《精编》水能资源与能源资源概述

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1、绪论水能资源与能源资源概述 按来源分4类 太阳能 地球本身蕴藏的能源 地球和月球 太阳等天体之间有规律的运动所形成的能 如潮汐能 生物质能 按能否再生性分2类 可再生能源 不可再生能源按利用技术 普及程度分类分2类 常规能源 煤 石油 天然气 水能新能源 核能 地热 生物能 潮汐能 风能按利用能源的形态不同分2类 一次能源 二次能源 能源的分类 能源的评价指标 水能 1 理论蕴藏量2 技术可开发量2 经济可开发量3 已正开发量说明 对于消耗性能源 以上指标是变化的 对于水能 再生性能源 取用多年平均值我国常规能源包括煤炭 石油 天然气和水能 绪论水能资源与能源资源概述 各种能源的对比标准 热能

2、 1kWh 度电 0 086kg石油 0 129kg煤炭 0 258kg褐煤 0 096m3天然气 说明 国际上采用油当量 我国习惯采用标准煤当量1kg核燃料 裂变的铀 280万kg标准煤1kg核燃料 聚变的氘 1200万kg标准煤水能资源 按2000年火电厂每度 kW h 电的平均标准煤耗计算 为0 345kg标准煤再生能源与非再生能源对比时 一般采用100年作为对比年限 绪论水能资源与能源资源概述 三峡水电站技术指标 装机1820万KW 反映水电站规模多年平均发电量847亿度 反映水电站效益问题 相当于多少亿吨煤 每年可节省多少亿吨原油 847亿度 0 345kg 度 2922 15万吨煤

3、 2922 15 0 086 0 129 1948 1万吨原油 绪论水能资源与能源资源概述 我国的能源消费结构 总体来看 我国电力结构存在过度依赖火电的问题 由于煤炭资源属于不可再生资源且资源利用率低 从而决定了该结构的长期不可持续性 随着中国环保法规的制定实施 以及中国加入一些国际性环保公约的生效 火电厂造成的环境污染必将受到越来越严格的限制 水电是可再生能源 属绿色能源 但我国目前开发利用程度还不高 今后应该千方百计加快开发利用水电 广义的水能资源包括河流水能 潮汐水能 波浪水能和深海温差能源 狭义的水能资源指河流水能资源 二 中国水能资源分布及特点 绪论水能资源与能源资源概述 我国水能资

4、源的形成条件 绪论水能资源与能源资源概述 绪论水能资源与能源资源概述 中国水能资源储量以及开发情况 2004年资料 电力 亿kW 电量 万亿kW h 理论蕴藏量 6 89 6 04技术上可能量 4 93 2 26经济上可能量 3 95 1 74开发程度 已开发量 经济上可能量已开发量 2005年 1 0亿kW 开发程度达29 2010年 1 6亿kW 开发程度达40 2020年 2 7亿kW 开发程度达68 绪论水能资源与能源资源概述 世界水电开发情况 据国际大坝委员会统计的资料 2003年全世界已经修建了49697多座大坝 高于15m的坝或库容大于100万m3的低坝 分布在140多个国家 其

5、中中国的大坝有25800多座 世界上有24个国家依靠水电为其提供90 以上的能源 如巴西 挪威等国 有55个国家依靠水电为其提供50 以上的能源 包括加拿大 瑞士 瑞典等国 有62个国家依靠水电为其提供40 以上的能源 包括南美的大部分国家 世界水电开发情况 全世界水电的发电量占所有发电量总和的19 水电总装机容量为728 49GW 发达国家水电的平均开发度已在60 以上 其中美国水电资源已开发约82 日本约84 加拿大约65 德国约73 法国 挪威 瑞土也均在80 以上 水能资源丰富 总量位居世界首位 水能资源集中分布于大江大河 便于实行基地性集中开发 水能资源地域分布极其不均 需要水电 西

6、电东送 水能资源时间分布不均 需要建设水库实行调节 水资源综合利用价值高 水能资源分布特点 绪论水能资源与能源资源概述 特点一 总量丰富 开发不足 可开发总量世界第一 占世界总量16 7 到2004年 开发量仅占可开发量1 4 远低于发达国家60 的平均水平 东部 开发率大于50 西部 开发率仅8 绪论水能资源与能源资源概述 中国水能资源在世界上的地位我国水能资源总蕴藏量6 8亿kW 折合年发电量5 9万亿度 技术可开发电量3 8亿kW 折合年发电量1 9万亿度 特点二水能资源集中分布于大江大河 便于基地性集中开发 绪论水能资源与能源资源概述 A 金沙江干流水电规划 金沙江干流分为上 中 下三

7、段 共规划20个梯级 总装机容量7274万kW 其中四川资源量为2758万kW 绪论水能资源与能源资源概述 雅砻江干流共规划21级开发方案 总装机容量2856万kW 绪论水能资源与能源资源概述 B 雅砻江干流 C 大渡河干流 大渡河干流 下尔呷 铜街子 规划22个梯级 总装机容量2340万kW 绪论水能资源与能源资源概述 26 怒江中下游 2003年提交待批13梯级 其中2调节水库 1引水式 总装机2132万kW 静态投资896亿元 一期开发4个梯级 怒江的开发 自从2003年国家发改委开始论证怒江水电开发以来 怒江一直是 反坝派 和 主坝派 争议的焦点 怒江大峡谷 反对一方的观点是 怒江具有

8、全世界独一无二的生物多样性 中国需要一条没有大规模水电开发 原生态的河流 在怒江建梯级大坝有三大风险 首先 怒江地区是新构造运动最强烈的地区 地震等级很高且频繁发生 其次 这一地区还是泥石流等地质灾害的多发地区 第三 最近以来 新构造运动有加剧 地震 地质灾害有明显增加之势 在极端气候 当代构造活动 地震的相互作用下 导致重大地质灾害的可能性在增大 支持方则认为 怒江13级水电开发每年可为全国创造价值300多亿元 既能改变当地的贫穷状态 又能减少我国对化石能源的依赖 怒江大峡谷 国家能源局新能源与可再生能源司 怒江一定会开发 拭目以待 澜沧江中下游梯级经济可开发容量为25584MW 年发电量1

9、199亿kW h 特点三 地区分布不均 与经济发展不匹配 78 水能资源集中于西部 东部仅6 51 用电量在东部 雅鲁藏布江 西电东输 西南地区70 0 西北地区12 5 中南地区9 5 华东地区4 4 华北地区1 8 东北地区1 8 绪论水能资源与能源资源概述 水力资源在地域分布上极不平衡 总体来看 西部多 东部少 水力资源相对集中在西南地区 而经济发达 能源需求量大的东部地区水力资源量极小 61 因此 西部水力资源开发除了满足西部电力市场自身需求以外 更重要的是要考虑东部市场 实行水电的 西电东送 战略 新疆 西藏 南方电网 华中电网 华东电网 西北电网 华北电网 东北电网 我国电网的格局

10、 辽 吉 黑 蒙东 北京 天津 河北 山西 山东 蒙西 上海 安徽 江苏 浙江 福建 陕西 甘肃 宁夏 青海 广东 广西 云南 贵州 海南 南方电网 河南 湖北 湖南 江西 四川 重庆 绪论水能资源与能源资源概述 年内降雨集中在汛期 年际间江河来水量变化大 特点四 江河来水量时间分布不均 须建设 年调节 多年调节 大型水库 绪论水能资源与能源资源概述 三 水能资源在能源资源中的地位 我国探明 技术可开发 总资源量超过8280亿t标准煤 探明 经济可开发 剩余可采总储量为1480亿t标准煤 约占世界总量的10 1 绪论水能资源与能源资源概述 38 我国总储量构成 技术可开发 原煤86 9 水能1

11、0 2 26万亿kW h 原油2 8 天然气0 3 绪论水能资源与能源资源概述 剩余可采总储量的构成 经济可开发 原煤55 2 水能40 4 1 74万亿kW h 原油3 2 天然气1 2 我国常规能源资源以煤炭和水能为主 水能资源仅次于煤炭居十分重要的地位 绪论水能资源与能源资源概述 怎样解决中华民族缺水这个心腹之患 新的启发和希望 大西线引水方案 1路 入青海湖 1200亿m3 西 入新疆北 入黑河东 甘肃 宁夏 内蒙古岱海调蓄 东北 晋 冀 京 津等地 2路 沿黄河下泄 500亿m3 3路 入黄土高原 300亿m3 绪论水能资源与能源资源概述 讨论题 大西线引水方案 大致设想 引雅鲁藏布

12、江水 串怒江 澜沧江 金沙江 雅砻江 大渡河 过阿坝分水岭入黄河 简称雅黄工程 计划年引水2000亿立方米 相当于4条黄河水量 经青海湖调蓄 自流入新疆 甘肃 宁夏 内蒙古 经岱海调蓄 自流入东北及晋 冀 京 津等 通过给黄河补液 满足陕 豫 鲁等地的需求 工程可能有哪些效益 可能存在哪些问题 请结合自己的专业和兴趣谈谈自己的想法 绪论水能资源与能源资源概述 42 43 44 尼罗河三角洲 阿斯旺大坝 至今 埃及仍有96 的人口和绝大部分工农业生产集中在这里 因此 尼罗河被视为埃及的生命线 几千年来 尼罗河每年6 10月定期泛滥 8月份河水上涨最高时 淹没了河岸两旁的大片田野 之后人们纷纷迁往

13、高处暂住 十月以后 洪水消退 带来了尼罗河丰沛的土壤 46 尼罗河水资源年际变化很大 有丰水年和枯水年之分 年径流量最多曾达1510亿m3 最少却只有420亿m3 相差悬殊有的年份大量河水未经利用白白泄流入海 有的年份又远远不敷灌溉需要解决上述矛盾的唯一办法是在尼罗河兴建多年调节水库 容蓄丰水年的多余水量以备枯水年所需 阿斯旺高坝 是具有灌溉 发电 防洪等综合效益的大型水利工程 为世界七大水坝之一 高112m 长5km 将尼罗河拦腰切断 在高坝内形成了一个长650km 宽25km的巨大水库 纳赛尔湖 电站厂房位于右岸边 利用施工期6条直径15米的导流隧洞改建成发电与泄洪合一的引水隧洞 装机12

14、台 共210万千瓦 最大泄洪量6000立方米 秒 对比 三峡总装机容量1820万千瓦小浪底总装机容量180万千瓦 积极作用 下游河床遭受严重侵蚀 土壤盐碱化 耕地土地肥力下降 河水水质恶化 泥沙淤积 水生植物及藻类到处蔓延 科罗拉多河 55 胡佛大坝溢流图 1为赌城拉斯维加斯的建立创造了条件 2水坝的发电功率为1345兆瓦 可供应太平洋沿岸的西南部大部分地区 3自从1935年大坝对外开放以来 已经有超过3500万的游客来此观光 这里原本是不毛之地 荒无人烟 建造胡佛水坝的时候 大批工人聚集在这里 水 电 铁路 为一座新城的诞生提供了条件 三峡大坝全景 分布在中国重庆市到湖北省宜昌市的长江干流上

15、 大坝位于三峡西陵峡内的宜昌市夷陵区三斗坪 并和其下游不远的葛洲坝水电站形成梯级调度电站 枢纽布置 三峡工程被列为全球超级工程之一 有世界 十大之最 三峡水库总库容393亿m3 防洪库容221 5亿m3 水库调洪可消减洪峰流量达2 7万m3 s至3 3万m3 s 能有效控制长江上游洪水 增强长江中下游抗洪能力 总装机容量1820万千瓦 这个水电站每年的发电量 相当于4000万吨标准煤完全燃烧所发出的能量 装机 26 6 70万 1820万 420万 千瓦 年发电846 8 1000 亿度 主要供应华中 华东 华南 重庆等地区 三峡大坝坝轴线全长2309 47米 泄流坝段长483米 水电站机组7

16、0万千瓦 26台 双线5级船闸和升船机 无论单项 总体都是世界建筑规模最大的水利工程 三峡工程主体建筑土石方挖填量约1 34亿m3 混凝土浇筑量2794万m3 钢筋46 30万吨 三峡工程2000年混凝土浇筑量为548 17万m3 月浇筑量最高达55万m3 创造了混凝土浇筑的世界记录 66 三峡工程被列为全球超级工程之一 有世界 十大之最 三峡工程截流流量为9010m3 s 施工导流最大洪峰流量79000m3 s 三峡工程泄洪闸最大泄洪能力为10 25万m3 s 三峡工程的双线五级船闸 总水头113米 三峡工程升船机有效尺寸为120 18 3 5米 最大升程113米 船箱带水重量达11800吨 过船吨位3000吨 三峡工程全部竣工后 库水淹没区将涉及湖北和重庆的20个区市县 最终动迁移民113万 其中重庆16个区市县受淹 移民数量占整个库区移民的85 左右 超级建筑狂想曲 1防洪三峡大坝建成后 将形成巨大的水库 滞蓄洪水 使下游荆江大堤的防洪能力 由防御十年一遇的洪水 提高到抵御百年一遇的大洪水 防洪库容在73 220亿立方米之间 如遇1954年那样的洪水 在堤防达标的前提下 三峡能减