科普志愿者小组
  科普志愿者小组成立于1999年,自成立以来,以专业的知识和积极向上的精神面貌为我所科学传播事业做出了贡献。
 
 
规章制度
组织活动
志愿者风采
友情链接
中国科普网
科普知识网
中国科普博览
中国公众科技网
科学世界
    首页 >> 能源天地
水能
2012-10-16| 作者: | 【

    什么是水能

  广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源;

  狭义的水能资源指河流的水能资源。是常规能源,一次能源。狭义的水能是指河流水能.人们目前最易开发和利用的比较成熟的水能也是河流能源。

    水能是一种可再生能源,水能或称为水力发电,是运用水的势能和动能转换成电能来发电的方式。以水力发电的工厂称为水力发电厂,简称水电厂,又称水电站。水能主要用于水力发电,其优点是成本低、可连续再生、无污染。缺点是分布受水文、气候、地貌等自然条件的限制大。水容易受到污染,也容易被地形,气候等多方面的因素所影响。

  水能的原理

  水的落差在重力作用下形成动能,从河流或水库等高位水源处向低位处引水,利用水的压力或者流速冲击水轮机,使之旋转,从而将水能转化为机械能,然后再由水轮机带动发电机旋转,切割磁力线产生交流电。

  而低位水通过水循环的阳光吸收而分布在地球各处,从而恢复高位水源的水分布。

  水不仅可以直接被人类利用,它还是能量的载体。太阳能驱动地球上水循环,使之持续进行。地表水的流动是重要的一环,在落差大、流量大的地区,水能资源丰富。随着矿物燃料的日渐减少,水能是非常重要且前景广阔的替代资源。世界上水力发电还处于起步阶段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等水运动均可以用来发电。也有部分水能用于灌溉。

  水能的优缺点

  水能资源最显著的特点是可再生、无污染。开发水能对江河的综合治理和综合利用具有积极作用,对促进国民经济发展,改善能源消费结构,缓解由于消耗煤炭、石油资源所带来的环境污染有重要意义,因此世界各国都把开发水能放在能源发展战略的优先地位。

  水能的优点是成本低、可连续再生、无污染。

  1.水力是可以再生的能源,能年复一年地循环使用,而煤炭、石油、天然气都是不可再生能源,逐年开采,剩余的越来越少,甚至完全枯竭。

  2.水能用的是不花钱的燃料,发电成本低,积累多,投资回收快,大中型水电站一般3~5年就可收回全部投资。

  3.水能没有污染,是一种干净的能源。

  4.水电站一般都有防洪启溉、航运、养殖、美化环境、旅游等综合经济效益。

  5.水电投资跟火电投资差不多,施工工期也并不长,属于短期近利工程。

  6.操作、管理人员少,一般不到火电的三分之一人员就足够了。

  7.运营成本低,效率高。

  8.可按需供电。

  9.控制洪水泛滥。

  10.提供灌溉用水。

  11.改善河流航动。

  12.有关工程同时改善该地区的交通、电力供应和经济,特别可以发展旅游业及水产养殖。美国田纳西河的综合发展计划,是首个大型的水利工程,带动着整体的经济发展。

  水能的缺点有:水能分布受水文、气候、地貌等自然条件的限制大。水容易受到污染,也容易被地形,气候等多方面的因素所影响。

  1.生态破坏:大坝以下水流侵蚀加剧,河流的变化及对动植物的影响等。不过,这些负面影响是可预见并减小的。如水库效应。

  2.需筑坝移民等,基础建设投资大,搬迁任务重。

  3.降水季节变化大的地区,少雨季节发电量少甚至停发电。

  4.下游肥沃的冲积土减少。

    中国水能的现状

  1、资源丰富,但分布不均。中国水能资源西多东少,大部集中于西部和中部。在全国可能开发水能资源中,东部的华东、东北、华北三大区共仅占6.8%,中南5地区占15.5%,西北地区占9.9%,西南地区占67.8%,其中,除西藏外,川、云、贵三省占全国的50.7% 。

  2、大型电站比重大,且分布集中。各省(区)单站装机10兆瓦以上的大型水电站有203座,其装机容量和年发电量占总数的80%左右;而且,70%以上的大型电站集中分布在西南四省。

  3、资源的开发和研究程度较低。目前已开发资源约为15%左右。

  4、中国气候受季风影响,降水和径流在年内分配不均,夏秋季4~5个月的径流量占全年的60~70%,冬季径流量很少,因而水电站的季节性电能较多。为了有效利用水能资源和较好地满足用电要求,最好建水库调节径流。

  5、中国地少人多,建水库往往受淹没损失的限制,而在深山峡谷河流中建水库,虽可减少淹没损失,但需建高坝,工程较艰巨。

  6、中国大部分河流,特别是中下游,往往有防洪、灌溉、航运、供水、水产、旅游等综合利用要求。在水能开发时需要全部规划,使整个国民经济得到最大的综合经济效益和社会效益。

 
 

Copyright @2010 中国科学院等离子体物理研究所 All Rights Reserved
中国安徽合肥蜀山湖路350号 邮编:230031
本主页由等离子体所综合办公室制作维护 管理员:szzhang@ipp.ac.cn