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1、 实训报告实训报告实习实训科目实习实训科目 水能的发电技术与控制策略 系系 部：部： 电力工程系 专专 业：业： 新能源应用技术 班班 级：级： 新能源应用技术 11-1 班 水能的发电技术与控制策略摘 要世界上的天然水资源分布，几乎都是无法自然满足人类社会需求的。正是利用水坝和一系列水利工程设施，才解决了我们人类生存用水与水资源时空分布不均的尖锐矛盾。而且，只有通过这些一系列的水利工程设施，我们才能实现人对水资源的科学管理、调配，在满足人类社会的发展需求的同时保护社会生态环境。我国目前还属于发展中国家，水利设施建设还严重不足，为了保障我国社会经济的发展和生态环境保护，我们还面临着艰巨的水利水
2、电设施建设开发任务。特别是局部淹没损失较大龙头水库的建设，是改善我国水资源调配和保护生态环境最紧迫的任务。关键词：水资源概况；抽水发电；微型水力发电；控制策略水能的发电技术与控制策略目 录1 水能发电技术与控制策略.12 我国水能资源概况.23 我国水电开发现状.44 我国水电发展面临的问题.75 我国水电发展前景.8水能的发电技术与控制策略5.1 总方针8 .85.2 进行阶梯开发,建设水电基地.85.3 继续重视小水电的开发3 .96 抽水蓄能发电的高落差大容量化.107 第二代的抽水发电.127.1 超高落差抽水蓄能发电.127.2 可变速抽水蓄能发电技术.128 中小水力发电的开发.1
3、39 微型水力发电技术开发策略.159.1 现阶段机型设计策略.169.2 徽型水力发电装里的技术开发方向.1610 海流发电.18101 海流成因.1810.2 海流发电技术.1810.3 海流发电技术的发展进程.1910.4 海流发电的可操作性.19结束语.21参考文献.25水能的发电技术与控制策略水能的发电技术与控制策略11 水能发电技术与控制策略电力是现代化工业生产和生活不可或缺的动力能量，水力发电是电力工业的一个门类。建国 50 多年来，我国的水电事业有了长足的发展，取得了令人瞩目的成绩。水电在我国的兴起是有其深刻的背景的。首先，我国有大规模利用水能资源的条件和必要性。我国水能资源丰
4、富，不论是水能资源蕴藏量，还是可能开发的水能资源，在世界各国中均居第一位1。但是目前我国水能的利用率仅为 13%，水力发电前景广阔。随着我国经济的快速增长，能源消耗总量也大幅度增长，煤炭、石油和天然气这些常规能源的消耗量越来越大，甚至需要依靠进口。预计到 2010 年我国大约需要进口 1 亿 t 石油，并且其进口依存度将达 40%左右，甚至更高。在这样的情势下，发展新能源就显得特别重要而紧迫。而水能就是一种可再生的新能源，它取之不尽用之不竭。其次，发展水电也是环境保护的需要。常规发电方式，煤的燃烧过程中排放出大量的有害物质使大气环境受到严重污染，引发酸雨和/温室效应 0 等多方面的环境问题。而
5、核能发电有很大的潜在危险性，一旦泄漏造成污染，对环境的破坏作用是不可估量的。水力发电不排放有害的气体、烟尘和灰渣，又没有核辐射污染，是一种清洁的电力生产，具有明显的优势。再次，水力发电经过一个多世纪的发展，其工程建设技术、水水能的发电技术与控制策略2轮发电机组制造技术和输电技术趋于完善，单机容量也不断增大。并且水力发电成本低廉，运行的可靠性高，故其发展极为迅速。以后水力发电的任务是为保持电力系统运行效率，专门峰荷供电，故抽水蓄能发电以压倒的优势得到了开发。也就是说，为了解决战后恢复经济飞速发展而产生的电力不足问题，日本动员全国力量开发水力，从 1953 年开始。财政投入资金，引进技术，在短短的
6、10 年间，佐入间，奥只见，田子仓。黑部川第四等等大规模坝式发电厂建了起来，日本的一般水力发电机大型化技术也可以说这时到达了顶点、然而一到了 60 年代，由于经济的一般水力资源涸竭，水电只供给白天尖峰时间，夜间用基础电源的火电，核电，此时抽水蓄能发电应运而生了，到了 50 年代后半期，推进了混合式抽水蓄能电站的开发。到 60 年代后半期以后，利用陡峻的地形，高落差、大规模地开发纯抽水蓄能发电。现在，落差 700m，容量 1600MW 以丘的纯抽水蓄能发电站的建设正在汁划中。一方面，以第二次石油冲击为转机。70 年代前半期以后，从能源供给的安全或其他方面考虑，洁净的能源水力发电得到重新评价。为了
7、促进经济性低的中小型水力的开发，政府制定了促成开发政策，并对数十年前建设的老旧发电站进行了再开发或改造。2 我国水能资源概况我国河流众多，径流丰沛，落差巨大，蕴藏着丰富的水能资源。据统计，我国河流水能资源蕴藏量 6.76 亿 kW，年发电量 59200 亿水能的发电技术与控制策略3kWh；可能开发水能资源的装机容量 3.78 亿 kW，年发电量 19200亿 kWh。由于气候和地形地势等因素的影响，我国的水能资源在不同地区和不同流域的分布很不均匀；此外我国水能资源的突出特点是河流的河道陡峻，落差巨大，发源于”世界屋脊”青藏高原的大河流长江、黄河、雅鲁藏布江、澜沧江、怒江等，天然落差都高达 50
8、00m左右，形成了一系列世界上落差最大的河流，这是其他国家所没有的，充分了解我国水能资源的特点，才能在开发过程中因地制宜，合理地充分地利用水能资源。我国河川水能的技术可开发资源按地区和按水系的分布图分别见图 1 和图 2。水能的发电技术与控制策略4水资源量 19972006 年（简称近 10 年） ，全国年平均降水量为635.4mm，比常年值偏少 1.1%，其中北方六区偏少 3.4%，而南方四区则偏多 0.3%；全国年平均地表水资源量为 26722 亿立方米，比常年值偏多 0.1%，其中北方六区偏少 5.4%，而南方四区则偏多1.2%；全国年平均地下水资源量为 8302 亿立方米，比 1980
9、2000年多年平均值偏多 2.9%。全国年平均水资源总量为 27786 亿立方米，比常年值仅偏多 0.3%，其中北方六区偏少 4.0%，而南方四区则偏多 1.3%。按省级行政区统计，近 10 年平均水资源总量比常年值偏多程度较大的有上海（29.6%） ，偏多 20%10%的有江苏、新疆和湖南；比常年值偏少程度较大的有天津（49.4%） 、北京（42.8%） 、河北（36.6%） ，偏少 30%20%的有辽宁、山西、甘肃和陕西。水资源总量的 20.0%。其中，地表水供水量平均占总供水量的80.7%，地下水供水量基本维持在 1050 亿立方米左右，平均占总供水量的 18.9%，其他水源供水量约占
10、0.4%。全国总用水量总体呈缓慢上升趋势，其中生活和工业用水呈持续增加态势，而农业用水则水能的发电技术与控制策略5受气候影响上下波动、总体呈 水资源开发利用 近 10 年，全国平均总供水量 5560 亿立方米，约占近 10 年平均下降趋势。生活和工业用水占总用水量的比例逐渐增加，农业用水占总用水量的比例则明显减小。2006 年与 1997 年相比，北方六区总用水量略有减少，南方四区总用水量有所增加。全国人均用水量基本维持在 430 立方米上下，万元国内生产总值用水量和万元工业增加值用水量均呈显著下降趋势，按 2000 年可比价计算，万元国内生产总值用水量由1997 年的 705 立方米下降到 2006 年的 329 立方米,万元工业增加值用水量由 1997 年的 363 立方米下降到 2006 年的 178 立方米。农田灌溉亩均用水量总体上呈缓慢下降趋势，由 492 立方米下降到 449立方米。3 我国水电开发现状近一个世纪，特别是建国以来，经过几代水电建设者的艰苦努力，中国的水电建设从小到大、从弱到强不断发展壮大。改革开放以来，水电建设更是迅猛发展，工程规模不断扩大。50 年代至 60年代初，主要修复丰满大坝和电站，续建龙溪河、古田等小型工程，着手开发一些中小型水电(如官厅、淮河、黄坛口、流溪河等电站)。在 50 年代
