中國湖北省的三峽水電站仍然是世界上最大的水電站,總裝機(jī)容量為22.50 GW;位于巴西和巴拉圭的伊泰普水電站是世界第二大水電站,裝機(jī)容量為14.00 GW。不過,伊泰普水電站所處的巴拉那河水量豐沛且季節(jié)分布相對(duì)均衡,幾乎可以全年滿負(fù)荷發(fā)電;而三峽水電站則每年都會(huì)經(jīng)歷約6個(gè)月的枯水期,從而限制了其發(fā)電量。
總裝機(jī)容量14.00 GW 的伊泰普水電站,從1997年到2013年,連續(xù)16年成為世界上發(fā)電量最大的單體水電站,2013年曾創(chuàng)造了年發(fā)電量98.63 TWh 的歷史紀(jì)錄。2014年,三峽水電站全年發(fā)電量達(dá)到98.8 TWh,創(chuàng)造了新的發(fā)電量世界紀(jì)錄,首次成為世界上年度發(fā)電量最大的水電站。
水力發(fā)電分為四種類型:常規(guī)水電站、抽水蓄能電站、徑流式水電站和潮汐能電站,其中常規(guī)水電站占主導(dǎo)地位。
1、常規(guī)水電站(Conventional Hydroelectric Power Stations)
常規(guī)水電站是利用天然河流、湖泊等水能的發(fā)電站。目前世界上最大的水力發(fā)電站是在中國的三峽發(fā)電站(Three Gorges Dam),裝機(jī)容量達(dá)22500MW。
世界上最高的大壩在中國雅礱江上流的錦屏-I大壩(Jinping-I Dam),混凝土高拱壩,壩高305米,2013年建成。2020年最高的大壩將是大渡河上的雙江口大壩(Shuangjiangkou Dam),壩高312米。
世界上最大的壩體是巴基斯坦塔貝拉大壩(Tarbela Dam),1976年建成,構(gòu)筑物高達(dá)143米,體積為153百萬立方米,裝機(jī)容量3478MW。
世界上儲(chǔ)水量最多的大壩是津巴布韋和贊比西的贊比西河上的卡里巴大壩(Kariba Dam),其次為俄羅斯安加拉河上的布拉茨克大壩(Bratsk Dam)和加納沃爾特湖的阿科松博壩(Akosombo Dam)。我國丹江口大壩(Danjiangkou Dam)居第20位。
2、抽水蓄能電站(Pumped Storage Power Station)
抽水蓄能電站一般利用電力系統(tǒng)多余的電量(汛期、假期或后半夜低谷電量),將下水庫的水抽到上水庫儲(chǔ)存;在系統(tǒng)負(fù)荷高峰時(shí),將上水庫的水放下,由水輪機(jī)驅(qū)動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。具有調(diào)峰填谷的雙重作用,是電力系統(tǒng)最理想的調(diào)峰電源。此外,它還可以調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)壓和作為備用,對(duì)保障電網(wǎng)的安全優(yōu)質(zhì)運(yùn)行和提高系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性具有重大作用。
抽水蓄能電站本身不產(chǎn)生電能,而是在電網(wǎng)中起協(xié)調(diào)發(fā)電與供電矛盾的作用;在短時(shí)間負(fù)荷高峰時(shí)調(diào)峰作用巨大;啟動(dòng)及出力變化快,可保證電網(wǎng)的供電可靠性,提高電網(wǎng)的供電質(zhì)量。
世界上第一座抽水蓄能電站是瑞士于1879年建成的勒頓抽水蓄能電站。當(dāng)今世界上最大的抽水蓄能電站是美國巴斯康蒂抽水蓄能電站,裝機(jī)容量達(dá)3003MW,其次為中國惠州抽水蓄能電站,裝機(jī)容量為2448 MW,廣東抽水蓄能水電站(Guangdong Pumped Storage Power Station),裝機(jī)容量為2400MW。
3、徑流式水電站(run-of-the-river hydroelectric power station)
徑流式水電站,又稱“無調(diào)節(jié)水電站”,指大壩兩邊沒有高山又沒有庫容,河水流過時(shí)發(fā)電的電站。水電站的出力完全取決于河川徑流量的大小,對(duì)天然水流(河川徑流)無調(diào)節(jié)能力。為了充分發(fā)揮設(shè)備的效益,徑流式水電站多在負(fù)荷曲線的基荷部分工作。無調(diào)節(jié)水庫的電站稱為徑流式水電站。此種水電站按照河道多年平均流量及所可能獲得的水頭進(jìn)行裝機(jī)容量選擇。
全球徑流式水電站第一位是巴西的“吉拉烏大壩”,美國的“約瑟夫酋長大壩”已經(jīng)從第一位降低到第三位。
4、潮汐能電站 (Tidal Power Stations)
潮汐能電站是利用海水周期性漲落運(yùn)動(dòng)中所具有的能量來發(fā)電的發(fā)電站,其水位差表現(xiàn)為勢能,其潮流的速度表現(xiàn)為動(dòng)能。這兩種能量都可以利用,是一種可再生能源。
潮汐發(fā)電是以因潮汐引致的海洋水位升降發(fā)電。一般都會(huì)建水庫儲(chǔ)內(nèi)發(fā)電,但也有直接利用潮汐產(chǎn)生的水流發(fā)電。
世界上最大的潮汐電站是韓國始華湖潮汐電站(Sihwa Lake Tidal Power Station),裝機(jī)容量為254MW。中國最大的潮汐電站是江廈潮汐電站(Jiangxia Tidal Power Station ),裝機(jī)容量僅為3.9MW。
擬建中的俄羅斯勘察加半島品仁納灣潮汐電站( Penzhin Tidal Power Plant),裝機(jī)容量達(dá)87100MW,年發(fā)電量可達(dá)200TWh,將成為世界上最大的潮汐電站。
評(píng)論