之江潮人|中国水电形式简介及分析
之江潮人|中国水电形式简介及分析
一、水电现状
水电是清洁能源,可再生、无污染、运行费用低,便于进行电力调峰,有利于提高资源利用率和经济社会的综合效益。在传统能源日益紧张的情况下,世界各国普遍优先开发水电,大力利用水能资源。
在我国中国常规能源(其中水力资源为可再生能源、按技术可开发量使用100年计算)的剩余可采总储量的构成为:原煤61.6%、水力35.4%、原油1.4%、天然气1.6%。水力资源仅次于煤炭,居十分重要的战略地位。从发电考虑,以水力资源的技术可开发量计,每年可替代1143亿吨原煤,100年就可替代原煤143亿吨。因此,开发水力资源发展水电,是我国调整能源结构、发展低碳能源、节能减排、保护生态的有效途径。
此外,基于我国长期能源规划,为实现未来碳达峰、碳中和能源战略目标,大力开发水电在此过程中起着举足轻重的作用。我当前国不论是已探明的水能资源蕴藏量,还是可能开发的水能资源,都居世界第一位。截至2022年底,全国全口径水电装机容量达41350万千瓦(含抽水蓄能3149万千瓦),相比2021年末增长1.6%,占全部装机容量的16.82%。
二、水电资源分布
中国 (略) (自治区、 (略) )水力资源约占全国总量的80%以上,特别是西南地区云、贵、川、渝、 (略) (自治区、 (略) )就占2/3。
水力资源富集于金沙江、雅砻江、大渡河、澜沧江、乌江、长江上游、南盘江、红水河、黄河上游、湘西、闽浙赣、东北、黄河北于流以及怒江等水电能源基地,其总装机容量约3亿kW,占全国技术可开发量的45.5%左右。特别是地处西部的金沙江中下游干流总装机规模近6000万kW,长江上游(宜宾至宜昌)干流超过3000万kW,雅砻江、大渡河、黄河上游、澜沧江、怒江的规模均超过2000万kW,乌江、南盘江红水河的规模均超过1000万kW。这些河水力资源集中,有利于实现流域梯级滚动开发,有利于建成大型的水电能源基地,有利于充分发挥水力资源的规模效益实施“西电东送”。
从发电量口径来看,2022年全国水力发电量41350亿千瓦时,同比增长5.3%。 (略) 份有:四川、云南、湖北、贵州、青海,合计发电量8969.7亿千瓦时,占全国累计水力绝对发电量的73.89%。其中, (略) 水力发电量3349.1亿千瓦时,同比增长8.4%。 (略) 水力发电量2763.4亿千瓦时,同比增长3.7%。 (略) 水力发电量1574.5亿千瓦时,同比增长19%,位列前三*。
三、水电站简介
水电的利用离不开兴修水电厂,水力发电厂是把水的位能和动能转换成电能的工厂。它的基本生产过程是:从河流高处或其他水库内引水,利用水的压力或流速冲动水轮机旋转,将重力势能和动能转变成机械能,然后水轮机带动发电机旋转,将机械能转变成电能。电站一般主要由挡水建筑物(坝)、泄洪建筑物(溢洪道或闸)、引水建筑物(引水渠或隧洞,包括调压井)及电站厂房(包括尾水渠、升压站)四大部分组成。 主要组成部分有:水工建筑物、水力机械设备、发电设备、变电设备、配电设备、输电设备和控制及辅助设备。
水力发电厂单机组的出力(P)主要受如下几个因素影响:
1、水头(H),单位为米,作用在水轮机上的有效水头,它等于水库水位与下游水位之差(即:毛水头)减去引水部分水头损失,水头损失根据据经验,一般为Hg(毛水头)的3%~10%,根据输水道长短不同,一般水道越长水头损失越高。
2、流量(Q),单位为立方米/秒,水电厂水轮机的引用流量。
3、水轮发电机组效率,包括水轮机的效率和发电机的效率,η不但与水轮机、发电机的类型和参数有关,还会随机组运行工况的改变而改变,不是一个固定值。
为简化计算,一般引入一个水电站出力系数(K),一般取k=9.81η,大中型水电站k=8.0~8.5;中小型水电站k=6.5~8.0,对小型电厂:k=6.0~6.5,令k=9.81η,则可把出力公式:P=kHQ,即水电机组效率一定前提下,水头越高、流量越大则出力越强,反之则减弱。
四、国内主要水力发电厂
我国经过长期发展,现在水电整体装机已经稳居世界第一,并建成了三峡、溪洛渡等一批特大型水电站,通过查找数据、资料归纳当今我国装机容量靠前的水电站如下:
发电站 | 装机(万千瓦) | 所在地 | 主要辐射范围 | 2022发电量(亿千瓦时) | 所述集团 |
三峡 | 2250 | 湖北宜昌 | 华东、华中、川东 | 1118 | 三峡集团 |
溪洛渡 | 1386 | 四川和云南交界 | 华东、华中 | 634 | 三峡集团 |
白鹤滩 | 1600 | 四川和云南交界 | 华东 | 接近600 | 三峡集团 |
乌东德 | 1020 | 四川和云南交界 | 华南、华东 | 389 | 三峡集团 |
向家坝 | 775 | 四川和云南交界 | 华东 | 331 | 三峡集团 |
除以上大型水电站外,我国还拥有龙滩水电站、糯扎渡水电站、锦屏二级水电站、小湾水电站、拉西瓦水电站等装机超过400万千瓦规模的多座大型水利水电设施。
五、 (略) 的浙江影响
截至2022年底, (略) 电源装机容量为1.1793亿千瓦,清洁能源装机容量5259万千瓦占比44.6%,其中水电装机容量分别为1386万千瓦,占比11.7%。 (略) 水电装 (略) 装机容量中的占比超过一成,但多为抽水蓄能调峰电站,因此发电量占比并未达到浙江年度发电量一成以上。2022年, (略) 内清洁电能消费1287亿千瓦时,占发电总量比达到29.6%,接近三成。
如上图可以看出,省内水电影响微乎其微,主要仍然是外来水电对浙江影响较大。按照经验来看水电的旺季一般是5-7月份,而省内火电的旺季是气候炎热6-8月份, (略) 内火电与外来电存在一定程度的冲突,但由于此时间段社会用电需求巨大,因此外 (略) 内煤机产生较为明显的冲击,详尽情况有待进一步深入分析。
一、水电现状
水电是清洁能源,可再生、无污染、运行费用低,便于进行电力调峰,有利于提高资源利用率和经济社会的综合效益。在传统能源日益紧张的情况下,世界各国普遍优先开发水电,大力利用水能资源。
在我国中国常规能源(其中水力资源为可再生能源、按技术可开发量使用100年计算)的剩余可采总储量的构成为:原煤61.6%、水力35.4%、原油1.4%、天然气1.6%。水力资源仅次于煤炭,居十分重要的战略地位。从发电考虑,以水力资源的技术可开发量计,每年可替代1143亿吨原煤,100年就可替代原煤143亿吨。因此,开发水力资源发展水电,是我国调整能源结构、发展低碳能源、节能减排、保护生态的有效途径。
此外,基于我国长期能源规划,为实现未来碳达峰、碳中和能源战略目标,大力开发水电在此过程中起着举足轻重的作用。我当前国不论是已探明的水能资源蕴藏量,还是可能开发的水能资源,都居世界第一位。截至2022年底,全国全口径水电装机容量达41350万千瓦(含抽水蓄能3149万千瓦),相比2021年末增长1.6%,占全部装机容量的16.82%。
二、水电资源分布
中国 (略) (自治区、 (略) )水力资源约占全国总量的80%以上,特别是西南地区云、贵、川、渝、 (略) (自治区、 (略) )就占2/3。
水力资源富集于金沙江、雅砻江、大渡河、澜沧江、乌江、长江上游、南盘江、红水河、黄河上游、湘西、闽浙赣、东北、黄河北于流以及怒江等水电能源基地,其总装机容量约3亿kW,占全国技术可开发量的45.5%左右。特别是地处西部的金沙江中下游干流总装机规模近6000万kW,长江上游(宜宾至宜昌)干流超过3000万kW,雅砻江、大渡河、黄河上游、澜沧江、怒江的规模均超过2000万kW,乌江、南盘江红水河的规模均超过1000万kW。这些河水力资源集中,有利于实现流域梯级滚动开发,有利于建成大型的水电能源基地,有利于充分发挥水力资源的规模效益实施“西电东送”。
从发电量口径来看,2022年全国水力发电量41350亿千瓦时,同比增长5.3%。 (略) 份有:四川、云南、湖北、贵州、青海,合计发电量8969.7亿千瓦时,占全国累计水力绝对发电量的73.89%。其中, (略) 水力发电量3349.1亿千瓦时,同比增长8.4%。 (略) 水力发电量2763.4亿千瓦时,同比增长3.7%。 (略) 水力发电量1574.5亿千瓦时,同比增长19%,位列前三*。
三、水电站简介
水电的利用离不开兴修水电厂,水力发电厂是把水的位能和动能转换成电能的工厂。它的基本生产过程是:从河流高处或其他水库内引水,利用水的压力或流速冲动水轮机旋转,将重力势能和动能转变成机械能,然后水轮机带动发电机旋转,将机械能转变成电能。电站一般主要由挡水建筑物(坝)、泄洪建筑物(溢洪道或闸)、引水建筑物(引水渠或隧洞,包括调压井)及电站厂房(包括尾水渠、升压站)四大部分组成。 主要组成部分有:水工建筑物、水力机械设备、发电设备、变电设备、配电设备、输电设备和控制及辅助设备。
水力发电厂单机组的出力(P)主要受如下几个因素影响:
1、水头(H),单位为米,作用在水轮机上的有效水头,它等于水库水位与下游水位之差(即:毛水头)减去引水部分水头损失,水头损失根据据经验,一般为Hg(毛水头)的3%~10%,根据输水道长短不同,一般水道越长水头损失越高。
2、流量(Q),单位为立方米/秒,水电厂水轮机的引用流量。
3、水轮发电机组效率,包括水轮机的效率和发电机的效率,η不但与水轮机、发电机的类型和参数有关,还会随机组运行工况的改变而改变,不是一个固定值。
为简化计算,一般引入一个水电站出力系数(K),一般取k=9.81η,大中型水电站k=8.0~8.5;中小型水电站k=6.5~8.0,对小型电厂:k=6.0~6.5,令k=9.81η,则可把出力公式:P=kHQ,即水电机组效率一定前提下,水头越高、流量越大则出力越强,反之则减弱。
四、国内主要水力发电厂
我国经过长期发展,现在水电整体装机已经稳居世界第一,并建成了三峡、溪洛渡等一批特大型水电站,通过查找数据、资料归纳当今我国装机容量靠前的水电站如下:
发电站 | 装机(万千瓦) | 所在地 | 主要辐射范围 | 2022发电量(亿千瓦时) | 所述集团 |
三峡 | 2250 | 湖北宜昌 | 华东、华中、川东 | 1118 | 三峡集团 |
溪洛渡 | 1386 | 四川和云南交界 | 华东、华中 | 634 | 三峡集团 |
白鹤滩 | 1600 | 四川和云南交界 | 华东 | 接近600 | 三峡集团 |
乌东德 | 1020 | 四川和云南交界 | 华南、华东 | 389 | 三峡集团 |
向家坝 | 775 | 四川和云南交界 | 华东 | 331 | 三峡集团 |
除以上大型水电站外,我国还拥有龙滩水电站、糯扎渡水电站、锦屏二级水电站、小湾水电站、拉西瓦水电站等装机超过400万千瓦规模的多座大型水利水电设施。
五、 (略) 的浙江影响
截至2022年底, (略) 电源装机容量为1.1793亿千瓦,清洁能源装机容量5259万千瓦占比44.6%,其中水电装机容量分别为1386万千瓦,占比11.7%。 (略) 水电装 (略) 装机容量中的占比超过一成,但多为抽水蓄能调峰电站,因此发电量占比并未达到浙江年度发电量一成以上。2022年, (略) 内清洁电能消费1287亿千瓦时,占发电总量比达到29.6%,接近三成。
如上图可以看出,省内水电影响微乎其微,主要仍然是外来水电对浙江影响较大。按照经验来看水电的旺季一般是5-7月份,而省内火电的旺季是气候炎热6-8月份, (略) 内火电与外来电存在一定程度的冲突,但由于此时间段社会用电需求巨大,因此外 (略) 内煤机产生较为明显的冲击,详尽情况有待进一步深入分析。
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