浅析水力发电的比较优势

曹智超

摘 要：水力发电工程相比火力发电、分力发电以及太阳能发电，具有很多优势，其对于我国的水利发电事业以及对经济的发展具有很大很大的推动作用，这种发电方式跟火力、风力和光伏发电，不 仅具有优越的发电条件，而且且技术较为成熟，效益比较，因此，这篇文章将对水力发电的方式进行了分析，并且与其他发电的进行相似的对比。

关键词：水利发点的现状；水力发电原理；其他发电方式；水力发电与其他发电方式的比较优势

一、水利发电的原理和形式

（1）首先我们都知道，水是一种取之不尽、用之不竭的可再生清洁能源，所以水在流动的时候产生了一种能量，水能。水力发电就是利用河川、湖泊等位于高处具有位能的水流至低处产生的水能，将其转换成水轮机的动能，其实也就是用水流量及落差来转动水涡轮。而水轮机里面是原动机，若我们将发电机连接到水轮机，利用水能发电机就可以开始发电。我们都知道落差越大水产生的能量就越大，我们在一些水流落差较大的地方，可发现水轮机转速增加。所以水位差越大则水轮机所得动能越大，发的电越高。因为水力发电厂所发出的电力其电压比较低，如果要输送到远距离，必须将电 压经过变压器的提高后，再由架空输电路输送到用户集中区的变电所，再次降低为适合于家 庭用户、工厂之用电设备之电压，并各工厂及家庭用户。

（2）惯常水力发电与抽蓄水力发电

①惯常水力发电系统

惯例程水力发电是在河川找到一处合适的地方，建一座水库，然后用引水隧道引水冲击水轮机转 动，与此同时带动发电机工作，然后经变压器升高电压，然后由输电铁塔传送至各全国各地使用，发电完成后的水经过尾水路排至下游河川，继续供下游民生或发电使用。

②抽蓄水力发电系统就是在同一个河川中，从上游到下游建设很多个惯常式水力电厂的组合。

抽蓄水力发电又称串联式水力发电是一种集合水库并调整池式水力发电。靠天然的水进流量，贮存于上游水库，（最上游分厂由水库取水发 电，发电之后用过得水经过尾水道排放至下水坝储存。再次准备发电，然后依次向下各分厂也以同样的方式进行发电）。

二、水力发电的优势

（1）水力发电从经济利益上来说是一种高利益低风险的种类，水利发电厂周边不仅仅可以用来发电而且可以开发别的产业以此带动经济收益。例如，旅游娱乐的经济效益、水产养殖的经济效益、水上航运或者是供水等这些都可以量化的价值，提高了经济的收益。另外还包括农业灌溉以 及调节电网等没有办法量化的价值。虽然现在的水电开发也会带来一系列的困难和问 题，比如说处理起来比较棘手的移民问题，又或者是对生态环境造成破 坏。这些都是还没有良好的政策和良好的建议，这些相比其他比较有困难。而且从经济效益上来看，这些移民，环境的破坏等，这些问题都有可能造成经济成本的增加，但是 如果单纯考虑水电光电和火电等其他方式的话，首先，光电、风电等需要政府 消耗大量的补贴，而水电则不需要，只要将全部移民搬迁，并交齐环境保护成本，然后支付的成本就可以了，其经济优势相比其它两项发电是很大的，相比光伏发电，光电因为提纯硅结晶后里头的成分不同，分为多晶硅和单晶硅；截止当前，单晶硅太阳能电池的光 电转换率为 15%左右，最高达到了 24%，使用寿命一般可达 15年，而最高达才可以达到25年，比转换 率仅 12% 左右的多晶硅太阳能电池的综合性能价格比高。但是相比水力水电还是相差太远了。

（2）高效而灵活。水力发电主要动力设备是水轮发电机组，对工作的操作和要求不是很高，它可以在几分钟内从静止状态迅速启动投入运行，也可以在静止状态内在几分钟的时间里停止下来，方便且灵活；也可以在几秒钟 内完成增减负荷的任务，适应电力负荷变化的需要，而且这样的操作不会影响到水能损失。所以 利用水力电来承担国家电力系统的调峰、调频、负荷备用和事故备用等任务，也可以提高整 个水力发电系统的经济效益。而相比之下火电需要燃烧煤、石油等化石燃料。重所周知，煤，石油等是一種不可再生能源，用完了就没有了而近年来大量的煤炭被挖掘，正面临着枯竭的危险。燃烧对生态的稳定和大气的破坏都造成了重大的伤害。据数据估计，全世界石油资源仅仅可以维持30年，之后便枯竭了，另一方面 燃烧燃料将排出二氧化碳和硫的氧化物，因此会导致温室效应和酸雨，恶化地球 环境。

（3）工程效益的综合性。我们都知道大坝可以在雨季防洪、春季灌溉、航运、旱季给水。而且大坝周边可以开发旅游等多种项目，可以经济效益，而相比风能也

作为一种清洁的能源不得不同样引起别人的注意，所以在二十一世纪资源匮乏，环境问题突 出的今天我们对风力发电还是有着相当大的吸引力，如果世界大范围内发展风力发电技术来取 代传统的燃煤和燃油火电。那么首先可以缓解环境破坏，空气污染。然而风电发展方面比较先进的是德国和丹麦 等国家，虽然我国的风力发电相比以前有了较大的发展，但是和德国丹麦等世界先进水 平还有较大的差距。在风电发展方面，我们不应该只注重优点，风力发电 对于电力系统电压和功率的影响都值得去深入的探索和研 究。目前的可以通过电池储能技术解决较少风力发电对系统的影响，但要使风力发 电大面积发展大面积实施所要做的工作还有很多。

三、总结

（1）水力发电除了在经济收益上有突出的优势以外，水电还有较多的优势，但是表现在其他方面，水力发电同 样也有很多积极作用，例如，从社会文化、以及环境的角度来看，水电的价值是 不可忽视的，虽然水力发电同样是一种经济收益，但是无法量化，其能提供水源、灌溉农 作物，也能预防旱灾等所带来的贡献。而且对于降低温室气体等的排放具有 重要意义，从而可以促进了我国经济社会的发展。

（2）在这个快节奏快发展的经济时代企业成功的关键就在于，是否可以在需求尚未形成之 时就牢牢的锁定并捕捉到它。并且发展它，而且那些成功的公司往往都会倾尽毕生的精力及资源搜寻产业的当 前需求、以及潜在需求以和新的需求！

因此，国内优 秀的水力发电企业越来越重视对产业市场的研究，特别是对行业发展环境和产业购买者的深 入研究。而风力发电的产生顺应了时代的要求，符合了节能减排，创造美好世界的号召。它的出现必将会给我们带来无尽的财富和发展。

参考文献

[1]肖富仁，苏玮，消能工的发展及其在工程中的应用水电站设计

[2]李超，管道内部锥阀水流水力特性及消能研究（硕士学位论文）.西安：西安理工大学

[3]王才欢，肖兴斌，底流消能设计研究与应用现状述四川水力发电，

（作者单位：河海大学文天学院）