水力發(fā)電的基本原理是利用水位落差 ,配合水輪發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電力,也就是利用水的位能轉(zhuǎn)為水輪的機(jī)械能,再以機(jī)械能推動(dòng)發(fā)電機(jī),而得到電力??茖W(xué)家們以此水位落差的天然條件,有效的利用流力工程及機(jī)械物理等,精心搭配以達(dá)到最高的發(fā)電量,供人們使用廉價(jià)又無污染的電力。
於1882年, 首先記載應(yīng)用水力發(fā)電的地方是 美國威斯康辛州.到如今,水力發(fā)電的規(guī)模從第三世界鄉(xiāng)間所用幾十瓦的 微小型,到大城市供電用幾百萬瓦的都有. 于1882年,首先記載應(yīng)用水力發(fā)電的地方是美國威斯康辛州。到如今,水力發(fā)電的規(guī)模從第三世界鄉(xiāng)間所用幾十瓦的微小型,到大城市供電用幾百萬瓦的都有。
①、徑流式水電廠:無水庫,基本上來多少水發(fā)多少電的水電廠;
②、日調(diào)節(jié)式水電廠:水庫很小,水庫的調(diào)節(jié)周期為一晝夜,將一晝夜天然徑流通過水庫調(diào)節(jié)發(fā)電的水電廠;
③、年調(diào)節(jié)式水電廠:對(duì)一年內(nèi)各月的天然徑流進(jìn)行優(yōu)化分配、調(diào)節(jié),將豐水期多余的水量存入水庫,保證枯水期放水發(fā)電的水電廠;
④、多年調(diào)節(jié)式水電廠:將不均勻的多年天然來水量進(jìn)行優(yōu)化分配、調(diào)節(jié),多年調(diào)節(jié)的水庫容量較大,將豐水年的多余水量存入水庫,補(bǔ)充枯水年份的水量不足,以保證電廠的可調(diào)出力。 水力發(fā)電廠是把水的勢能和動(dòng)能轉(zhuǎn)變成電能。根據(jù)水力樞紐布置不同,主要可分為堤壩式、引水式、抽水蓄能水電廠等。
1、堤壩式水電廠:在河床上游修建攔河壩,將水積蓄起來,抬高上游水位,形成發(fā)電水頭的方式稱為堤壩式,堤壩式水電廠又可分為壩后式、河床式及混合式水電廠等。
① 壩后式水電廠,這種水電廠的廠房建筑在壩的后面,全部水頭由壩體承受,水庫的水由壓力水管引入廠房,轉(zhuǎn)動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。壩后式水電廠適合于高、中水頭的情況。
② 河床式水電廠,這種水電廠的廠房和擋水壩聯(lián)成一體,廠房也起擋水作用,因修建在河床中,故名河床式。河床式水電廠水頭一般在20~30 M以下。
③混合式水電廠,引水與大壩混合使用獲得落差發(fā)電;
2、引水式水電廠:水電廠建筑在山區(qū)水流湍急的河道上或河床坡度較陡的地方,由引水渠道造成水頭,一般不需修壩或只修低堰。
3、抽水蓄能水電廠,具有上池(上部蓄水庫)和下池(下部蓄水庫),在低谷負(fù)荷時(shí)水輪發(fā)電機(jī)組可變?yōu)樗霉r運(yùn)行,將下池水抽到上池儲(chǔ)蓄起來,在高峰負(fù)荷時(shí)水輪發(fā)電機(jī)組可變?yōu)榘l(fā)電工況運(yùn)行,利用上池的蓄水發(fā)電。
原理圖