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在我们生活中，大家处处都会用到电力，但是大家有好奇过，随着时代的进步，人类用电有发生什么转变吗？现在我们利用大自然的力量，开始了绿色发电，例如风力发电机、光伏发电等。今天为大家介绍的是水力发电。 水力发电的基本原理是利用水位落差，配合水轮发电机产生电力，也就是利用水的位能转为水轮的机械能，再以机械能推动发电机，而得到电力。科学家们以此水位落差的天然条件，有效的利用流力工程及机械物理等，精心搭配以达到最高的发电量，供人们使用廉价又无污染的电力。  01水力发电的历史 利用水能发电已有超过135年的历史。最早创新性的使用水能资源始于公元前202年至公元9年的中国汉朝。由垂直放置的集水车轮带动杵锤碾谷、碎石和早期造纸。 长久以来，水能利用都与经济发展密切相关。当理查德˙阿克莱特1771年在英格兰德文特河河谷建立世界上第一个棉纺织工厂系统时，使用的就是水电。 02 水力发电的主要种类 根据开发获取水头的方式不同，水力发电可以分为如下几种类型。 1：引水式水电站：引水式电站是利用人工水渠，将水流引到较远的与下游河道有较大落差的地方，在那里修建电站，利用水流落差发电。这种电站往是流量较少，高差较大，经常采用冲击式水轮机发电。这种电站包括有拦水设施，有引流渠道，包括明渠和隧道，有压力前池，压力管道，厂房等。  2：坝式水电站，比如我们的白鹤滩水力发电站就是堤坝式水力发电站。它是通过建设水坝来提高水头，获取水体的重力势能来发电的一种发电形式。这种电站往往是水头较底，但是流量较大，经常采用反击式水轮机发电。  这种水电站可以把厂房设置在坝体内部，也可以设置在坝体不远处。 3：混合式水电，混合式其实就是上面两种的结合，两种都有。 4：还有潮汐电站，抽水蓄能等。潮汐发电应用相对来说还是比较少，抽水蓄能其实是能量的再利用。 03水力发电的流程 惯常水力发电的流程为：河川的水经由拦水设施攫取后，经过压力隧道、压力钢管等水路设施送至电厂，当机组须运转发电时，打开主阀（类似家中水龙头之功能），后开启导翼（实际控制输出力量的小水门）使水冲击水轮机，水轮机转动后带动发电机旋转，发电机加入励磁后，发电机建立电压，并于断路器投入后开始将电力送至电力系统。  如果要调整发电机组的出力，可以调整导翼的开度增减水量来达成，发电后的水经由尾水路回到河道，供给下游的用水使用。 04一度电所消耗的“原材料” 由于各电站水头差不同，不好以固定的单位来衡量一度电所需水量，以长江三峡为例，大约每4.2吨长江水三峡电站可发1度电，4.2吨水可供深60厘米普通浴缸洗3次。三峡电站多年平均年径流量约4300亿立方米，除去防洪弃水，平均每年可发电882亿度，每天发电量约占全国1/30。  长期以来中国实行按电量计费的单一电价，但水力发电除发出电能外还能承担电网的调峰、调频、调相、事故（旋转）备用，带来整个电网运行的经济效益；水电站水库除提供发电用水外，并发挥综合利用效益。因此在进行水力发电建设时，须从国民经济全局考虑，阐明经济效益，进行国民经济评价。 |
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