第1个回答 2022-10-12
水力发电的原理是什么？
以水具有的重力势能转变成动能的水冲水轮机，水轮机即开始转动，若我们将发电机连接到水轮机，则发电机即可开始发电.如果我们将水位提高来冲水轮机，可发现水轮机转速增加.因此可知水位差愈大则水轮机所得动能愈大，可转换之电能愈高.这就是水力发电的基本原理.能量转化过程是：上游水的重力势能转化为水流的动能，水流通过水轮机时将动能传递给汽轮机，水轮机带动发电机转动将动能转化为电能.因此是机械能转化为电能的过程.由于水电站自然条件的不同，水轮发电机组的容量和转速的变化范围很大.通常小型水轮发电机和冲击式水轮机驱动的高速水轮发电机多采用卧式结构，而大、中型代速发电机多采用立式结构.由于水电站多数处在远离城市的地方，通常需要经过较长输电线路向负载供电，因此，电力系统对水轮发电机的运行稳定性提出了较高的要求：电机参数需要仔细选择；对转子的转动惯量要求较大.所以，水轮发电机的外型与汽轮发电机不同，它的转子直径大而长度短.水轮发电机组起动、并网所需时间较短，运行调度灵活，它除了一般发电以外，特别适宜于作为调峰机组和事故备用机组.。
水力发电的原理是什么？
水力发电的基本原理是利用水位落差 ，配合水轮发电机产生电力，也就是利用水的位能转为水轮的机械能，再以机械能推动发电机，而得到电力。科学家们以此水位落差的天然条件，有效的利用流力工程及机械物理等，精心搭配以达到最高的发电量，供人们使用廉价又无污染的电力。
优势：水能是一种取之不尽、用之不竭、可再生的清洁能源。但为了有效利用天然水能，需要人工修筑能集中水流落差和调节流量的水工建筑物，如大坝、引水管涵等。因此工程投资大、建设周期长。但水力发电效率高，发电成本低，机组启动快，调节容易。由于利用自然水流，受自然条件的影响较大。水力发电往往是综合利用水资源的一个重要组成部分，与航运、养殖、灌溉、防洪和旅游组成水资源综合利用体系。
缺点：
1. 因地形上之限制无法建造太大之容量。单机容量为300MW左右。
2. 建厂期间长，建造费用高。
3. 因设于天然河川或湖沼地带易受风水之灾害，影响其他水利事业。电力输出易受天候旱雨之影响。
4. 建厂后不易增加容量。
5.生态破坏：大坝以下水流侵蚀加剧，河流的变化及对动植物的影响等。
6.需筑坝移民等，基础建设投资大。
7.下游肥沃的冲积土因冲刷而减少。
水力发电的基本原理是什么？
力发电的基本原理是，利用流水的动能来带动涡轮机叶片旋转。
通常，要在河流中间建一个大型水坝来利用这种能源。有一项新发明就是通过小范围运用水电，来为便携式装备供电的。
来自加拿大安大略省的发明家罗伯特•卡玛瑞其卡萌发了在鞋底安装小型水电发动机的想法。他认为这些微型涡轮机可以为任何便携装置提供足够的电能。
当使用者行走时，装在鞋跟液囊中的可导电液体产生压力.促使液体流经导管，进入水电发生模块。使用者继续行走，鞋跟抬起，液囊受到向下的压力。
液体的流动带动转子和转轴旋转，产生电能。
火力发电与水力发电各有何优缺点？
火力发电的优点是厂址选择较易，占地少、投资少，建设周期短。
缺点是火力发电厂使用的燃料如煤、油等不能再生，作为燃 料烧掉太可惜，生产中会出现一些污染，发电成本高。机组启动时 间长，机组从冷态启动需要几小时至十几小时才能并网发电。
水电的优点是水力资源可以再生，生产成本低，只有火电的1/5~1/3。 没有污染，机组启动快，只需几分钟，机组即可并网 发电。
水电与航运、灌溉、水产养殖综合考虑，建成水力枢纽， 可以提高其经济效益。水电的缺点是厂址选择较困难，建水坝对地质条件要求很高，修水库要淹没很多农田和大量移民，大型水库会破坏局部地 区的生态平衡，投资多，建设周期长。
关于火电与水电的投资与建设周期，近年来的研究与实践证明，传统的火电较水电投资少，建设周期短的理论是片面的。火电需要大量煤和石油，为了生产煤炭或石油则要建立矿井或油田，为了运输石油或煤炭则要建铁路或输油管。
如果把开采 燃料及建铁路或输油管的投资考虑进去，则水电的投资与火电相 近，甚至低于火电。 因此优先发展水电才是正确的方针。
工业发达的国家都是优先发展水电，水电资源的开发利用程度很高，达 90%以上，而且水电占的比重很大，只有水力资源全部开发了， 才发展火电。我国拥有可开发的水电资源高达3。
78亿kW，名列世界第一。在能源日趋紧张和保护环境的呼声日益高涨的情况 下，我国已确立了优先发展水电的正确政策，加大了水电投资开 发的力度，已成为世界上最大的水电工程市场。
据统计，目前我国已建成或正在建设的大型水电站共有58座，其中，装机容量在1000MW以上的水电站共十九座。截止到 1997年底，我国水电装机总容量为60000MW，仅次于美国和加拿 大之后位居世界第三。
目前我国水电的开发率仅为15%，远低于世界各国水电开发率为24%的平均水平，水电开发的潜力还很大。
水为什么能发电？
他们解释得都太专业了，其实说简单了，就是：发电的是水产生的动能，通过涡轮发的电，静止的水本身是不能发电的。倒是可以导电。呵呵！水是自然中最有用的动力，因为它最容易被掌控。流水可经由水闸或管线被输送，更重要的，一条流可藉水坝区隔成能容纳大量水的水库，当需要时便释出其所需的量。水力常被规划成水力发电厂，通常建基於大型的水坝，最佳的地理位置是在高山地区且狭窄而两侧陡峭的河谷，水坝建於如此的河谷可以产生超过100公里长的蓄水库。大规模的计划或许就不只一个简单的水坝和蓄水库。在澳洲的雪山，雪河的水藉由一连串的地下通道，转至十六个发电厂。水力亦被用来储存其他发电厂多余的能量，这可所谓的抽蓄发电厂来处理，及使用两个分离且不同水平面的蓄水库。正常运作下，位置较高的水库的水被用来驱动涡轮产生电，而经过涡轮的水便储存在较低的水库。一但有多余的电，便被用来抽取较低水库的水回到较高的水库。电力的需求在白天时达到最高点，这亦意味著，大多数的发电站，抽水的工作通常在夜间完成。水力发电是利用河川、湖泊等位於高处具有位能的水流至低处，将其中所含之位能转换成水轮机之动能，就是利用流水量及落差来转动水涡轮。再藉水轮机为原动机，推动发电机产生电能。因水力发电厂所发出的电力其电压低，要输送到远距离的用户，必须将电压经过变压器提高后，再由架空输电路输送到用户集中区的变电所，再次降低为适合於家庭用户、工厂之用电设备之电压，并由配电线输电到各工厂及家庭用户。利用天然水流为资源。水力发电则系利用筑坝蓄水，昼夜取舍，不尽不竭，既便利又为经济。故近五十年来，世界各国发电，多由火力侧重於水力，都在努力开发水力资源。美国全国发电量最初用火力者在百分之八十以上，至目前为止，水力已占将及半数，由此可见开发水力之重要。而在燃料缺乏之国家，如瑞士、义大利等国，更须大量开发水力发电，以补其缺。水力发电依其开发功能及运转型式可分为惯常水力发电与抽蓄水力发电两种：台湾的惯常水力发电厂共有36座，总装置容量157万千瓦，依其运输型式又分为三种，水库式电厂如德基、石门、曾文、雾社等水库。调整式电厂：如龙涧、立雾等电厂及川流式电厂。由於近年来台湾地区耗电量急遽的增加，台湾电力公司为了配合国家经济建设的需要，积极开发优良水力资源，以充裕供电能力，因此，运用水位落差的原理，花日月潭风景区开发了明潭抽蓄水力发电工程。明潭抽蓄水力发电厂，装置267千瓦抽蓄水轮发电机六部，以日月潭为上池，位於下游的水里溪河谷兴建下池，利用上下池间约380公尺之落差作抽蓄水力发电，其方式是在晚间离峰用电时，所剩余的电力将下池的水抽到上池储存来，然后，在白天尖峰用电的时段，把上池所储存高水位的水放出，带动发电机产生电力水力发电厂建筑水坝，设立输电线，最初成本高於火力发电厂，但近十年来此种差别已渐接近，三十年前，火力发电厂之建筑费用平均每千瓦为美金100 ~ 150元。至目前为止，此数字已提高至每千瓦为美金150~200元，水力发电厂建筑成本，则每千瓦为美金180~250元，虽然建筑成本有别，若估计上燃料费用、运输费用，则水力发电之总成本，较火力厂之总成本为低，此为一大便利。世界各国利用其水力资源而设立之水力发电厂，至1940年底，约为七千万马力，但至1955年底，则已增加至一亿二千一百万马力。在十五年内，又增加五千万马力以上，约增加73%，实为惊人。水力发电的方式水力发电是将河川'湖泊等高出具有位能的水放流到低处，利用水的动能推动水轮机，再带动发电机组产生电能，经由输配电系统供给用户.因此，水力发电的基本要素为河川流量及落差.随著电力系统的变化，水力发电的方式可分为下列四种： 1. 川流式电厂 在坡度较大的河川上筑坝，用以拦阻河川水量，引入电厂发电，发电量随著河川天然流量的多寡而定，一天二十四小时川流不息地发电.早期水力电厂均采用这种形式，以提供用户全日所需的电力，如乌来'粗坑'高屏'竹门等电厂均属之.2. 调整池式电厂 在河川适当地点兴建小型水库，用来调蓄一日间的流量，供尖峰时段约六小时发电之用，如龙涧'立雾等发电厂. 3. 水库式电厂在河川适当地点兴建大型水库，以调蓄河川一年之流量，供每日发电之用.本省河川因流量有限，所以大部分时间仅供尖峰电力.此位并兼具储洪济枯的功能，除了发电之外，对於供应河下游民生用水及灌溉用水具有莫大的贡
水力发电站原理
水力发电就是利用水力（具有水头）推动水力机械（水轮机）转动，将水能转变为机械能，如果在水轮机上接上另一种机械（发电机）随着水轮机转动便可发出电来，这时机械能又转变为电能。水力发电在某种意义上讲是水的势能变成机械能，又变成电能的转换过程。
将水能转换为电能的综合工程设施。又称水电厂。它包括为利用水能生产电能而兴建的一系列水电站建筑物及装设的各种水电站设备。利用这些建筑物集中天然水流的落差形成水头，汇集、调节天然水流的流量，并将它输向水轮机，经水轮机与发电机的联合运转，将集中的水能转换为电能，再经变压器、开关站和输电线路等将电能输入电网。有些水电站除发电所需的建筑物外，还常有为防洪、灌溉、航运、过木、过鱼等综合利用目的服务的其他建筑物。这些建筑物的综合体称水电站枢纽或水利枢纽。
水电站有各种不同的分类方法。按照水电站利用水源的性质，可分为三类。①常规水电站：利用天然河流、湖泊等水源发电；②抽水蓄能电站：利用电网中负荷低谷时多余的电力，将低处下水库的水抽到高处上水库存蓄，待电网负荷高峰时放水发电，尾水至下水库，从而满足电网调峰等电力负荷的需要；③潮汐电站：利用海潮涨落所形成的潮汐能发电。
按照水电站对天然水流的利用方式和调节能力，可以分为两类。①径流式水电站：没有水库或水库库容很小，对天然水量无调节能力或调节能力很小的水电站；②蓄水式水电站：设有一定库容的水库，对天然水流具有不同调节能力的水电站。
在水电站工程建设中，还常采用以下分类方法。①按水电站的开发方式，即按集中水头的手段和水电站的工程布置，可分为坝式水电站、引水式水电站和坝-引水混合式水电站三种基本类型。这是工程建设中最通用的分类方法。②按水电站利用水头的大小，可分为高水头、中水头和低水头水电站。世界上对水头的具体划分没有统一的规定。有的国家将水头低于 15m作为低水头水电站，15~70m为中水头水电站，71~250m为高水头水电站，水头大于250m时为特高水头水电站。中国通常称水头大于70m为高水头水电站，低于30m为低水头水电站，30~70m为中水头水电站。这一分类标准与水电站主要建筑物的等级划分和水轮发电机组的分类适用范围，均较适应。③按水电站装机容量的大小，可分为大型、中型和小型水电站。各国一般把装机容量5000kW以下的水电站定为小水电站，5000~10万kW为中型水电站，10万~100万kW为大型水电站，超过100万kW的为巨型水电站。中国规定将水电站分为五等，其中：装机容量大于75万kW为一等〔大（1）型水电站〕，75万~25万kW为二等〔大（2）型水电站〕，25万~2.5万kW为三等〔中型水电站〕，2.5万~0.05万kw为四等〔小（1）型水电站〕，小于0.05万kW为五等〔小（2）型水电站〕；但统计上常将1.2万kW以下作为小水电站。
水发电有什么优点和有什么缺点？
水力发电
优点：
(1) 利用高处之水量持有位能转换动能推动原动机。
(2) 利用引导水路及压力水管将水量之位能转换为动能。
(3) 有利之水力地点离负载中心远，离电距离长，输电费用高。
(4) 水力发电效率高达90%以上。
(5) 单位输出电力之成本最低。
(6) 发电之起动快，数分钟内可以完成发电。
缺点：
(1) 因地形上之限制无法建造太大之容量。单机容量为300MW左右。
(2) 建厂期间长，建造费用高。
(3) 因设于天然河川或湖沼地带易受风水之灾害，影响其他水利事业。电力输出易受天候旱雨之影响 。
(4) 建厂后不易增加容量。