《水电站》最后解读课件

水电站与水轮机2010年3月教学目标通过这部分学习，学生对能源、水电站有全面的了解，为以后专业课学习打下相关基础。教学重点了解我国水能资源、水电站建设情况教学难点资料少教学方法讲授课时4课时引言能源是国民经济重要的基础产业，是人类生产和生活必需的基本物质保障，是社会进步最为重要的物质基础。煤炭、石油、天然气是非再生能源，称为一次能源。据2004年《BP世界能源统计年鉴》披露，以目前的开采速度计算，全球石油总储量只可供应41年，天然气总储量只可供应60年。尽管专家对我国煤炭、石油、天然气的资源量和储量说法尚不一致，但我们最终都要面对一次能源枯竭的那一天。能源的最终目标必须是以可再生能源代替石化燃料等非再生能源。引言水能地球上江河纵横，湖泊星罗棋布、海洋辽阔，拥有丰富的水力资源。在天然河川径流中，水声隆隆，冲走砂石，说明在水中存在有巨大的能量——水能（水能资源），它是年复一年可再生的资源。水能资源是再生资源，开发利用水能资源的主要形式是修建水电站。水电站在水力发电的过程中，为了实现电能的连续产生需要修建一系列水工建筑物，包括：进水、引水、厂房、排水等，安装水轮发电机组及其附属设备的厂房和变电站，总体称为水电站。（另外的定义）水电站是水、机、电的综合体。绪

论主要内容12345水力发电的基本概念水力发电的特点我国水电事业的发展我区水电发展状况水电站的基本类型一、水力发电的概念水力发电:利用河流中蕴藏的水能来生产电能。生产过程：在天然河流上，修建水工建筑物，集中水头，通过一定方式将“载能水”输送到水轮机

水能→旋转机械能→带动发电机组发电→输电线路→用户。水轮发电机组装置原理图建坝蓄水发电电站1.水力发电的转换过程天然水能可利用水能旋转机械能电能建筑物和设备水轮机发电机水利系统机电系统2.水力发电的几个要素N——水电站装机容量或水轮机的功率Q——通过水轮机的流量H——水轮机的水头η——水轮机的效率二、水力发电特点优点：不耗燃料，成本低廉水火互济，调峰灵活资料综合利用，多方得益取之不尽，用之不竭环境优美，能源洁净二、水力发电特点缺点：受自然条件限制；一次性投资大，移民多，工期长；事故后果严重；大型工程对环境、生态影响较大。三、我国水电事业的发展我国的水能资源状况我国是世界上水能资源最丰富且具有优越水电事业发展自然条件的国家.2005年复查表：水能蕴藏量>1万kW河流（条）3886年发电量万亿kW·h（度）世界排序总量（亿kW）6.946.08首位技术可开发亿kW5.422.47首位经济可开发亿kW4.021.75首位在我国的水能资源中，根据最新水能资源复查结果，全国小水电资源技术可开发量为1.25亿千瓦。据2003年世界水能大会估计，世界小水电可开发资源大致为1.44亿千瓦。此外，我国还具有丰富的潮汐水能资源，可开发的潮汐水能资源约2100万kW，相当于年发电量580亿kW·h。由于水能资源是可以再生的，有人形象地说：“滚滚江河向东流，流的都是煤和油”，水能资源不利用，就会年复一年的白白浪费，用了就能发电。”特点一：总量丰富，开发不足可开发总量世界第一，占世界总量16.7％。到2008年底，水电装机容量达到了1.65亿千瓦，按技术可开发量计算占可开发量30%，低于发达国家60％的平均水平。东部，已开发70%以上(可开发的大型水电站只剩下3座，共1610MW，即浙江摊坑电站(600MW，目前在建)、大均电站(46万kW)和福建街面电站(30万kW)；西部，开发率仅7.5%

大有可为！2.我国水能资源的特点特点二：地区分布不均，与经济发展不匹配

东部地区(13个省市)水电资源占全国总量的8%，中部地区(6个省)占11%，而西部地区(12个省、市、自治区)高达81％；但51％用电量在东部。雅鲁藏布江

西电东送地

区水能蕴藏量可能开发的水能资源装机容量(MW)年发电量亿(kW.h/a)占全国比重(%)装机容量(MW)年发电量(亿kW.h/a)占全国比重(%)华北12299.31077.41.8691.98232.251.2东北12126.61062.31.81199.45383.912.0华东30048.82632.34.41790.22687.943.6中南64083.75613.89.56743.492973.6515.5西南47331241462.170.023234.3313050.3667.8西北841777373.912.54193.771904.939.9全国67604759221.8100.037853.2419233.04100.0年内降雨集中在汛期；年际间江河来水量变化大。

特点三：江河来水量时间分布不均

汛期70%30%非汛期须建设（年调节、多年调节）大型水库。

特点四：我国水电资源相对集中在一些高山大河地区，不少水电站的装机容量超过1000MW。

三峡(长江)1820万kW，溪落渡(金沙江)超过1000万kW。雅鲁藏布江下游的墨脱电站，计划开凿35km长的隧洞，引水2000m3/s以上，落差可超过2000m，电站装机可达4500万kW。大型电站，水头高、单机容量大，带来很多技术难题，且淹没损失大，移民数量多。

此部分完3.我国水电开发状况

我国水电开发有三大特点：

1、成绩很大。突出表现在以下三方面：水电装机容量跃居世界第一。水电建设技术已具世界水平。初步建立了适应市场经济的、有中国特色的水电开发和建设机制。

2.困难不少制约水电发展的五个问题①生态环境问题②上网电价③法律法规还不健全④移民问题⑤地震问题3.机遇难得:今后15－20年是水电建设的良好机遇期西部大开发战略的机遇东部：水能资源占6％，已开发率大于70％；尚能开发的30%

西部：水能资源占78%，已开发率仅8％，尚能开发的92%。实施“西电东送”，变资源优势为经济优势。全面建设小康社会对电力的要求；符合电力工业中长期发展规划，提供清洁、优质电能；《可再生能源法》确认水能为可再生能源；当前我国经济发展迅速，投资环境良好。

我国的能源概况与水电建设能源结构：“煤为基础、多元发展”；煤炭为主体、电力为中心，油气、新能源全面展；提高煤炭利用效率和清洁性。需求预测：全面建设小康社会：2020年GDP翻两番，预测电力需求9.2亿kW，估计水电达2.3亿kW，每年需新增近千万kW。发展战略：“大力开发水电，优化发展煤电，积极推进核电，适度发展天然气发电，鼓励新能源发电”（电力工业中长期发展规划）。4.我国水电事业发展设想第一步：2001—2010年。

这期间，三峡、龙滩、小湾、公伯峡、水布垭等一大批水电站将建成发电。到2010年，也就是中国开始水电建设100年时，水电装机容量达到1.4亿千瓦-1.5亿千瓦，超过美国居世界第一，实现从资源第一大国到生产第一大国的转变；水电的比例从2000年的23%提高到30%左右；

第二步2011-2050年基本完成水电的开发、开发率达到90%左右。这时装机约4.3亿千瓦；以3800万kW的墨脱电站为代表的十几座500万kW以上的巨型电站基本开发完毕。西电东送的规模超过1.5亿kW；东中部受电区的抽水蓄能电站将得到大规模发展，大库容的蓄能电站建设、也为沿海风电的大量开发，创造有利条件。中国水电技术随着建设达到世界领先水平。进一步由生产数量上的水电第一大国变为真正的、全面的(包括数量、质量、科技、管理、效益各方面)水电第一大国。三峡水利枢纽三峡水利枢纽

三峡工程采用了“一级开发，一次建成，分期蓄水，连续移民”方案。

具有防洪、发电、航运、养殖、旅游、保护生态、净化环境、开发性移民、南水北调、供水灌溉等十大效益，是世界上任何巨型电站都无法比拟的！

三峡水利枢纽世界施工难度最大的水利工程。施工期流量最大的水利工程。世界泄洪能力最大的泄洪闸。世界规模最大、难度最高的升船机。世界水库移民最多、工作量最为艰巨的移民建设工程。三峡工程水库动态移民最终可达113万。小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽小浪底水利枢纽位于河南省洛阳市以北40km的黄河干流上，是以防洪为主，兼顾防凌、减淤、灌溉和发电综合利用的一座特大型工程。工程由大坝、泄洪建筑物及发电系统组成。发电系统由6条引水隧洞和一座地下厂房、主变室、尾闸室及三条尾水洞组成。总装机容量6×30万千瓦，多年平均发电量51亿度。新安江水电站新安江水电站位于钱塘江支流新安江上，浙江省建德县境内，由中国自己设计、施工，自制设备，自行安装的第一座大型水电工程。电站以发电为主，兼有防洪、灌溉、航运等综合利用效益，电站装机容量662.5MW，保证出力178MW，多年平均年发电量18.6亿KW·h，工程于1957年4月开工，1960年4月第一台机组发电，1978年最后一台机组投运。新安江水电站二滩水电站二滩水电站二滩工程是二十世纪建成的中国最大的水电站。二滩拱坝坝高240m为中国第一高坝。

亚洲最大的地下厂房洞室群。由厂房、主变压器室、尾水调压室三大洞室及压力管道、尾水管、尾水洞、交通洞、通风洞、排水洞（廊道）、进风竖井、排风竖井、电梯竖井、电缆斜井等组成庞大洞室群。四、水电站的基本类型

按调节能力分成：

无调节水电站、有调节水电站按水电站的组成建筑物及特征分为：

坝式、河床式、引水式电站、抽水蓄能电站、潮汐电站水电站的基本类型

按工作水头分：低水头、中水头和高水头水电站按在电力系统中的作用分：基荷、腰荷及峰荷水电站等(一)、坝式水电站用坝集中水头的水电站称为坝式水电站，其特点有：水头取决于坝高。 引用流量较大，电站的规模也大，水能利用较充分，综合利用效益高。投资大，工期长。适用：河道坡降较缓，流量较大，并有筑坝建库的条件。

坝后式水电站当水头较大时，厂房本身抵抗不了水的推力，将厂房移到坝后，由大坝挡水。坝后式水电站一般修建在河流的中上游。库容较大，调节性能好。如为土坝，可修建河岸式电站。举世瞩目的三峡水电站就是坝后式水电站，其装机容量为18200MW。

坝后式水电站坝后厂房

万家寨坝后式水电站向家坝水电站三峡水电站坝后厂房坝后厂房泄洪坝段(二)、河床式电站一般修建在河道中下游河道纵坡平缓的河段上，为避免大量淹没，建低坝或闸。适用水头：大中型：25米以下，小型：8~10米以下。厂房和挡水坝并排建在河床中，共同挡水，故厂房也有抗滑稳定问题；厂房高度取决于水头的高低。引用流量大、水头低。注：厂房本身起挡水作用是河床式电站的主要特征。

河床式电站河床式电站河床厂房富春江河床式电站泄洪闸葛州坝水电站河床厂房河床厂房开关站船闸泄洪闸(三)、引水式水电站用引水道集中水头的电站称为引水式水电站特点：水头相对较高，目前最大水头达2千米以上。引用流量较小，没有水库调节径流，水量利用率较低，综合利用价值较差。电站库容很小，基本无水库淹没损失，工程量较小，单位造价较低。适用条件：适合河道坡降较陡，流量较小的山区性河段。类型：1.无压引水电站

引水建筑物是无压的:

渠道或无压隧洞（资料）

主要建筑物：低坝，进水口，沉沙池，引水渠(洞)，日调节池，压力前池，压力水管，厂房，尾水渠。无压引水式水电站

1-坝;2-进水口;3-沉沙池;4-引水渠道;5日调节池;6-压力前池;

7-压力管道;8-厂房;9-尾水渠;10-配电所;10-泄水道2.有压引水式电站引水建筑物是有压的：压力隧洞(pressuretunnel)

主要建筑物：低坝，有压隧洞，调压室，压力水管，厂房，尾水渠。有压引水式水电站石龙坝水电站云南昆明石龙坝水电站是我国大陆的第一座水电站，其装机容量仅为1440kW，1910年7月开工建设，1912年4月发电。(四)、抽水蓄能电站抽水蓄能：系统负荷低时，利用系统多余的电能带动泵站机组将下库的水抽到上库(电动机+水泵)，以水的势能形式贮存起来；放水发电：系统负荷高时，将上库的水放下来推动水轮发电机组(水轮机+发电机)发电，以补充系统中电能的不足。

抽水蓄能电站示意图黑麋峰抽水蓄能电站下水库上水库发电系统(五)、潮汐电站

潮汐：潮汐现象是海水因受日月引力而产生的周期性升降运动，即海水的潮涨潮落。

潮汐发电原理：利用潮水涨、落产生的水位差所具有势能来发电的，也就是把海水涨、落潮的能量变为机械能，再把机械能转变为电能（发电）的过程。潮汐发电原理法国朗斯潮汐电站江夏潮汐电站西藏水力资源及水电开发丰富的水力资源西藏水力资源量巨大且相当集中，是全国乃至世界少有的水力资源"富矿"，也是我国远景的战略资源。全区水力资源理论蕴藏量占全国的29％，居全国首位，技术可开发量占全国的20.3%，仅次于四川省，居全国第二位。西藏水力资源在我国能源中的战略地位突出。西藏水力资源西藏区内水力资源按区域划分，分布在藏南、藏东、藏北和藏西，分别占全区技术可开发量的66％、27％、6％和1％。区内水力资源按流域划分，以雅鲁藏布江、怒江、澜沧江、金沙江最为丰富，其技术可开发装机容量分别占全区的61.7％、12.9％、5.8％、4.3％，共占全区的84.7％。西藏水力资源机遇“到２０２０年前后，我国规划的除西藏外的大部分水电工程将开发完毕，我国水电开发的重点将逐渐向西藏的金沙江、澜沧江、怒江上游和雅鲁藏布江流域转移。”

中国水利水电规划设计总院院长、中国水电工程顾问集团公司总经理晏志勇如是说。西藏以其全国第一的理论蕴藏量，成为我国水电人心目中的圣地。西藏水力资源机遇2005年印发的《中共中央、国务院关于进一步做好西藏发展稳定工作的意见》明确指出，尽快开展雅鲁藏布江和藏东南"三江"流域等水能资源开发规划和前期工作，论证建设西电东送接续能源基地。这为西藏水电开发提出了新的任务与目标。"开发西藏水电、实施藏电外送，一方面能为国家能源发展、节能减排作出重大贡献，另一方面还能促进西藏经济社会发展开发西藏水电应注意的事项做好水电的科学规划西藏河流