“裝機容量全球第一的三峽大壩,發電量還不如第二的伊泰普水電站高!”
看到這個标題,吓得種花家趕緊點進去看了下,結果附上的一張三峽和其他水電站發電量的對比表格,差點讓種花家吐血!
還真特麼是這樣,裝機量三峽排第一,但年發電量卻比不上裝機容量隻有60%的巴西和巴拉圭的伊泰普水電站,為什麼會這樣?
為什麼裝機容量第一的三峽發電不如第二名?裝機容量第一的三峽大壩卻不如容量隻有2/3都不到的伊泰普水電站,種花家對此也非常不服氣,因此也就開始了資料搜索之路,結果發現這完全是個烏龍案,因為三峽水電站确實曾落後于伊泰普水電站,但現在已超過伊泰普的年發電量,而且每年還在逐步上升!
上圖是從1997年開始的兩個水電站發電量對比,2003年三峽大壩的第一台機組并網發電,開始有了年發電量,而在第一張圖中的數據居然都對不起來,但2014年超過以後,基本上三峽就開始領先了,從2017年之後就開始全面領先!
所以三峽比排名第二的伊泰普水電站發電量落後已經是2016年以前的數據,各位腦袋中的信息需要更新了。而且也需要提醒下,白鶴灘水電站裝機容量為1600萬千瓦,不過它要到2022年7月才能建成,未來的老二将屬于白鶴灘水電站。
白鶴灘水電站
裝機容量相差那麼大,為什麼發電量相差卻不大?
新的問題産生了,三峽的裝機容量是伊泰普的1.6倍,但發電量卻遠沒有1.6倍,既然發電量差别不大,為什麼又要裝那麼多發電機,這不是浪費資源麼?
伊泰普水電站
三峽究竟裝了多少台發電機?
三峽電站的機組布置在大壩的後側(下遊側),總共安裝了32台70萬千瓦(700MW)水力渦輪機組,其中左岸14台、右岸12台、右岸地下6台,另外還有2台5萬千瓦的電源機組,因此總裝機容量為2,250萬千瓦。
最早安裝的是左岸二号機組,時間是2003年7月10日,同年11月,首批4台機組全部并網發電,标志着三峽二期工程結束。
發電量和發電機裝機容量究竟有什麼關系?
水力發電的原理大家都知道,它的發電量和功率與多個因素相關,一般來說大概有如下幾個關鍵因素:
1、水頭的高度,大部分時候與壩高直接相關
2、水的總量:可以用來發電的水越多,發出的電能也就越多
三峽大壩全長為2335米,高度為181米,正常蓄水高度為175米,據中新網2011年10月28日以“三峽水庫水位升至174.7米 上下遊水位落差110米”為标題的報道,因此在正常蓄水位時水頭高度約為110米。
伊泰普水電站壩高196米,設計水頭是118米,很明顯伊泰普水電站在水頭高度上要稍勝一籌,不過發電量不隻是水頭高度相關!
水庫的蓄水總量誰更大一些?
對于水庫發電來說,存的水多發電自然就多,從公開的資料來看,三峽水庫的庫容為393億立方米,伊泰普水電站的蓄水總量為290億立方米,從這個角度來看,似乎是三峽水庫明顯占優,伊泰普隻有三峽的75%左右,為什麼會這樣?
發電量不在蓄水總量,主要在于徑流量
大家都知道,水庫蓄水發電,那是發一點少一點,後面源源不斷地來水才是王道!長江的年均徑流量約為9600億立方米,伊泰普水電站所在的巴拉那河年徑流量為5400億立方米。
三峽所在的長江段
相信大家已經看暈了,這庫容三峽比伊泰普大,而長江徑流量幾乎上比巴拉那河的2倍,為什麼發電量卻差不多,甚至前幾年還稍遜一籌,怎麼會這樣?
汛期和旱季的差異才是決定性因素
長江汛期最高流量接近7萬立方米/秒,枯水期隻有2000立方米/秒,平均流量為3萬立方米/秒。伊泰普水電站所在的巴拉那河汛期流量為6.5萬立方米/秒,枯水期最低2450立方米/秒。兩者差距也不是特别大,巴拉那河汛期低一點,枯水期高一點。
但有一個比較關鍵的因素是巴拉那河的枯水期時間比較短,大概就2個多月(8~9月),而長江的枯水期則差不多有半年,從11月到第二年的4月。
三峽大壩洩洪
因此這就有了個大問題,水庫容量都不夠發電,所以主要還是從徑流量的均衡角度考慮,長江汛期也能發電,但超過汛限水位的統統的基本得洩洪,因此長江很大一部分流量就是白白被放掉了,而伊泰普盡管也存在不均衡,但枯水期相對比較短,發電量還是相對比較均衡。
另一個比較關鍵的問題是,汛期流量大則表示裝機容量也有更大一些,因為發電也是洩洪的一種,當然理想的情況是所有的下洩流量都用來發電,但那樣的話需要的裝機容量太高,枯水期閑置就太浪費了,因此裝機容量是一個與汛期流量和徑流量時間分配上的綜合考量。
為什麼三峽水電站發電量又超過伊泰普了?
2018年12月21日,新華社刊發了一篇标題為“三峽電站年發電量首次突破千億千瓦時”的通訊稿,其中有一段話非常有意思:
在水利部、長江防總、國家電網、南方電網等單位的大力支持與幫助下,三峽集團精心組織,科學管理,提升流域水雨情精準預報能力,提高流域梯級電站聯合調度能力,實現中小洪水資源化。2018年,三峽電站機組全開運行時間達1184.37小時,滿負荷運行時間達352.38小時,累計節水增發52億千瓦時。
大力支持與幫助這些都是車轱辘話,關鍵在這裡“域梯級電站聯合調度能力,實現中小洪水資源化”,三峽上遊的幹流和支流上已建成和在建水電站總共有14座,未來規劃的有15座,這些水電站梯度配合,合理利用小型洪峰,将其分散庫容,變下洩洪水為資源,綜合利用。
但巴納拉河上除了伊泰普這座巨型水電站外,就沒有其他大型水利設施了,因此三峽電站從2017年起就開始全面超越伊泰普水電站,随着長江上遊水電站數量與規模的擴大,未來在梯度調配上會更合理,利用率會更高,年發電量也将繼續創下新高。
三峽投資了2500億,15年了,收回成本了嗎?
三峽工程從1994年開始動工,2009年建成,曆時15年,工程動态總投資合計2485.37億元,從2003年第一台機組并網發電以來,截止2020年已經累計發電1399229吉瓦·時。
這些電能價值幾何呢?據國家能源局2011年8月16日在其網站上标題為“關于三峽水電站上網電價和輸電價格有關問題的通知”中,三峽電力上網電價平均為每千千瓦時250.00元。
也就是0.25元一度,那麼這麼多年發的電大約值349,807,250,000元,與投資額相比大約是1.407倍。簡單地說,就是賺錢了!
為什麼會算個簡單的賬是因為當年的《長江、長江:三峽工程論争》中反複提及一個問題,就是三峽工程建成後發電的經濟效益可能無法收回其天文數字的成本投入,但事實證明這個擔心不存在。
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