一滴水反复利用19遍,是如何做到的?一文揭秘水力发电的奥秘
栏目:企业动态 发布时间:2023-05-14 20:42
很久以来,水力发电是电力供应的重要途径。江河水流一泻千里,蕴藏着巨大能量,把天然水能加以开发利用转化为电能,就是水力发电。水力发电过程其实就是一个能量转换的过程.........

很久以来,水力发电是电力供应的重要途径。

江河水流一泻千里,蕴藏着巨大能量,把天然水能加以开发利用转化为电能,就是水力发电。

水力发电过程其实就是一个能量转换的过程。


一、抽水蓄能电站是什么?
抽水蓄能电站是目前技术最成熟、最稳定的大容量储能方式,通过建设或使用原有的上下两个水库,形成落差,利用电力系统低谷负荷时段富余的电力抽水到高处蓄存,在高峰负荷时段通过放水发电,被称作“超级充电宝”
j9九游会登录入口首页水电站是利用水流的动能来发电的设施,它通常建在河流的高落差处,利用大坝拦截水流,形成水库,然后通过水轮机和发电机将水能转化为电能。





但是,单个水电站的发电效率并不高,因为水流在经过一个水电站后,还有很多剩余的动能没有被利用。


如果能够将多个水电站串联起来,形成一个梯级系统,就可以让一滴水在不同的高度上多次发挥作用,从而提高发电效率。

除了发电,水电站还有哪些好处呢?其实,水电站的建设还对当地的经济社会发展有着重要的影响。


一方面,水电站的建设可以带动当地的基础设施建设和产业发展。


水电站的建设需要大量的人力、物力、财力投入,这就为当地提供了就业机会和市场需求,拉动了相关产业链的发展,增加了地方财政收入。

比如,乌东德水电站工程总投资约1200亿元,可拉动区域性的相关投资1000亿元至1250亿元。

建设期间平均每年增加就业人数约7万人,形成推动当地经济增长的新动力。


另一方面,水电站的建设可以改善当地的生态环境和民生福祉。


水电站的建设不仅要遵循严格的环保标准,还要开展生态修复和保护,增殖放流珍稀鱼类,改善河流景观,促进生物多样性。

比如,乌东德水电站筹建以来,累计放流齐口裂腹鱼、白甲鱼、长薄鳅、鲈鲤等珍稀鱼苗超过78万尾。

此外,水电站的建设还要进行移民搬迁安置工作,这就为当地群众提供了更好的居住条件和发展机遇。

比如,巧家县是白鹤滩水电站所在地,涉及搬迁安置人口48563人。

巧家县将移民安置区建设成为现代化的城镇化安置区,完善了基础设施和公共服务设施,提升了移民群众的生活质量和幸福感。


水电站不仅是一座发电厂,也是一座造福厂。


它不仅为国家提供了清洁能源,也为当地带来了绿色发展。

这是一种双赢的局面,值得我们欣赏和学习。


二、水力发电基本类型
常用的集中落差方式有筑坝、引水方式或两者混合方式。




筑坝发电方式
在落差较大的河段修建水坝,建立水库蓄水提高水位,在坝外安装水轮机,水库的水流通过输水道(引水道)到坝外低处的水轮机,水流推动水轮机旋转带动发电机发电,然后通过尾水渠到下游河道,这是筑坝建库发电的方式。




由于坝内水库水面与坝外水轮机出水面有较大的水位差,水库里大量的水通过较大的势能进行做功,可获得很高的水资源利用率。


采用筑坝集中落差的方法建立的水电站称坝式水电站,主要有坝后式水电站与河床式水电站。


引水发电方式
在河流高处建立水库蓄水提高水位,在较低的下游安装水轮机,通过引水道把上游水库的水引到下游低处的水轮机,水流推动水轮机旋转带动发电机发电,然后通过尾水渠到下游河道,引水道会较长并穿过山体,这是一种引水发电的方式。




由于上游水库水面与下游水轮机出水面有较大的水位差H0,水库里大量的水通过较大的势能进行做功,可获得很高的水资源利用率。


采用引水方式集中落差的水电站称为引水式水电站,主要有有压引水式水电站与无压引水式水电站。

三、如何实现“一滴水反复利用19遍”呢?
据了解,南山水电站于2019年10月30日正式建成并投产,位于四川省凉山彝族自治州盐源县和布拖县交界处。


该水电站总装机容量达10.2万兆瓦,是一个综合利用天然水资源、风能及太阳能的水力发电项目。

而最引人瞩目的是,这座水电站不仅仅是生成电力,更是通过科技手段实现了水资源的极致效益,将一滴水反复利用19遍,额外创造出341亿度电,创造了水电发电领域的多个奇迹。


首先,南山水电站采用了世界领先的混合式水电发电技术,即综合利用天然水资源、风能及太阳能,并将其通过科技手段实现了系统性的优化和协同,从而实现了可持续发展。



其次,该水电站引入前沿科技,如大数据分析、人工智能、物联网等,对机组参数、水位、水头、水流量等多方面进行精细管理,以提高水电站运行效率。


例如,通过建立水头恒压自动跟踪调节技术,使水轮发电机组在保证安全运行基础上,最大程度地利用了水资源,实现了以水头优化提升发电量的目的。

同时,在水库水位较低的情况下,水电站通过建立水库动态管理系统,延缓水位下降速度,提高循环利用率,有效增加了发电容量。


此外,南山水电站的优秀设计也功不可没。


它采用了P-M水轮机(Pelton-Michell水轮机),其特点是在水喷向叶轮时,喷口的截面积和喷向叶轮的流量都可以通过转动调节,从而使喷水方向、速度与叶轮的旋转方向和速度匹配,最大限度地提高了发电效率。

此外,还采用了多点喷水技术、增设回转段技术等先进技术,大幅度提高了发电效率。


最后,南山水电站还采用了独家的蓄能技术。


在水沉积区域增加了一组紧急水位下泄设施,通过蓄水库,可以将水资源分时分流,实现制水、送电多种功效,并保证了水资源的经济、安全利用。


总体来说,南山水电站之所以实现了“一滴水反复利用19遍”的目标,得益于多方面的因素,包括世界领先的混合式水电发电技术、前沿科技的应用、高效的管理机制、出色的设计、独特的蓄能技术等多个方面。


这不仅为水电产业的发展带来了新的思路和模式,也为我国能源产业的可持续发展提供了有益的示范和启示。


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