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水力发电永续发展 引领世界
來源:亮報 時間:2019年11月8日 文字大小:【      

国际水电协会《2018水电现状报告 行业趋势及思考》公布了对全球近500座水库温室气体足迹进行的一项研究表明,水电是最洁净的能源之一。作为世界上最大的清洁能源发电来源,水电同时为管理水资源和缓解气候变化提供重要服务。

什麽是水力發電?

19世紀末期,隨著機械技術、電氣技術、輸電技術的發展,水力發電逐漸成爲人類利用水能的主要方式。1878年,法國建成世界上第一座水電站。

水力發電先是把天然水流的能量(包括勢能、動能)轉換成水輪機的動能,之後,再以水輪機爲原動機,推動發電機産生電能。發出的電能通過輸變電設施送入電力系統,供用電客戶使用。水力發電是個“大家庭”,成員包括常規水電、抽水蓄能發電、潮汐發電、波浪發電。常規水電利用河川(包括湖泊、地下水)水能發電,是技術成熟、開發最多的水力發電形式,長江三峽水利樞紐就是這種類型;抽水蓄能發電利用電力系統在負荷低谷時的多余電量將低處水庫(下水庫)內的水抽到高處水庫(上水庫),負荷高峰時再從上水庫引水發電,將水排入下水庫;潮汐發電利用海洋潮汐能發電;波浪發電利用波浪能發電。

水能是可再生能源,水力發電不排放有害氣體、煙塵、廢渣等汙染物。常規水電站水能利用效率在85%左右,水電效率高。水輪發電機組能夠靈活地啓動、停機,是電力系統理想的調峰、調頻和事故備用電源。現代電力系統一般采用水電站、火電廠、核電廠聯合供電的方式。

數說水電

國際水電協會的分析表明,如果用燃煤代替水電,2017年將會額外釋放40億噸溫室氣體,化石燃料和工業的全球排放量將會高出10%。使用水電代替煤炭,避免了1.48億噸空氣汙染顆粒物、6200萬噸二氧化硫和800萬噸氮氧化物的排放。

根据国际水电协会发布的《2019水电现状报告 部门趋势和洞察》,2018年,全世界水电装机容量攀升至1292吉瓦(12.92亿千瓦)。前5位依次为:中国(3.52亿千瓦)、巴西(1.04亿千瓦)、美国(1.03亿千瓦)、加拿大(8100万千瓦)、日本和印度(均为5000万千瓦)。2018年水电发电量4200太瓦时(4.2万亿千瓦时),是可再生能源有史以来贡献最大的一次。

2018年,從中國各省份水電裝機容量來看,四川、雲南水電裝機規模位居全國前兩位,分別爲7824萬千瓦和6666萬千瓦;湖北、貴州水電裝機容量緊隨其後,分別爲3675萬千瓦、2212萬千瓦。預計到2019年年底,中國水電裝機容量將達到3.6億千瓦。

中國水電

中國水能資源地區分布不均,主要集中在西部地區;水能資源時間分布不均,河川徑流量主要集中在汛期,需要建設大型水庫進行調節。根據中國水能資源複查成果,並結合水利部小水電調查數據,中國100千瓦及以上的水電站技術可開發裝機容量約6億千瓦,水能資源豐富,技術可開發量占全球的17%,居世界第一。

中國的首座大型水電站是黃河上的第一座水電站三門峽。此後,我國自行設計、建設大型水電站新安江水電站。新安江水電站是我國自行設計、自制設備、自主建設的第一座大型水電站,也是我國第一座百米高的混凝土重力壩。

长江上葛洲坝水电站的建设,标志着我国的水利水電工程建设达到了一个前所未有的新高度。葛洲坝水电站不仅是当时我国最大的水电站,而且还是在长江干流上的第一座水电站,仅就其工程截流的难度而言,就已是空前绝后的。当时,葛洲坝水电站270万千瓦的装机容量和140亿千瓦时的年发电量,约占当时全国水电的三分之一,为我国华东地区的经济社会发展,提供了巨大的动力和保障。

目前,世界上最大的水電站是我國2003年建成投産的三峽工程;最高的碾壓混凝土壩(216m)是我國2007年投産的龍灘水電站;世界上最高的混凝土面板堆石壩(233m)是我國2008年投産的水布垭水電站;最高的雙拱壩(305m)是我國2013年建成投産的錦屏一級水電站。目前我國正在建設的雙江口水電站的堆石壩,高度將達到312m,建成後將成爲全世界第一的高壩,刷新所有的世界紀錄。

1910年 中国大陆第一座水电站——石龙坝水电站开工建设。电站位于云南昆明市郊,装机容量480千瓦,1912年4月发电。

1957年 浙江新安江水电站开工建设。

1958年 甘肃刘家峡水电站开工建设。1969年第一台机组发电,1974年竣工。设计装机容量122.5万千瓦,是中国自行设计和建设的第一座百万千瓦水电站。

1982年 云南鲁布革水电站开工建设。1988年第一台机组发电,1992年通过竣工验收。装机容量60万千瓦,是中国首次利用世界银行贷款并实行国际招投标、业主负责制和项目监理制的工程。

1991年 四川雅砻江二滩水电站主体工程开工建设。1998年并网发电,2000年通过竣工验收。装机容量330万千瓦,是中国20世纪建成的最大水电站。

1992年 第七届全国人民代表大会第五次会议通过《关于兴建长江三峡工程的决议》。1997年11月,长江三峡工程顺利实现大江截流。2003年11月,三峡工程首批机组投产发电。2008年10月,左、右岸电站26台机组全部投入运行。

2004年 以黄河公伯峡水电站1号机组(30万千瓦)投产发电为标志,中國水電装机突破1亿千瓦。

2017年 白鹤滩水电站全面开工建设,总装机1600万千瓦,仅次于三峡水电站,居世界第二;单机容量达100万千瓦,居世界第一。

截至2018年年底 中國水電装机达3.52亿千瓦。

長江三峽水利樞紐

長江三峽水利樞紐(以下简称三峡工程)坝址地处长江干流西陵峡河段、湖北省宜昌市三斗坪镇,控制流域面积约100万平方公里。三峡工程自2008年汛末开始试验性蓄水以来,防洪、发电、航运、补水、生态等巨大综合效益全面发挥,为促进长江经济带发展战略的实施做出了重大贡献。

三峽工程規模大、地理位置特殊,是長江防洪的關鍵骨幹工程,能控制荊江河段洪水來量的95%以上,控制武漢以上洪水來量的2/3左右,特別是能夠有效控制上遊各支流水庫以下至壩址約30萬平方公裏暴雨區産生的洪水。三峽工程使荊江河段的防洪標准由10年一遇提高到100年一遇,有效保障人民生命財産安全,爲長江中下遊經濟社會發展營造安瀾環境。

截至2018年年底,三峽工程累計攔洪運用47次,總蓄洪量1440億立方米,有效攔蓄了上遊洪水,幹流堤防沒有發生一處重大險情。據中國工程院試驗性蓄水評估報告測算,三峽工程多年平均防洪效益88億元;其中2008年~2013年,三峽工程累計産生的防洪經濟效益高達925.2億元。

三峽電站總裝機容量爲2250萬千瓦,輸電範圍覆蓋大半個中國,在優化能源結構、維護電網安全穩定運行、實現全國電網互聯互通、促進節能減排等方面作用巨大。

截至2018年11月,三峽電站累計發電量突破11800億千瓦時。其中:2014年發電988億千瓦時,創單座電站世界紀錄;2018年發電1016.2億千瓦時,首次突破1000億千瓦時,創造國內單座水電站年發電紀錄。三峽電站地處華中腹地,電力系統覆蓋長江經濟帶,在全國互聯電網格局中處于中心位置,對全國電網互聯互通起到關鍵性作用,成爲“西電東送”的中通道,實現了華中與華東、南方電網直流聯網。

三峽電站曆年累計發電量相當于替代燃燒原煤5.9億噸,減少11.8億噸二氧化碳、1180萬噸二氧化硫、11.8萬噸一氧化碳、437萬噸氮氧化物的排放。

三峽水庫蓄水極大改善了長江重慶至宜昌間航運裏程570公裏~650公裏,庫區幹流航道等級由建庫前的III級航道提高爲I級航道,庫區航道年通過能力由1800萬噸提高到1億噸以上。2016年9月18日,世界上規模最大、技術最複雜、建設難度最高的三峽升船機進入試通航階段,使三峽工程增加了一個近千萬噸的快速過壩通道,進一步提升了三峽工程航運通過能力。

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