水能

簡(jiǎn)介

　　水能是一種可再生能源，水能主要用于水力發(fā)電。水力發(fā)電將水的勢(shì)能和動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能。以水力發(fā)電的工廠稱為水力發(fā)電廠，簡(jiǎn)稱水電廠，又稱水電站。水力發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)是成本低、可連續(xù)再生、無(wú)污染。缺點(diǎn)是分布受水文、氣候、地貌等自然條件的限制大。容易被地形、氣候等多方面的因素所影響，目前，國(guó)家還在研究如何更好的利用水能。

含義

　　廣義的水能資源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量資源；

　　狹義的水能資源指河流的水能資源。是常規(guī)能源，一次能源。狹義的水能是指河流水能。人們目前最易開發(fā)和利用的比較成熟的水能也是河流能源。.

原理

　　水的落差在重力作用下形成動(dòng)能，從河流或水庫(kù)等高位水源處向低位處引水，利用水的壓力或者流速?zèng)_擊水輪機(jī)，使之旋轉(zhuǎn)，從而將水能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，然后再由水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，切割磁力線產(chǎn)生交流電。

　　而低位水通過(guò)水循環(huán)的陽(yáng)光吸收而分布在地球各處，從而回復(fù)高位水源的水分布。

　　水不僅可以直接被人類利用，它還是能量的載體。太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)地球上水循環(huán)，使之持續(xù)進(jìn)行。地表水的流動(dòng)是重要的一環(huán)，在落差大、流量大的地區(qū)，水能資源豐富。隨著礦物燃料的日漸減少，水能是非常重要且前景廣闊的替代資源。世界上水力發(fā)電還處于起步階段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等水運(yùn)動(dòng)均可以用來(lái)發(fā)電。也有部分水能用于灌溉。

計(jì)算

　　河川徑流蘊(yùn)藏著一定的水能。現(xiàn)代的水能利用，主要是利用水能進(jìn)行發(fā)電，也就是水力發(fā)電。水電站的產(chǎn)品是電能，出力和發(fā)電量是水電站的兩種重要的動(dòng)能指標(biāo)。確定水電站的出力和發(fā)電量這兩種動(dòng)能指標(biāo)的計(jì)算稱為水能計(jì)算。

　　在水電站建設(shè)和運(yùn)行的不同的階段，水能計(jì)算的目的和任務(wù)是不同的。在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，主要是選定和水電站及其水庫(kù)的有關(guān)參數(shù)，比如水電站裝機(jī)容量、正常蓄水位、死水位等。

　　在運(yùn)行階段，不同的運(yùn)行方式，水電站的出力及發(fā)電量不同，產(chǎn)生的效益不同。這個(gè)時(shí)候進(jìn)行水能計(jì)算的目的主要是為了確定水電站在電力系統(tǒng)中的最有利運(yùn)行方案。

　　按照水流能量的有關(guān)因素，考慮能量轉(zhuǎn)化當(dāng)中發(fā)生的損失，可以推出水能計(jì)算的基本公式

　　N=9.81ηQ電H凈

　　式中N——水電站的出力，kW；

　　η——水電站的效率系數(shù)；

　　Q電——發(fā)電引用流量，m3/s；

　　H凈——水電站凈水頭，m。

　　水電站保證出力及其計(jì)算

　?。?）保證出力的含義

　　水電站利用水能來(lái)發(fā)電，因此它的工作受到河川徑流的制約。為了衡量水電站承擔(dān)發(fā)電任務(wù)的能力，引入保證出力這樣一個(gè)動(dòng)能指標(biāo)。

　　保證出力是指水電站相應(yīng)于設(shè)計(jì)保證率的枯水時(shí)段的平均出力，可以簡(jiǎn)寫為N保。

　　1）N保雖然是功率，但是它是時(shí)段的平均出力，因此，

　　N保是表示水電站提供電能的能力的指標(biāo)，而不表示提供瞬時(shí)出力的能力。

　　2）由于河川徑流具有隨機(jī)性，使得一定時(shí)期內(nèi)水電站能夠提供的電能也是隨機(jī)的，并且相應(yīng)于一定頻率。N保相應(yīng)于設(shè)計(jì)保證率。

　　3）N保實(shí)際上應(yīng)當(dāng)是水電站發(fā)電受限的時(shí)段的平均出力。在大多數(shù)情況下，水電站發(fā)電主要是受水量限制，所以說(shuō)N保是相應(yīng)于設(shè)計(jì)保證率的枯水時(shí)段的平均出力。

　　4）設(shè)計(jì)保證率是在多年工作期間，用水部門正常工作得到保證的概率。因?yàn)镹保相應(yīng)于設(shè)計(jì)保證率，所以，如果水電站的時(shí)段平均出力達(dá)到了N保，就屬于正常工作。換句話說(shuō)，N保即為正常工作狀況下，最小的時(shí)段平均出力。

　　5）與水電站保證出力時(shí)段相應(yīng)的發(fā)電量稱為水電站的保證電能。保證電能可以簡(jiǎn)寫為E保，E保直接表示了水電站提供電量的能力

特點(diǎn)

　　水能資源最顯著的特點(diǎn)是可再生、無(wú)污染。開發(fā)水能對(duì)江河的綜合治理和綜合利用具有積極作用，對(duì)促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，緩解由于消耗煤炭、石油資源所帶來(lái)的環(huán)境污染有重要意義，因此世界各國(guó)都把開發(fā)水能放在能源發(fā)展戰(zhàn)略的優(yōu)先地位。

優(yōu)點(diǎn)

　　其優(yōu)點(diǎn)是成本低、可連續(xù)再生、無(wú)污染。

　　1．水力是可以再生的能源，能年復(fù)一年地循環(huán)使用，而煤炭。石油、天然氣都是消耗性的能源，逐年開采，剩余的越來(lái)越少，甚至完全枯竭。

　　2．水能用的是不花錢的燃料，發(fā)電成本低，積累多，投資回收快，大中型水電站一般3～5年就可收回全部投資。

　　3．水能沒(méi)有污染，是一種干凈的能源。

　　4．水電站一般都有防洪啟溉、航運(yùn)、養(yǎng)殖、美化環(huán)境、旅游等綜合經(jīng)濟(jì)效益。

　　5．水電投資跟火電投資差不多，施工工期也并不長(zhǎng)，屬于短期近利工程。

　　6．操作、管理人員少，一般不到火電的三分之一人員就足夠了。

　　7．運(yùn)營(yíng)成本低，效率高；

　　8．可按需供電；

　　9．控制洪水泛濫

　　10．提供灌溉用水

　　11．改善河流航動(dòng)

　　12．有關(guān)工程同時(shí)改善該地區(qū)的交通、電力供供應(yīng)和經(jīng)濟(jì)，特別可以發(fā)展旅游業(yè)及水產(chǎn)養(yǎng)殖。美國(guó)田納西河的綜合發(fā)展計(jì)劃，是首個(gè)大型的水利工程，帶動(dòng)著整體的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

　　世界上水能分布也很不均。據(jù)統(tǒng)計(jì)，已查明可開發(fā)的水能，我國(guó)占第一位，以下為俄羅斯、巴西、美國(guó)、加拿大、扎伊爾?，F(xiàn)在世界上工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，普遍重視水電的開發(fā)利用。有些發(fā)展中國(guó)家也大力開發(fā)水電，以加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度。世界上水能比較豐富，而煤、石油資源少的國(guó)家，如瑞士、瑞典，水電占全國(guó)電力工業(yè)的60%以上。水、煤、石油資源都比較豐富的國(guó)家，如美國(guó)、俄羅斯、加拿大等國(guó)，一般也大力開發(fā)水電。美國(guó)、加拿大開發(fā)的水電已占可開發(fā)水能的40%以上。水能少而煤炭資源豐富的國(guó)家，如德國(guó)、英國(guó)，對(duì)僅有的水能資源也盡量加以利用，開發(fā)程度很高，已開發(fā)的約占可開發(fā)的80%。水、煤、石油資源都很貧乏的國(guó)家，如法國(guó)、意大利等，開發(fā)利用程度更高，已超過(guò)90%。委內(nèi)瑞拉盛產(chǎn)石油，水電比重也占50%。由此可見，許多國(guó)家發(fā)展電力工業(yè)，都優(yōu)先發(fā)展水電。

缺點(diǎn)

　　不利方面有：水能分布受水文、氣候、地貌等自然條件的限制大。水容易受到污染，也容易被地形，氣候等多方面的因素所影響。

　　1．生態(tài)破壞：大壩以下水流侵蝕加劇，河流的變化及對(duì)動(dòng)植物的影響等。不過(guò)，這些負(fù)面影響是可預(yù)見并減小的。如水庫(kù)效應(yīng)

　　2．需筑壩移民等，基礎(chǔ)建設(shè)投資大，搬遷任務(wù)重.

　　3．降水季節(jié)變化大的地區(qū)，少雨季節(jié)發(fā)電量少甚至停發(fā)電

　　4．下游肥沃的沖積土減少

水電廠

　　分類

　　按集中落差的方式分類

　　堤壩式水電廠

　　引水式水電廠

　　混合式水電廠

　　按徑流調(diào)節(jié)的程度分類

　　無(wú)調(diào)節(jié)水電廠

　　有調(diào)節(jié)水電廠

　　按照水源的性質(zhì)，一般為常規(guī)水電站，即利用天然河流、湖泊等水源發(fā)電。

　　按水電站利用水頭的大小，可分為高水頭（70米以上）、中水頭（15-70米）和低水頭（低于15米）水電站。

　　按水電站裝機(jī)容量的大小，可分為大型、中型和小型水電站。一般裝機(jī)容量5，000kW以下的為小水電站，5，000至100，000kW為中型水電站，10萬(wàn)kW或以上為大型水電站，或巨型水電站。

　　著名水電廠

　　中國(guó)

　　三峽水電站：世界上最大的水電站

　　葛洲壩水電站

　　小浪底水電站

　　美國(guó)

　　胡佛水壩

　　巴西

　　伊泰普水電站：南美洲最大的伊瓜蘇瀑布、世界上第二大水電站三峽水電站

　　其他國(guó)家

　　敘利亞迪什林水電站

開發(fā)方式

　　開發(fā)利用水體蘊(yùn)藏的能量的生產(chǎn)技術(shù)。天然河道或海洋內(nèi)的水體，具有位能、壓能和動(dòng)能三種機(jī)械能。水能利用主要是指對(duì)水體中位能部分的利用。水能開發(fā)利用的歷史也相當(dāng)悠久。

　　早在2000多年前，在埃及、中國(guó)和印度已出現(xiàn)水車、水磨和水碓等利用水能于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。18世紀(jì)30年代開始有新型水力站。隨著工業(yè)發(fā)展，18世紀(jì)末這種水力站發(fā)展成為大型工業(yè)的動(dòng)力，用于面粉廠、棉紡廠和礦石開采。但從水力站發(fā)展到水電站，是在19世紀(jì)末遠(yuǎn)距離輸電技術(shù)發(fā)明后才蓬勃興起。

　　水能利用的另一種方式是通過(guò)水輪泵或水錘泵揚(yáng)水。其原理是將較大流量和較低水頭形成的能量直接轉(zhuǎn)換成與之相當(dāng)?shù)妮^小流量和較高水頭的能量。雖然在轉(zhuǎn)換過(guò)程中會(huì)損失一部分能量，但在交通不便和缺少電力的偏遠(yuǎn)山區(qū)進(jìn)行農(nóng)田灌溉、村鎮(zhèn)給水等，仍不失其應(yīng)用價(jià)值。20世紀(jì)60年代起水輪泵在中國(guó)得到發(fā)展，也被一些發(fā)展中國(guó)家所采用。

　　水能利用是水資源綜合利用的一個(gè)重要組成部分。近代大規(guī)模的水能利用，往往涉及整條河流的綜合開發(fā)，或涉及全流域甚至幾個(gè)國(guó)家的能源結(jié)構(gòu)及規(guī)劃等。它與國(guó)家的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民的生活水平提高息息相關(guān)。因此，需要在對(duì)地區(qū)的自然和社會(huì)經(jīng)濟(jì)綜合研究基礎(chǔ)上，進(jìn)行微觀和宏觀決策。前者包括電站的基本參數(shù)選擇和運(yùn)行、調(diào)度設(shè)計(jì)等。后者包括河流綜合利用和梯級(jí)方案選擇、地區(qū)水能規(guī)劃、電力系統(tǒng)能源結(jié)構(gòu)和電源選擇規(guī)劃等。實(shí)施水能利用需要應(yīng)用到水文、測(cè)量、地質(zhì)勘探，水能計(jì)算、水力機(jī)械和電氣工程、水工建筑物和水利工程施工以及運(yùn)行管理和環(huán)境保護(hù)等范圍廣泛的各種專業(yè)技術(shù)。

中國(guó)水能

　　現(xiàn)狀

　　1、資源豐富，但分布不均。中國(guó)水能資源西多東少，大部集中于西部和中部。在全國(guó)可能開發(fā)水能資源中，東部的華東、東北、華北三大區(qū)共僅占6.8%，中南5地區(qū)占15.5%，西北地區(qū)占9.9%，西南地區(qū)占67.8%，其中，除西藏外川、云、貴三省占全國(guó)的50.7%。

　　2、我國(guó)水能資源極為豐富，理論蘊(yùn)藏量為6.8億千瓦，其中可開發(fā)的約有3.8億千瓦，但分布不均，主要分布在西南、中南（長(zhǎng)江三峽、西江中上游）、西北（黃河上游)地區(qū)。到1990年，全國(guó)僅開發(fā)利用了9.5%，尚未開發(fā)利用的占絕大部分。因此，我國(guó)開發(fā)水電的潛力很大。

　　3、大型電站比重大，且分布集中。各?。▍^(qū)）單站裝機(jī)10兆瓦以上的大型水電站有203座，其裝機(jī)容量和年發(fā)電量占總數(shù)的80%左右；而且，70%以上的大型電站集中分布在西南四省。

　　4、資源的開發(fā)和研究程度較低。目前已開發(fā)資源約為15%左右。

　　5、中國(guó)氣候受季風(fēng)影響，降水和徑流在年內(nèi)分配不均，夏秋季4～5個(gè)月的徑流量占全年的60～70%，冬季徑流量很少，因而水電站的季節(jié)性電能較多。為了有效利用水能資源和較好地滿足用電要求，最好建水庫(kù)調(diào)節(jié)徑流。

　　6、中國(guó)地少人多，建水庫(kù)往往受淹沒(méi)損失的限制，而在深山峽谷河流中建水庫(kù)，雖可減少淹沒(méi)損失，但需建高壩，工程較艱巨。

　　7、中國(guó)大部分河流，特別是中下游，往往有防洪、灌溉、航運(yùn)、供水、水產(chǎn)、旅游等綜合利用要求。在水能開發(fā)時(shí)需要全部規(guī)劃，使整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)得到最大的綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益

　　特點(diǎn)

　　1.水力資源總量較多，但開發(fā)利用率低，我國(guó)問(wèn)題占世界總量16.7%，居世界之首。但是目前我國(guó)水能開發(fā)利用量約占可開發(fā)量的1/4，低于發(fā)達(dá)國(guó)達(dá)60%的平均水平。

　　2.水力資源分布不均，與經(jīng)濟(jì)發(fā)展不匹配，我國(guó)水力資源西部多，東部少，相對(duì)集中在西南地區(qū)，而經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、能源需求大的東部地區(qū)水力資源極少。

　　3.大多數(shù)河流年內(nèi)、年際流分布不均，汛期和枯期差距大。

　　4.水力資源主要集中于大江大河，有利于集中開發(fā)和往外送。

　　最新綜合評(píng)估顯示，我國(guó)水能資源理論蘊(yùn)藏量近7億千瓦，占常規(guī)能源資源量的40%。其中，經(jīng)濟(jì)可開發(fā)容量近4億千瓦，年發(fā)電量約1．7億千瓦時(shí)，是世界上水能資源總量最多的國(guó)家。

　　未來(lái)發(fā)展

　　1.環(huán)保友好型、和諧發(fā)展水電技術(shù)是未來(lái)水電利用技術(shù)的主力軍。

　　2.高新技術(shù)不斷提升水電工程的技術(shù)含量水電利用技術(shù)不斷創(chuàng)新，相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范不斷完善。

　　3.流域、梯級(jí)、滾動(dòng)、綜合的有序開發(fā)成為水電開發(fā)利用的重要趨勢(shì)。

　　4.抽水蓄能技術(shù)在未來(lái)水電中將大有作為。

　　5.在保護(hù)生態(tài)基礎(chǔ)上，科學(xué)規(guī)劃、有序開發(fā)、加強(qiáng)管理，促進(jìn)小水電的健康發(fā)展。

　　利用建議

　　針對(duì)中國(guó)水能利用的實(shí)際情況，專家建議：應(yīng)制定水資源綜合利用規(guī)劃，實(shí)施流域綜合開發(fā)，建立健全流域水資源開發(fā)的決策機(jī)制，做到水能資源的合理開發(fā)、科學(xué)決策；堅(jiān)持“開發(fā)中保護(hù)、保護(hù)中開發(fā)”的原則，高度重視環(huán)境保護(hù)，促進(jìn)人與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展；適當(dāng)?shù)匚{民間閑置資金來(lái)進(jìn)行水電建設(shè)；加強(qiáng)國(guó)際間的交流與合作，引入國(guó)外資本，汲取先進(jìn)的水電建設(shè)及管理經(jīng)驗(yàn)。在世界能源日益緊缺的大背景下，可以說(shuō)，如何充分利用水能，同時(shí)更好地保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，已成為中國(guó)水電建設(shè)乃至能源戰(zhàn)略調(diào)整的必然選擇。

世界水能

　　水能的開發(fā)利用一直受到世界各國(guó)的重視，將它放在優(yōu)先開發(fā)的地位。

　　龍灘水電站大壩形成世界最大人工瀑布

　　一、世界上某些國(guó)家水能資源的開發(fā)情況——美國(guó)水電裝機(jī)容量居世界第一位

　　據(jù)1992年1月1日統(tǒng)計(jì)，美國(guó)已開發(fā)和未開發(fā)的常規(guī)水電站共7261座，裝機(jī)容量共計(jì)14670萬(wàn)千瓦，年發(fā)電量5294億千瓦時(shí)。另外，已開發(fā)和已調(diào)查的抽水蓄能電站有87處，共4750萬(wàn)千瓦。常規(guī)水電站和抽水蓄能電站合計(jì)可開發(fā)水電裝機(jī)容量19420萬(wàn)千瓦。

　　1992年初統(tǒng)計(jì)，已建常規(guī)水電站2304座，共計(jì)裝機(jī)7349萬(wàn)千瓦，年發(fā)電量3066億千瓦時(shí)，分別占可開發(fā)數(shù)的50%和58%；已建抽水蓄能電站38座（其中18座為混合式，20座為純抽水蓄能）共1810萬(wàn)千瓦。常規(guī)水電站和抽水蓄能電站合計(jì)2324座，共9159萬(wàn)千瓦。已建100萬(wàn)千瓦以上大型常規(guī)水電站10座，大型抽水蓄能電站7座，合計(jì)17座共3110萬(wàn)千瓦，占總裝機(jī)容量的34%。已建3萬(wàn)千瓦以下的小水電站2007座，共823萬(wàn)千瓦，占總裝機(jī)的9%。在能源危機(jī)以后，1984～1992年新建了686座小水電站。正在建設(shè)中的常規(guī)水電站130萬(wàn)千瓦，抽水蓄能電站97.5萬(wàn)千瓦。預(yù)計(jì)，到2000年常規(guī)水電可達(dá)8020萬(wàn)千瓦，抽水蓄能電站2110萬(wàn)千瓦，合計(jì)10130萬(wàn)千瓦。

　　二、加拿大水電比重占全國(guó)總裝機(jī)容量的一半以上。至1991年底，加拿大已建水電站6027萬(wàn)千瓦，占全國(guó)電力總裝機(jī)容量10542萬(wàn)千瓦的57.2%；1991年水電發(fā)電量3053億千瓦時(shí)，占總發(fā)電量4930億千瓦時(shí)的61.9%。加拿大的水電裝機(jī)容量雖比美國(guó)和前蘇聯(lián)少，居世界第三位，但水電年發(fā)電量居世界首位，水電裝機(jī)年利用小時(shí)數(shù)5066小時(shí)，設(shè)備利用率較高，因其水電站同時(shí)擔(dān)負(fù)電力系統(tǒng)的基荷和峰荷。

　　加拿大全國(guó)可開發(fā)水電裝機(jī)容量16280萬(wàn)千瓦，1991年已開發(fā)37%；經(jīng)濟(jì)可開發(fā)水能資源5930萬(wàn)千瓦，現(xiàn)利用率達(dá)51.5%。

　　加拿大全國(guó)12個(gè)?。▍^(qū)）中，魁北克省和不列顛哥倫比亞省的可開發(fā)水電裝機(jī)容量分別為6812萬(wàn)千瓦和2739萬(wàn)千瓦，共計(jì)9551萬(wàn)千瓦，占全國(guó)的58.7%。已開發(fā)水電站也主要在這兩個(gè)省，1991年底魁北克省已建水電站2809萬(wàn)千瓦，水電比重93.9%；不列顛哥倫比亞省已建水電站1085萬(wàn)千瓦，水電比重86.9%。兩省共有水電站3894萬(wàn)千瓦，占全國(guó)水電裝機(jī)容量的64.6%。

　　伊泰普水電站

　　三、巴西水電裝機(jī)容量居世界第四位。巴西1991年水電裝機(jī)容量為4608萬(wàn)千瓦，水電發(fā)電量2490億千瓦時(shí)，占全國(guó)總發(fā)電量的比重達(dá)95%。巴西的水電裝機(jī)容量居世界第四位，僅次于美國(guó)、前蘇聯(lián)和加拿大；水電年發(fā)電量已超過(guò)前蘇聯(lián)，居世界第三位。巴西的理論水能蘊(yùn)藏量為30204億千瓦時(shí)/年；經(jīng)濟(jì)可開發(fā)水能資源11169億千瓦時(shí)/年，僅次于我國(guó)，居世界第二位。1991年已建水電站對(duì)其經(jīng)濟(jì)可開發(fā)水能資源的利用率為22.3%。

　　巴西首先開發(fā)離經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)較近的巴拉那河流域，30年來(lái)在各支流和干流上游已陸續(xù)建成10萬(wàn)千瓦以上大型水電站30座，共計(jì)裝機(jī)容量2669萬(wàn)千瓦。最近在巴拉那河中游與巴拉圭邊境共建的伊泰普水電站，裝機(jī)容量1260萬(wàn)千瓦，年發(fā)電量710億千瓦時(shí)，是當(dāng)今世界上已建的最大水電站，總投資達(dá)234億美元，為開工時(shí)估價(jià)31億美元的7.5倍。

　　巴西的水電建設(shè)，很注意水庫(kù)蓄洪補(bǔ)枯，如巴拉那河上游干支流已建水庫(kù)的調(diào)節(jié)庫(kù)容有1075億立方米，加上伊泰普水庫(kù)的190億立方米，共計(jì)1265億立方米，相當(dāng)于年徑流量2860億立方米的44%，調(diào)節(jié)性能很好。

　　薩海姆（Saaheim）水電站

　　四、挪威能源消費(fèi)中水電占一半。挪威的終端能源消費(fèi)中，水電占50%，石油產(chǎn)品占37%，煤和焦炭占8%，木材和造紙廢物占5%。挪威現(xiàn)有電力裝機(jī)容量2700萬(wàn)千瓦，其中99%是水電，僅有1%即27萬(wàn)千瓦的工廠備用火電機(jī)組。年發(fā)電量中99.6%為水電。

　　挪威按人口平均年用電量達(dá)24700千瓦時(shí)，比美國(guó)還高出一倍多。挪威水電建設(shè)的最大特點(diǎn)，是在高山上利用原有湖泊或建高壩形成大水庫(kù)，利用它調(diào)節(jié)洪枯徑流，在其下游建高水頭水電站。水庫(kù)調(diào)蓄電能達(dá)768億千瓦時(shí)，相當(dāng)于全國(guó)年發(fā)電量1083億千瓦時(shí)的71%，可以進(jìn)行很好的多年調(diào)節(jié)，在水電比重高達(dá)99%情況下，不論豐枯水季都能滿足用戶用電要求。

　　另一特點(diǎn)是在山區(qū)所建水電站，地下廠房很多。全國(guó)大小水電站約600座中，有200座的發(fā)電廠房設(shè)在地下，開挖隧洞總長(zhǎng)度達(dá)3000公里。工程較艱巨，但較經(jīng)濟(jì)，工期較短。

　　挪威的水電站，國(guó)有的占29.1%，市鎮(zhèn)所有的占51.5%，工廠自備和私營(yíng)的占19.4%。所有水電站都自愿聯(lián)入地區(qū)電網(wǎng)。縱貫全國(guó)南北長(zhǎng)達(dá)1700公里的全國(guó)電網(wǎng)，將中部的國(guó)有水電站與南方和北方的地區(qū)電網(wǎng)相連，進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度。國(guó)家電力局所建輸電設(shè)施占90%。挪威的電網(wǎng)還與鄰國(guó)相聯(lián)，相互補(bǔ)充，出入相抵輸出較多。

　　挪威水能資源的理論蘊(yùn)藏量為5000億千瓦時(shí)/年，技術(shù)可開發(fā)1700億千瓦時(shí)/年，經(jīng)濟(jì)可開發(fā)1250億千瓦時(shí)/年?，F(xiàn)已開發(fā)1083億千瓦時(shí)/年，還有一定資源可供開發(fā)。目前主要對(duì)早期所建老水電站進(jìn)行現(xiàn)代化改造，擴(kuò)建或重建。

　　五、日本有78%水能資源得到利用。1991年底，日本水電裝機(jī)容量3912萬(wàn)千瓦，其中常規(guī)水電2091萬(wàn)千瓦，抽水蓄能1821萬(wàn)千瓦。常規(guī)水電年發(fā)電量892億千瓦時(shí)，占經(jīng)濟(jì)可開發(fā)水能資源1143億千瓦時(shí)的78%。日本所建大型水電站（單站裝機(jī)大于25萬(wàn)千瓦）包括常規(guī)水電和抽水蓄能電站共30座，合計(jì)裝機(jī)1878萬(wàn)千瓦，占全部水電裝機(jī)的48%。

　　其中已建大型抽水蓄能電站24座，共裝機(jī)1684萬(wàn)千瓦，最大的是新高瀨川電站，為128萬(wàn)千瓦。日本所建中小型水電站比較多，共有1700多座，合計(jì)2034萬(wàn)千瓦，占水電裝機(jī)的52%。

　　正在建設(shè)的常規(guī)水電站55座，共175萬(wàn)千瓦，都是中小型水電站。在建的抽水蓄能電站8座，共548萬(wàn)千瓦。調(diào)查研究中的抽水蓄能電站有44處，共可裝機(jī)3.29億千瓦。當(dāng)前準(zhǔn)備興建的葛野川抽水蓄能電站，利用水頭714米，安裝4臺(tái)單機(jī)容量為40萬(wàn)千瓦的可逆式抽水蓄能機(jī)組，將是日本水頭最高、裝機(jī)容量和單機(jī)容量最大的水電站。

　　計(jì)劃到2000年水電裝機(jī)將達(dá)4450萬(wàn)千瓦，其中常規(guī)水電2150萬(wàn)千瓦，抽水蓄能2300萬(wàn)千瓦，2010年的水電裝機(jī)擬達(dá)5170萬(wàn)千瓦，其中常規(guī)水電2500萬(wàn)千瓦，抽水蓄能2670萬(wàn)千瓦。計(jì)劃中兩個(gè)10年的水電裝機(jī)平均年增長(zhǎng)率分別為1.6%和1.5%。

　　獨(dú)聯(lián)體水電建設(shè)近況。1992年底，獨(dú)聯(lián)體共有水電裝機(jī)容量6436萬(wàn)千瓦，其中俄羅斯4257萬(wàn)千瓦。1992年獨(dú)聯(lián)體水電年發(fā)電量共2254億千瓦時(shí)，其中俄羅斯1670億千瓦時(shí)，塔吉克140億千瓦時(shí)，烏克蘭110億千瓦時(shí)，格魯吉亞100億千瓦時(shí)，其他諸共和國(guó)分別為幾十億千瓦時(shí)或幾億千瓦時(shí)。俄羅斯聯(lián)邦、烏克蘭共和國(guó)、立陶宛共和國(guó)、塔吉克共和國(guó)、吉爾吉斯共和國(guó)、格魯吉亞共和國(guó)等均有一些規(guī)模不等的在建工程。

　　六、中國(guó)水能資源居世界第一位。我國(guó)的水能資源理論蘊(yùn)藏量有6.78億千瓦，年發(fā)電量5.92萬(wàn)億千瓦時(shí)，居世界第一位，有美好的開發(fā)前景。

　　到1991年，我國(guó)已開發(fā)水電裝機(jī)容量3788萬(wàn)千瓦，年發(fā)電量1248億千瓦時(shí)，占經(jīng)濟(jì)可開發(fā)水電發(fā)電量的9.9%。預(yù)計(jì)，2000年我國(guó)水電總裝機(jī)容量可達(dá)9000萬(wàn)千瓦；2000～2020年再增加9000萬(wàn)千瓦，到2020年累計(jì)達(dá)1.8億千瓦；2020～2050年再開發(fā)1.1億千瓦，將我國(guó)經(jīng)濟(jì)可開發(fā)水能資源全部開發(fā)出來(lái)，達(dá)到2.9億千瓦。到那時(shí)，我國(guó)的水電發(fā)電量將雄居世界首位。

　　我國(guó)水電開發(fā)采取大、中、小并舉的方針，重點(diǎn)開發(fā)黃河上游、長(zhǎng)江中下游和紅水河、瀾滄江等。目前在建的規(guī)模達(dá)100萬(wàn)千瓦以上的有二灘、巖灘、李家峽、澋灣、五強(qiáng)溪等10座水電站，總規(guī)模達(dá)2000萬(wàn)千瓦以上。

　　1993年在國(guó)家壓縮基建規(guī)模對(duì)投資結(jié)構(gòu)進(jìn)行宏觀調(diào)控的情況下，天荒坪抽水蓄能電站（180萬(wàn)千瓦）和松江河梯級(jí)電站（51萬(wàn)千瓦）列為正式開工項(xiàng)目。1994年電力部建議新開工的項(xiàng)目有8項(xiàng)（在廣西紅水河的龍灘、百龍灘，云南瀾滄江，廣東廣州，吉林松花江豐滿，湖北清江高壩洲，甘肅黃河小峽，安徽淠河響洪旬），共計(jì)裝機(jī)容量778.4萬(wàn)千瓦。此外，還有4項(xiàng)（在湖南沅江凌津?yàn)?，福建汀江棉花灘，貴州烏江大沖河洪家渡，四川大渡河支流南椏河）涉及外資（亞洲開發(fā)銀行）的工程項(xiàng)目。

　　青海省還采取多方集資，走股份化道路來(lái)開發(fā)黃河上游水電資源。日前，“尼直康”有限責(zé)任公司在西寧召開發(fā)起人會(huì)議。將由國(guó)家能源投資公司、中國(guó)華水水電開發(fā)總公司黃河水電工程公司、西北電力集團(tuán)、西北勘測(cè)設(shè)計(jì)院和青海省共同投資23.3億元，建設(shè)“尼直康”三座（即尼那、直崗拉卡、康揚(yáng)）中型水電站就是一例。合計(jì)裝機(jī)容量47萬(wàn)千瓦，年發(fā)電量20.5億千瓦時(shí)。

　　黃河上游龍（羊峽）、青（銅峽）段，據(jù)西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院1993年補(bǔ)充規(guī)劃梯級(jí)水電站24～25座，總裝機(jī)容量1608萬(wàn)千瓦，年發(fā)電量588億千瓦時(shí)。其中已建龍羊峽（128萬(wàn)千瓦）、劉家峽（116萬(wàn)千瓦，擬增容至130萬(wàn)千瓦）、鹽鍋峽（39.6萬(wàn)千瓦）、八盤峽（18萬(wàn)千瓦，擬擴(kuò)建至25.2萬(wàn)千瓦）、青銅峽（27.2萬(wàn)千瓦）等5級(jí)；在建李家峽（200萬(wàn)千瓦，計(jì)劃1995年開始發(fā)電）。

　　最近，國(guó)家能源投資公司，甘肅省與加拿大合作開發(fā)大峽（32.5萬(wàn)千瓦）、小峽（23萬(wàn)千瓦）、烏金峽（15萬(wàn)千瓦），再加上青海擬集資開發(fā)“尼直康”3座，合計(jì)12座水電站，總裝機(jī)容量達(dá)667萬(wàn)千瓦，年發(fā)電量267億千瓦時(shí)，占黃河上游梯級(jí)規(guī)劃發(fā)電能力的41%和45%。黃河上游洪枯調(diào)節(jié)良好的梯級(jí)水電站，在西北電網(wǎng)中發(fā)揮了重大作用。

　　長(zhǎng)江三峽工程是跨世紀(jì)的特大型水利、水電工程，具有防洪、發(fā)電、航運(yùn)、供水及發(fā)展旅游的綜合效益。

　　三峽工程共安裝單機(jī)容量68萬(wàn)千瓦的機(jī)組26臺(tái)，總裝機(jī)容量1768萬(wàn)千瓦，年發(fā)電量840億千瓦時(shí)，相當(dāng)于6.5個(gè)已建成的葛洲壩水電站（271.5萬(wàn)千瓦），或相當(dāng)于每年節(jié)省5000萬(wàn)噸火電用煤，還可節(jié)省1600公里運(yùn)輸線路。與相同的燃煤火電站相比，每年可少排放1億多噸二氧化碳、200萬(wàn)噸二氧化硫、37萬(wàn)噸氮氧化物，以及大量廢渣、廢水。

　　三峽工程將于2008年全部建成，屆時(shí)將分別向華東和華中輸送600萬(wàn)～800萬(wàn)千瓦電力，它對(duì)于這兩個(gè)地區(qū)能源平衡將起到重要作用。這兩個(gè)地區(qū)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)電力要求也迅速增長(zhǎng)，三峽工程的建成在開發(fā)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶中將起巨大的推動(dòng)作用。

　　三峽水電工程建成之后，華東電網(wǎng)與華中電網(wǎng)實(shí)行聯(lián)合運(yùn)行，有巨大的錯(cuò)峰效益。因?yàn)槿A東、華中兩電網(wǎng)最大負(fù)荷出現(xiàn)有季節(jié)的差異，華東電網(wǎng)的最大負(fù)荷出現(xiàn)在每年的6～8月，而華中電網(wǎng)的最大負(fù)荷出現(xiàn)在11～12月。華東、華中兩電網(wǎng)能源結(jié)構(gòu)不同，華中電網(wǎng)水電比重大，汛期有大量季節(jié)性電能，聯(lián)網(wǎng)后可將部分季節(jié)性電能轉(zhuǎn)化為華東電網(wǎng)夏季季節(jié)性負(fù)荷所需的電力，提高華東電網(wǎng)火電機(jī)組檢修備用容量。將來(lái)全國(guó)大電網(wǎng)形成后，可實(shí)現(xiàn)跨流域水電豐枯季節(jié)互補(bǔ)。統(tǒng)一電網(wǎng)有著巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。