 20%到陆地
水从陆地上 流回海洋具 有能量（机 械能）
水循环
中国水能资源
世界1/6的水资源在中国，其理论蕴藏量为6.94亿kW
其中技术可开发装机容量5.42亿kW，经济可开发装机容量 4.02亿kW,占全世界可开发水能资源总量的17.8%，居世界 第一位
截断巫山云雨，高峡出平湖
☆三峡水利枢纽☆
三峡水利枢纽的位置
： 三峡水利枢纽是建立在三峡地
区（西陵峡中部）的综合利用水利 枢纽。坝址距离宜昌市区40km，距 离葛洲坝水利枢纽38km。
☆三峡水利枢纽☆
1、工程规模大: 三大主体建筑物（拦 河坝、水力发电厂、航运建筑物）都有世 界规模。被公认为世界超级工程。
可再生能源发电技术
第二讲 水力发电
要点
水能资源概述 水力发电基本原理 水电站的基本类型 水电站的组成建筑物 水电站厂房的分类和组成 水电站动力设备
1 水能资源
水能利用历史悠久，运用广泛 （动力）
地球上有14亿km3水，97.4%为 盐水（海洋），2.6%为淡水
其中淡水中有3/4以冰的形式 存在，余下的大部分为地下水 和土壤水。仅有0.02%存在河 流和湖泊中。
比例 100% 40%
6% 5% 24%
比例
1.2% 2.0% 3.6% 15.5% 67.8% 9.9% 100%
世界水电开发情况
水电是清洁、廉价、可再生的绿色能源，当前唯一具备大 规模开发条件的可再生能源。对水资源丰富的国家，开发 水电是首选，发达国家的水电开发程度都很高
24个国家依靠水电提供90%以上的电力，如巴西、挪威 55个国家依靠水电提供50%以上的电力，如加拿大、瑞士、
最大效益水力发电
三峡电厂内部
☆三峡水利枢纽☆---长江流域规划及三峡工程经济效益
三
三峡电厂夜景
峡
左
岸
电
厂 内
部
☆三峡水利枢纽☆---长江流域规划及三峡工程经济效益
三峡电厂中央控制室
☆三峡水利枢纽☆----存在的问题
1、水库搬迁问题，工程成败的关键，提出开 发性移民新思路“建设一座电站，带动一方经 济，改善一片环境，造福一批移民” 2、生态环境问题，稀有动植物保护，清洁水 源的保护 3、对自然景观和人文景观的影响 4、泥沙问题，蓄清排浑 5、人防问题 6、诱发地震问题 7、水库岸坡稳定问题
☆三峡水利枢纽☆
世
界
船
规 模
闸的
☆三峡水利枢纽☆
三峡水电站大坝顶部高程185m，蓄水高程175m，水库 长600余km，总投资954.6亿元，装机32台单机容量70 万kW机组（其中左岸14台，右岸12台，右岸地下6台）年发电量980亿kWh。
水力发电的生产过程
系统图
☆水力发电的优点☆
Hydropower is fuelled by water, so it is a clean and renewable fuel source.