水电站是利用水能资源发电的场所，是水、机、电的综合体。其中为了实现水力发电，用来控制水流的建筑物称为水电站建筑物。本篇主要根据集中水头的方式不同将水电站进行分类详细讲解：要充分利用河流的水能资源，首先要使水电站的上、下游形成一定的落差，构成发电水头。因此就开发河流水能的水电站而言，按其集中水头的方式不同分为坝式、引水式和混合式三种基本方式。抽水蓄能电站、潮汐电站和阶梯电站也是水能利用的重要型式。在河流峡谷处拦河筑坝，坝前雍水，在坝址处形成集中落差，这种开发方式为坝式开发。在坝址处引取上游水库中水流，通过设在水电站厂房内的水轮机，发电后将尾水引至下游原河道，上下游的水位差即是水电站所获取的水头。用坝集中水头的水电站称为坝式水电站。类型可分为：（1）河床式电站；（2）坝后式水电站。1、坝式水电站的水头取决于坝高。目前坝式水电站的最大水头不超过300m。2、坝式水电站的引用流量较大，电站的规模也大，水能利用较充分。(由于筑坝，上游形成的水库，可以用来调节流量）目前世界上装机容量超过2000MW的巨型水电站大都是坝式水电站。此外坝式水电站水库的综合利用效益高，可同时满足防洪、发电、供水等兴利要求。3、坝式水电站的投资大，工期长。原因：工程规模大，水库造成的淹没范围大，迁移人口多。适用：河道坡降较缓，流量较大，并有筑坝建库的条件。1、一般修建在河道中下游河道纵坡平缓的河段上，为避免大量淹没，建低坝或闸。2、适用水头：大中型：25米以下，小型：8~10米以下。3、厂房和挡水坝并排建在河床中，共同挡水，故厂房也有抗滑稳定问题。6、主要包括：挡水坝、泄水坝、厂房、船闸、鱼道等。1、当水头较大时，厂房本身抵抗不了水的推力，将厂房移到坝后，由大坝挡水。举世瞩目的三峡水电站就是坝后式水电站，其装机容量为18200MW。在河流坡降陡的河段上筑一低坝(或无坝)取水，通过人工修建的引水道(渠道、隧洞、管道)引水到河段下游，集中落差，再经压力管道引水到水轮机进行发电。用引水道集中水头的电站称为引水式水电站。类型可分为：1、无压引水式(freeflow)：引水道是无压的(如明渠)；2、有压引水式(pressureflow)：引水道是有压的(压力隧洞)适用条件：适合河道坡降较陡，流量较小的山区性河段。1、水头相对较高，目前最大水头已达2000米以上。2、引用流量较小，没有水库调节径流，水量利用率较低，综合利用价值较差。3、电站库容很小，基本无水库淹没损失，工程量较小，单位造价较低。引水建筑物是无压的：明渠(openchannel)、无压隧洞(freeflowtunnel)。主要建筑物：低坝，进水口，沉沙池，引水渠(洞)，日调节池，压力前池，压力水管，厂房，尾水渠。引水建筑物是有压的：压力隧洞(pressuretunnel)。主要建筑物：低坝，引水隧洞(有压)，调压室，压力水管，厂房，尾水渠。在一个河段上，同时采用高坝和有压引水道共同集中落差的开发方式称为混合式开发。坝集中一部分落差后，再通过有压引水道集中坝后河段上另一部分落差，形成了电站的总水头。这种开发方式的水电站称为混合式水电站。1、适用于上游有优良坝址，适宜建库，而紧接水库以下河道突然变陡或河流有较大的转弯。3、在工程时间中多称为引水式，很少用混合式水电站这个名称。抽水蓄能电站是以水体为储能介质，起调节作用。主要解决电力系统的调峰问题。建筑物组成包括：上下两个水库，用引水建筑物相连，蓄能电站厂房建在下水库处，采用双向机组。1、抽水蓄能：系统负荷低时，利用系统多余的电能带动泵站机组将下库的水抽到上库(电动机+水泵)，以水的势能形式贮存起来；2、放水发电：系统负荷高时，将上库的水放下来推动水轮发电机组(水轮机+发电机)发电，以补充系统中电能的不足。随着电力行业的改革，实行负荷高峰高电价、负荷低峰低电价后，抽水蓄能电站的经济效益将是显著的。我国已建抽水蓄能电站有：1、广东抽水蓄能电站，其装机容量为2400MW(8×300MW)；2、天荒坪抽水蓄能电站，其装机容量为1800MW(6×300MW)；3、十三陵抽水蓄能电站，其装机容量为800MW(4×200MW)；4、潘家口抽水蓄能电站，其装机容量为420MW（3×90MW+150MW），联合型；5、西藏羊卓雍湖抽水蓄能电站，其装机容量为90MW(4×22.5MW)潮汐现象是海水因受日月引力而产生的周期性升降运动，即海水的潮涨潮落。潮汐发电就是在海湾或有潮汐的河口建一拦水堤坝，将海湾或河口与海洋隔开构成水库，再在坝内或坝房安装水轮发电机组，谭老师地理工作室综合整理然后利用潮汐涨落时海水位的升降，使海水通过轮机转动水轮发电机组发电。潮汐发电与原理：利用潮水涨、落产生的水位差所具有势能来发电的，也就是把海水涨、落潮的能量变为机械能，再把机械能转变为电能（发电）的过程。1、潮汐的最大潮差为8.9m；北美芬迪湾蒙克顿港最大潮差竟达19m。2、世界海洋潮汐能蕴藏量约为27亿kW，若全部转换成电能，每年发电量大约为1.2万kW.h。一条河流的水力蕴藏量是一定的，如果在下游建一个高坝大库，则调节能力很好，但淹没损失太大。如果修多个较低的坝形成一系列的较小的水库，则淹没小得多。后一种方式为梯级开发。梯级开发方案是一条河流的综合利用规划。1、在地形地质和淹没限制等条件许可时，尽可能使各枢纽首尾衔接，以充分利用落差。2、不允许淹没的河段，尽可能用低坝河床式或引水式开发。3、最上游一级的开发，最好是有较大的水库，以提高其调节控制性能。4、开发顺序是首先建设比较关键的开发条件较优的工程。河流中上游有修较大水库的条件时，最好首先建设，对下游工程施工有利。抽水蓄能电站是利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站。下图为“德国煤炭巨头鲁尔集团将某废弃煤矿地下采空区改造成抽水蓄能设施的示意图”，回答1～2题。
2．我国西北矿区如果借鉴该模式，则需要调整的是( ) 第1题，结合整体分析可知，抽水蓄能站建设的目的是提高能源利用率，选B。第2题，我国西北地区属于温带大陆性气候，太阳能和风能资源丰富，应加大对太阳能和风力发电的力度，而当地能源需求量较少而剩余较多，为避免发生弃电现象，应该扩大水库和蓄水池容量以保证足够蓄电容量，相应的发电机的发电功率也应该大幅度提高。但是夏季蒸发量大，降水少，而且矿区粉尘多，为了保护水资源，应该采取封闭露天水库的做法，选B。抽水蓄能电站是利用电网负荷低谷时的电力，由下水库抽水到上水库蓄能，待电网高峰负荷时，放水回到下水库发电的水电站。我国规划建设了数量众多的抽水蓄能电站。图3为抽水蓄能电站组成示意图。据此回答3～5题。4．一天中，把下水库的水回抽到上水库的时间段主要是（ ）C.14:00～18:00 D.19:00～23:005．近几年，我国在西北地区规划建设多座抽水蓄能电站，主要因为西北地区（ ）3.抽水蓄能电站兴建有多种目的，如增加能源供给，拉动经济发展，发展旅游业，调节电网稳定性等。华北地区水资源及水能资源较少，电网中火电比重大，缺少经济的高峰手段，电网安全受威胁，建设抽水蓄能电站的主要目的应是调节电网的稳定性。4.把下水库的水回抽到上水库，需要消耗能源，因此应选用电量少、电网电量充足的时段。0：00-6：00时段为后半夜，人们生产生活用电量少，电网中电量盈余。5.近几年，西北地区太阳能、风能开发利用增加，在电网中占的比重增加，但太阳能、风能发电不稳定，对电网安全形成威胁，因此需要建抽水蓄能电站来调节电网的稳定性。6.阅读图文材料,回答下列问题。
材料一 抽水蓄能电站是利用电力负荷低谷时的电能把下水库的水抽至上水库，在电力负荷高峰期再把上水库的水放至下水库发电的水电站。它可将电网负荷低时的多余电 能，转变为电网高峰时期的高价值电能,且宜为事故备用。
材料二 福建省仙游抽水蓄能电站（下图),首台机组预计将于2013年10月31日投入 商业运行，将建有集雨面积为4.0km2的上水库和集雨面积为17.2km2的下水库,上下水 库落差470多米。
(1) 分析抽水蓄能电站的建设条件。（10分）
(2) 说明仙游抽水蓄能电站建设的意义。（10分）(1)位于山区（或者有适合建坝的地形条件），（2分）有一定库容的两个水库之间有一定的落差，（2分）且距离较近；（2分）位于湿润地区，降水较多；（2分）本地区有电能利用的高低谷之分（电能利用不稳定），用电低谷时有电能剩余。（2分）
(2)本区常规能源缺乏；能源需求量大；水能资源丰富；建设抽水蓄能电站有利于保证能源稳定供应；将用电低谷的多余低价电能储存起来，在用电高峰、电价较高时放出，降低用电成本；缓解用电紧张状况、保证用电安全；改善生态环境。
（1）通过审题可知“抽水蓄能电站是利用电力负荷低谷时的电能把下水库的水抽至上水库”，所以减少这种电站必须要有利于兴修两个水库，且两水库的距离较近且有一定的落差，这样才能起到发电的功能；此外该地区应有电力负荷的高峰和低谷之分，只有这样才有建设抽水蓄能电站的必要和可能。
（2）建设抽水蓄能电站能够该区域的能源不足现象，因为福建省的煤炭、石油等能源不足且现在由于经济发展迅速能源需求量大；而且福建仙游地区降水丰富、地形落差大水能资源丰富；此外建设抽水蓄能电站可将低谷时电能储存起来。一者可以降低用电成本，二来可以缓解用电紧张的状况。
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