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今天這一期我們來讨論有關水力發電站的知識。水力發電是我們國家的主要發電形式之一，在我國的能源結構中占有極其重要的地位。今年的5月31日，我們的白鶴灘水電站工程大壩全線澆築到頂，該水電站的建設進入了全新的階段。白鶴灘水電站是屬于壩式水電站，也是混流式水電站，它們分别是什麼意思，我們這一期就來講講，我們來水力發電的原理是什麼？主要種類有哪些?再簡單說下白鶴灘水電站。

上圖是一個典型的壩式反擊式水輪機水力發電站示意圖（圖一）

為了更好地說明這些問題，我們先來看一個河流的簡圖（圖二）：

我們看到，實際的河流的水肯定是從高處往低處流的。那是因為河道有高差，比如上圖的abc三點分别依次的高差為100m。如果不加利用，水體的勢能就白白的浪費在水的自然流動中了。所以，我們可以在bc處或者其它合适的位置設置水電站來發利用。

一：水力發電站的原理：

水力發電是利用水體的重力勢能（位能）轉化為電能的一種發電形式。

我們來寫一下水力發電的簡單的公式：P=9.81QHη

其中:

P=等于水輪機的出力，9.81這個是常數，Q就是水的流量，H就是高差，水力學中叫做水頭。η是水輪機的效率。

我們來看，水力發電要有水有高差。有水不是廢話，是說水越多越好，水越多發電量越大。還要有高差，高差越大，重力勢能越大，發電量越大。

我們來計算一下，假設這個河流水的流量是1m³/s，ab兩點水頭高度是100米。那麼它的年發電量是多少？ P=9.81*100*1*0.95=931.95KW*24=22366.8KWH*365=8163822kwh。

1. 水力發電的主要種類：

根據開發 獲取水頭的方式不同，水力發電可以分為如下幾種類型。

1：引水式水電站：引水式電站是利用人工水渠，将水流引到較遠的與下遊河道有較大落差的地方，在那裡修建電站，利用水流落差發電。（示意圖圖三）

這種電站往是流量較少，高差較大，經常采用沖擊式水輪機發電。（示意圖四）

這種電站包括有攔水設施，有引流渠道，包括明渠和隧道，有壓力前池，壓力管道，廠房等。

2：壩式水電站，比如我們的白鶴灘水力發電站就是堤壩式水力發電站。它是通過建設水壩來提高水頭，獲取水體的重力勢能來發電的一種發電形式。（示意圖五）

這種電站往往是水頭較低，但是流量較大，經常采用反擊式水輪機發電。（示意圖六）

這種水電站可以把廠房設置在壩體内部，也可以設置在壩體不遠處。

3：混合式水電，混合式其實就是上面兩種的結合，兩種都有。

4：還有潮汐電站，抽水蓄能等。潮汐發電應用相對來說還是比較少，抽水蓄能其實是能量的再利用。

其實根據不同的分類方法，還可以分成不同的類型，這裡就不讨論了。

三：白鶴灘水電站

要說白鶴灘水電站可說的東西有很多，我們就着前面說的知識大概說一下。

1：白鶴灘水電站是金沙江水電梯級開發的一部分，還有其它的電站。什麼叫梯級開發，我們回到圖一

我們可以在b點設置一個水電站，因為ab段有高差，又可以在c點設置水電站，因為bc段也有高差，是吧。其實，隻要河流足夠長，我們就可以設置很多水電站。看起來就像一階一階的，一梯一梯的。這就叫梯級開發。

2:它是屬于壩式電站，它的發電廠房位于壩體内部，

3：它是利用的是混流式水輪機（反擊式的一種），單台出力達到100萬千瓦。我們可以簡單的認為它一個機組一小時可以發一百萬度電，它有16台機組。我們算下一年可以發多少度電：100萬*24*365*16=1401.6億度電。實際上是不可能的啊，因為它不可能每分每秒都滿負荷運行。主要是受到水量、機組檢修等各方面因素的影響，它的多年平均發電量是602.4億度。

4：它的設計水頭是202米。

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