水電站概況PPT課件

1、水能資源概況二、我國水能資源特點特點一：蘊藏豐富，時空分布不均特點一：蘊藏豐富，時空分布不均蘊藏量世界第一，占世界總量16.7，但在時間和空間上分布不均。時間上，年內(nèi)降雨集中在汛期，夏秋季45個月的徑流量占全年的60%70%；年際間江河來水量變化大?？臻g上，80水能資源集中于西部，其中云、貴、川三省水資源蘊藏量占全國50%以上；而東部僅5。特點二：開發(fā)率低，與經(jīng)濟發(fā)展不匹配特點二：開發(fā)率低，與經(jīng)濟發(fā)展不匹配到2004年，我國水資源已開發(fā)量僅占可開發(fā)量的1/4，遠低于發(fā)達國家60的平均水平。東部，已開發(fā)70%以上(可開發(fā)的大型水電站只剩下3座，共161萬kW，即浙江攤坑電站(60萬kW)、大均電

2、站(46萬kW)和福建街面電站(30萬kW)；西部，開發(fā)率僅7.5%。第1頁/共36頁水能資源概況二、我國水能資源特點表1-1 中國水能蘊藏量及可開發(fā)的水能資源地區(qū)水能蘊藏量可開發(fā)的水能資源裝機容量(MW)年發(fā)電量億(kW.h/a)占全國比重(%)裝機容量(MW)年發(fā)電量(億kW.h/a)占全國比重(%)華北地區(qū)12299.31077.41.8691.98232.251.2東北地區(qū)12126.61062.31.81199.45383.912.0華東地區(qū)30048.82632.34.41790.22687.943.6中南地區(qū)64083.75613.89.56743.492973.6515.5西南

3、地區(qū)473311.841462.170.023234.3313050.3667.8西北地區(qū)84176.97373.912.54193.771904.939.9全國676047.159221.8100.037853.2419233.04100.0第2頁/共36頁水能資源概況二、我國水能資源特點特點三：我國水電資源相對集中在一些高山大河地區(qū)，不少水電站的裝特點三：我國水電資源相對集中在一些高山大河地區(qū)，不少水電站的裝機容量超過機容量超過1000MW。長江三峽裝機2240萬kW，金沙江溪落渡1280萬kW。雅魯藏布江下游墨脫電站，計劃開鑿40km長的隧洞，引水2000m3/s以上，落差可超過2000

4、m，電站裝機可達4500萬kW。大型電站，水頭高、單機容量大，帶來很多技術(shù)難題，且淹沒損失大，移民數(shù)量多。第3頁/共36頁水能資源概況三、我國水電開發(fā)狀況我國水電開發(fā)有三大特點：1、成績很大。、成績很大。突出表現(xiàn)在以下三方面：水電裝機容量躍居世界第一，水電建設(shè)技術(shù)已具世界水平，且初步建立了適應(yīng)市場經(jīng)濟的、有中國特色的水電開發(fā)和建設(shè)機制。2、困難不少、困難不少 主要是認識不大一致，政策不盡合理，機制有待完善，效益尚需提高。3、前景宏偉:今后1520年是水電建設(shè)的良好機遇期(1)西部大開發(fā)戰(zhàn)略的機遇東部：水能資源占6，開發(fā)率大于70；西部：水能資源占78%，開發(fā)率僅8。因此，很有必要實施“西電東送

5、”，變資源優(yōu)勢為經(jīng)濟優(yōu)勢。(2)全面建設(shè)小康社會對電力的要求；符合電力工業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃，提供清潔、優(yōu)質(zhì)電能；(3)當(dāng)前我國經(jīng)濟發(fā)展迅速，投資環(huán)境良好。第4頁/共36頁水能資源概況三、我國水電開發(fā)狀況截止到2006年底，全國水電總裝機容量達1.29億kW。已建和在建的大中型水電站工程有220多座，其中裝機100萬kW以上的25座；50萬kW以上的40座，壩高在100m以上的大壩55座，建成總長度超過500km的水工隧洞，裝機10萬kW以上的地下廠房水電站25座。在建與準(zhǔn)備開工的大中型水電工程包括：三峽、龍灘、小灣、公伯峽、泰安、桐柏、溪洛渡、向家壩、瀑布溝、糯扎渡、錦屏一級、虎跳峽、白鶴灘、錦

6、屏二級、仙游、水布埡等。已建成小水電站4萬多座，裝機容量達到5000萬kW，年發(fā)電量達1500億kWh(技術(shù)可開發(fā)總小水電水能資源8700萬kW，分布在全國1600多個山區(qū)縣)。小水電主要建設(shè)省份包括：浙江、福建、云南、貴州、四川、廣東等。第5頁/共36頁水能資源概況四、我國水電事業(yè)發(fā)展設(shè)想第一階段：第一階段：20012010年年 三峽、龍灘、小灣、公伯峽、水布埡等一大批水電站將建成發(fā)電。到2010年，也就是中國開始水電建設(shè)100年時，水電裝機容量達到1.4億kw-1.5億kw，超過美國居世界第一，實現(xiàn)從資源第一大國到生產(chǎn)第一大國的轉(zhuǎn)變；水電的比例從2000年的23%提高到30%左右； 第二階

7、段：第二階段：2011-2050年年 基本完成水電的開發(fā)、開發(fā)率達到90%左右。這時裝機約4.3億KW；以4500萬kW的墨脫電站為代表的十幾座500萬KW以上的巨型電站基本開發(fā)完畢。西電東送的規(guī)模超過1.5億KW；東中部受電區(qū)的抽水蓄能電站將得到大規(guī)模發(fā)展，大庫容的蓄能電站建設(shè)，也為沿海風(fēng)電的大量開發(fā)，創(chuàng)造有利條件。中國水電技術(shù)隨著建設(shè)達到世界領(lǐng)先水平。進一步由生產(chǎn)數(shù)量上的水電第一大國變?yōu)檎嬲?、全面?包括數(shù)量、質(zhì)量、科技、管理、效益各方面)水電第一大國。第6頁/共36頁水力發(fā)電的基本原理及其特點一、水力發(fā)電的基本原理水力發(fā)電水力發(fā)電：實際上是利用河流中蘊藏的水能來生產(chǎn)電能。在天然河流上，

8、修建水工建筑物，集中水頭，通過一定方式將“載能水”輸送到水輪機中，使天然水能可利用水能旋轉(zhuǎn)機械能帶動發(fā)電機組旋轉(zhuǎn)切割磁力線電能輸電線路用戶。這種將水能轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)機械能的水力機械，就稱為水輪機。水電站就是為實現(xiàn)上述能量的連續(xù)轉(zhuǎn)換而修建的水工建筑物及其所安裝的水輪發(fā)電設(shè)備和附屬設(shè)備的總體。第7頁/共36頁水力發(fā)電的基本原理及其特點二、水力發(fā)電的幾個要素 N水電站出力； Q通過水輪機的流量，Q=V/t，m3/s； H水輪機的工作水頭，m；水輪機的效率。 E水電在一定時段內(nèi)發(fā)出的電能總量，kwh； 電站的平均出力； T出力小時數(shù)。第8頁/共36頁水力發(fā)電的基本原理及其特點三、水力發(fā)電優(yōu)缺點 1、優(yōu)點：

9、不耗燃料，成本低廉(尤其是運行成本)；水火互濟，調(diào)峰靈活；綜合利用，多方得益(發(fā)電、供水、防洪、養(yǎng)殖、旅游、環(huán)境)；可再生能源；環(huán)境優(yōu)美，能源潔凈。 2、缺點： 受自然條件影響大；一次性投資大，移民多，工期長；事故后果嚴重；大型工程對環(huán)境、生態(tài)影響較大。第9頁/共36頁水能資源的開發(fā)方式及水電站的基本類型一、水能資源開發(fā)方式 （一）壩式開發(fā) 在河流峽谷處，攔河筑壩，壩前壅水，在壩址處集中落差形成水頭。優(yōu)點：筑壩形成水庫，可調(diào)節(jié)流量，電站引用流量大，電站規(guī)模也大，水能利用程度充分；缺點：水頭受壩高限制，壩工程量大，形成水庫會造成庫區(qū)淹沒，投資大，工期長。適用：河道坡降較緩，流量較大，有筑壩建庫條

10、件的河段。 （二）引水式開發(fā) 在河流坡降較陡的河段上游，通過人工建造的引水道引水到河段下游集中落差，再經(jīng)壓力管道，引水至廠房。優(yōu)點：形成水頭較高，無水庫，不會造成淹沒，工程量小，單位造價較低；缺點：水量利用率及綜合利用價值較低，裝機規(guī)模相對前者較小。適用：河道坡降較大、流量較小的山區(qū)河段。 （三）混合式開發(fā) 同時采用壩和引水道共同集中落差形成水頭的開發(fā)方式。 （四）潮汐水能開發(fā) 利用海洋漲、落潮形成的水位差引海水發(fā)電的方式。第10頁/共36頁水能資源的開發(fā)方式及水電站的基本類型二、水電站的基本類型 按水頭大小：按水頭大?。嚎煞譃楦咚^、中水頭和低水頭水電站。中國通常稱水頭大于70m為高水頭水電

11、站，低于30m為低水頭水電站，3070m為中水頭水電站。按裝機容量大?。喊囱b機容量大?。嚎煞譃榇笮?、中型和小型水電站。75萬kW以上：為大(1)型；75萬25萬kW為大(2)型；25萬2.5萬kW為中型；2.5萬0.05萬kw為小(1)型；小于0.05萬kW為小(2)型。但統(tǒng)計上常將1.2萬kW以下作為小水電站。按開發(fā)方式：按開發(fā)方式：可分為壩式水電站、引水式水電站和混合式水電站三種基本類型。第11頁/共36頁水能資源的開發(fā)方式及水電站的基本類型二、水電站的基本類型(一一)、壩式水電站、壩式水電站 用壩集中水頭的水電站稱為壩式水電站。1、壩后式水電站、壩后式水電站當(dāng)水頭較大時，廠房本身抵抗不了

12、水的推力，將廠房移到壩后，由大壩擋水。壩后式水電站一般修建在河流的中上游，因為河流中上游一般為山區(qū)峽谷地段，允許有一定程度的淹沒，故可建高壩，此時集中的水頭較大，庫容較大，調(diào)節(jié)性能好。壩后式水電站示意壩后式水電站示意第12頁/共36頁萬家寨水電站萬家寨水電站第13頁/共36頁舉世矚目的三峽水電站也是壩后式水電站，其裝機容量為舉世矚目的三峽水電站也是壩后式水電站，其裝機容量為2240萬萬KW第14頁/共36頁水能資源的開發(fā)方式及水電站的基本類型二、水電站的基本類型2、河床式電站一般修建在河道中下游河道縱坡平緩的河段上，為避免大量淹沒，建低壩或閘。廠房和壩（閘）一起建在河床上，廠房本身承受上游水壓

13、力，成為擋水建筑物的一部分。引用流量大、水頭低，水輪機多采用鋼筋混凝土蝸殼。適用水頭：大中型：25米以下，小型：810米以下。第15頁/共36頁葛州壩水電站葛州壩水電站第16頁/共36頁富春江河床式電站富春江河床式電站第17頁/共36頁水能資源的開發(fā)方式及水電站的基本類型二、水電站的基本類型（二）、引水式水電站（二）、引水式水電站 用引水道集中水頭的電站稱為引水式水電站。用引水道集中水頭的電站稱為引水式水電站。 1、無壓引水電站、無壓引水電站 引水建筑物是無壓的：明渠、無壓隧洞等。引水建筑物是無壓的：明渠、無壓隧洞等。無壓引水式水電站無壓引水式水電站第18頁/共36頁水能資源的開發(fā)方式及水電站

14、的基本類型二、水電站的基本類型2. 有壓引水式電站有壓引水式電站引水建筑物是有壓的：壓力隧洞(pressuretunnel)。主要建筑物：低壩，有壓隧洞，調(diào)壓室，壓力水管，廠房，尾水渠。有壓引水式水電站有壓引水式水電站第19頁/共36頁水能資源的開發(fā)方式及水電站的基本類型二、水電站的基本類型（三）、混合式電站（三）、混合式電站 水電站的水頭一部分由壩集中，一部分由引水建筑物集中。 (四四)、潮汐電站、潮汐電站潮汐：潮汐現(xiàn)象是海水因受日月引力而產(chǎn)生的周期性升降運動，即海水的潮漲潮落。潮汐發(fā)電原理：利用潮水漲、落產(chǎn)生的水位差所具有勢能來發(fā)電的，也就是把海水漲、落潮的能量變?yōu)闄C械能，再把機械能轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>

15、電能（發(fā)電）的過程。 (五五)、抽水蓄能電站、抽水蓄能電站 抽水蓄能：系統(tǒng)負荷低時，利用系統(tǒng)多余的電能帶動泵站機組將下庫的水抽到上庫(電動機+水泵)，以水的勢能形式貯存起來；放水發(fā)電：系統(tǒng)負荷高時，將上庫的水放下來推動水輪發(fā)電機組(水輪機+發(fā)電機)發(fā)電，以補充系統(tǒng)中電能的不足。第20頁/共36頁潮汐發(fā)電原理潮汐發(fā)電原理第21頁/共36頁黑麋峰抽水蓄能電站黑麋峰抽水蓄能電站第22頁/共36頁水能資源的開發(fā)方式及水電站的基本類型三、水電站的組成建筑物（一）擋水建筑物（一）擋水建筑物 截斷水流，集中落差，形成水庫的攔河壩、閘或河床式廠房等水工建筑物，如重力壩、拱壩、土石壩、攔河閘等。 （二）泄水建筑

16、物（二）泄水建筑物宣泄洪水或放空水庫的建筑物，如溢洪道、溢流壩、放水底孔等。 （三）進水建筑物（三）進水建筑物 從河道或水庫中取水的建筑物，如有壓、無壓進水口。 （四）引水建筑物（四）引水建筑物 集中河道落差形成水頭和輸送發(fā)電所需水量的建筑物，如渠道、隧洞、壓力管道等。 （五）平水建筑物（五）平水建筑物 水電站負荷發(fā)生變化時，用以平穩(wěn)引水建筑物中流量和壓力的建筑物，如調(diào)壓室、壓力前池等。 （六）廠房樞紐建筑物（六）廠房樞紐建筑物 主要指水電站的主、副廠房、變壓器場、高壓開關(guān)站、交通線路及尾水渠等建筑物。第23頁/共36頁代表性的電站代表性的電站 1、三峽水利樞紐、三峽水利樞紐第24頁/共36頁

17、三峽工程采用“一級開發(fā)，一次建成，分期蓄水，連續(xù)移民”方案。大壩為混凝土重力壩，壩頂總長3035m，壩頂高程185m，正常蓄水位175m，總庫容393億m3，其中防洪庫容221.5億m3。裝機容量1820萬kW，2670萬kW，年均發(fā)電量849億度。泄洪壩段每秒泄洪能力為11萬m3/s，左岸通航建筑物，年單向通過能力500萬t。雙線五級船閘，可通過萬噸級船隊；單線一級垂直升船機，可快速通過3000t級客貨輪。三峽工程竣工后，將發(fā)揮防洪、發(fā)電、航運、養(yǎng)殖、旅游、保護生態(tài)、凈化環(huán)境、開發(fā)性移民、南水北調(diào)、供水灌溉等十大效益，是世界上任何巨型電站都無法比擬的！三峽工程創(chuàng)造了五個世界第一：（1）世界施

18、工難度最大的水利工程。2000年砼澆筑量為548.17萬m3，月澆筑量最高達55萬m3。（2）施工期流量最大的水利工程。三峽工程截流流量9010m3/s，施工導(dǎo)流最大洪峰流量7.9萬m3/s（3）世界泄洪能力最大的泄洪閘。最大泄洪能力10.25萬m3/s。（4）世界規(guī)模最大、難度最高的升船機。（5）世界水庫移民最多、工作量最為艱巨的移民建設(shè)工程三峽工程水庫動態(tài)移民最終可達113萬。第25頁/共36頁 2、小浪底水利樞紐、小浪底水利樞紐第26頁/共36頁 小浪底水利樞紐位于河南省洛陽市以北40km的黃河干流上，是以防洪為主，兼顧防凌、減淤、灌溉和發(fā)電綜合利用的一座特大型工程。工程由大壩、泄洪建筑

19、物及發(fā)電系統(tǒng)組成。大壩為粘土斜心墻堆石壩，壩頂長1667m，最大壩高154m，庫容126.5億m3，泄水建筑物包括集中布置的10座進水塔，9條泄洪排沙隧洞、一個正常溢洪道和三個消力塘組成；發(fā)電系統(tǒng)由6條引水隧洞和一座地下廠房、主變室、尾閘室及三條尾水洞組成?？傃b機容量630萬千瓦，多年平均發(fā)電量51億度。第27頁/共36頁3、新安江水電站、新安江水電站 第28頁/共36頁 新安江水電站位于錢塘江支流新安江上，浙江省建德縣境內(nèi)，由中國自己設(shè)計、施工，自制設(shè)備，自行安裝的第一座大型水電工程。電站以發(fā)電為主，兼有防洪、灌溉、航運等綜合利用效益，電站裝機容量662.5MW，保證出力178MW，多年平均

20、年發(fā)電量18.6億KWh，以220KV和110KV高壓輸電線路各4回接入華東電力系統(tǒng)。大壩為混凝土寬縫隙重力壩，最大壩高105m。工程于1957年4月開工，1960年4月第一臺機組發(fā)電，1978年最后一臺機組投運。第29頁/共36頁4、 二灘水電站二灘水電站第30頁/共36頁 二灘工程是二十世紀(jì)建成的中國最大的水電站?？傃b機容量330萬kW，單機容量55萬kW，這在21世紀(jì)初三峽電站建成之前，均列全國第一，單機容量排世界前10位。二灘拱壩壩高240m為中國第一高壩。在雙曲拱壩排行中，高度居亞洲第一、世界第三；承受總荷載980萬t，列世界第一?？傂顾?2480m3/s，在高壩中為世界第一。進水

21、口高度80m，調(diào)壓室高度70m，均居全國第一。亞洲最大的地下廠房洞室群。由廠房、主變壓器室、尾水調(diào)壓室三大洞室及壓力管道、尾水管、尾水洞、母線洞、交通洞、通風(fēng)洞、排水洞（廊道）、進風(fēng)豎井、排風(fēng)豎井、電梯豎井、電纜斜井等組成龐大洞室群。地下洞室開挖量370萬m3。其中，廠房長280m、寬25.5m、高65m。第31頁/共36頁 5、溪洛渡電站、溪洛渡電站第32頁/共36頁 溪洛渡水電站位于四川省雷波縣和云南省永善縣境內(nèi)金沙江干流上，是一座以發(fā)電為主，兼有防洪、攔沙和改善下游航運條件等巨大綜合效益的工程。溪洛渡電站裝機容量1260萬kw，位居中國第二，世界第三。溪洛渡水電站樞紐由攔河壩、泄洪、引水、發(fā)電等建筑物組成。攔河壩為混凝土雙曲拱壩，壩頂高程610m，最大壩高278m，壩頂中心線弧長698.09m；左右兩岸布置地下廠房，各安裝9臺單機容量70萬千瓦的水輪發(fā)電機組，年發(fā)電量為571640億kwh。溪洛渡水庫正常蓄水位600m，死水位540m，水庫總?cè)萘?26.7億m3。水庫長約200km，平均寬度約700m，正常蓄水位600m以下，庫容115.7億m3，水庫總庫容126.7億m3，水庫淹沒涉及四川省雷波、金陽、布拖、昭覺、寧南和云南永善、昭陽、魯?shù)楹颓杉业?個縣（區(qū)）。溪洛渡工程2003年開始