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水力發(fā)電的原理與基本類型

日期：2021/7/16 Click：817

發(fā)電機(jī)發(fā)出的電再通過輸電線路送往用戶，形成整個(gè)水力發(fā)電到用電的過程。筑壩發(fā)電方式在落差較大的河段修建水壩，建立水庫蓄水提高水位，在壩外安裝水輪機(jī)，水庫的水流通過輸水道（引水道）到壩外低處的水輪機(jī)，水流推動水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，然后通過尾水渠到下游河道，這是筑壩建庫發(fā)電的方式。

水力發(fā)電過程實(shí)際上是能量轉(zhuǎn)換的過程。
河流一瀉千里，蘊(yùn)藏著巨大的能量，將天然水的開發(fā)利用轉(zhuǎn)化為電能，是水的發(fā)電。構(gòu)成水能的兩個(gè)基本要素是流量和落差，流量由河流本身決定，直接利用河流的動能利用率低。因?yàn)楹恿髡w的截面不能充滿水輪機(jī)。
水力利用主要利用勢能，利用勢能必須有落差，但河流自然落差一般沿河逐漸形成，短距離內(nèi)水流自然落差低，需要采取適當(dāng)?shù)氖┕ご胧�，人工提高落差，即集中分散的自然落差，形成可利用的水頭。
因此，在天然河流上，建設(shè)水工建筑，集中水頭，通過引水道將上位的水引導(dǎo)到下位的水輪機(jī)，將水能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能，帶動與水輪機(jī)同軸的發(fā)電機(jī)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)水能轉(zhuǎn)化為電能。發(fā)電機(jī)發(fā)出的電再通過輸電線路送往用戶，形成整個(gè)水力發(fā)電到用電的過程。

水電的原理和基本類型

常用的集中落差方式有筑壩、引水方式或兩者混合方式。

筑壩發(fā)電方式

在落差大的河道上建造水庫，建造水庫蓄水提高水位，在水庫外設(shè)置水輪機(jī)，水庫水流通過輸水道(引水道)到水庫外低處的水輪機(jī)，水流推動水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)發(fā)電，通過尾水道到下游河道

▲建筑水庫發(fā)電原理圖

水庫水庫水面與水庫外水輪機(jī)水位差大，水庫大量水以較大的勢能工作，可獲得較高的水資源利用率。采用筑壩集中落差的方法建立的水電站稱壩式水電站，主要有壩后式水電站與河床式水電站。

引水發(fā)電方式

在河道高處建立水庫蓄水提高水位，在低下游安裝水輪機(jī)，通過引水道將上游水庫的水引向下游低處的水輪機(jī)，水流推動水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)發(fā)電，然后通過尾水道到下游河道，引水道長過山體

▲引水發(fā)電原理圖

上游水庫水面與下游水輪機(jī)出水面有較大水位差H0，水庫大量水以較大的勢能工作，可獲得較高的水資源利用率。采用引水方式集中落差的水電站稱為引水式水電站，主要有壓引水式水電站和無壓引水式水電站。

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