水力发电是利用水体的重力势能(位能)转化为电能的一种发电形式。
我们来写一下水力发电的简单的公式:P=9.81QHη
其中:
P=等于水轮机的出力,9.81这个是常数,Q就是水的流量,H就是高差,水力学中叫做水头。η是水轮机的效率。
我们来看,水力发电要有水有高差。有水不是废话,是说水越多越好,水越多发电量越大。还要有高差,高差越大,重力势能越大,发电量越大。
我们来计算一下,假设这个河流水的流量是1m³/s,ab两点水头高度是100米。那么它的年发电量是多少? P=9.81*100*1*0.95=931.95KW*24=22366.8KWH*365=8163822kwh。
- 水力发电的主要种类:
根据开发 获取水头的方式不同,水力发电可以分为如下几种类型。
1:引水式水电站:引水式电站是利用人工水渠,将水流引到较远的与下游河道有较大落差的地方,在那里修建电站,利用水流落差发电。(示意图图三)
这种电站往是流量较少,高差较大,经常采用冲击式水轮机发电。(示意图四)
这种电站包括有拦水设施,有引流渠道,包括明渠和隧道,有压力前池,压力管道,厂房等。
2:坝式水电站,比如我们的白鹤滩水力发电站就是堤坝式水力发电站。它是通过建设水坝来提高水头,获取水体的重力势能来发电的一种发电形式。(示意图五)
这种电站往往是水头较低,但是流量较大,经常采用反击式水轮机发电。(示意图六)
这种水电站可以把厂房设置在坝体内部,也可以设置在坝体不远处。
3:混合式水电,混合式其实就是上面两种的结合,两种都有。
4:还有潮汐电站,抽水蓄能等。潮汐发电应用相对来说还是比较少,抽水蓄能其实是能量的再利用。