摘要:水能是一種可再生的資源,在我國經濟發展的過程中有著十分十分重要的作用。目前在我國電力行業發展中,我們主要還是以水利發電為主,這不僅降低了發電工業對生態環境的影響,還有效的提高了水資源的利用率。本文通過對水利發電的原理和類別進行了簡要的介紹,討論了制約我國水利發電發展的主要因素,以供相關人士參考。
關鍵詞:水利發電;制約因素;發電現狀
隨著社會的不斷發展,人們對電能的需求逐漸的增大,而水利發電主要是通過水利設施對水資源進行合理有效的利用,為了人們的生活與生產提供大量的電能,這不僅滿足了人們在日常生活中的需求,還促進了社會經濟的發展。而且水能作為一種可再生的資源,對其進行充分的利用可以減少電廠在發電過程中,對周圍環境的影響。但是,從我國當前的水利發電現狀來看,我們在水利發展過程中還存在著許多問題,這些問題不但制約了我國水利發電的發展,還對我國社會經濟造成一定的影響。下面我們對我國水利發電現狀和制約因素進行簡要的介紹。
一、水利發電的原理和分類
目前,在我國水利發電發展的過程中,水利發電廠的類型有很多種,我們可以按照其水利設施的性能調節之間存在的差異將其分為以下幾種:第一,無水庫。這主要是采用徑流式發電設備,對其進行水利發電,只要有水流通過就可以發電;第二,水庫規模較小。這種水庫是以一晝夜為水庫調節周期,在這一晝夜期間的水庫的水流量進行有效的調節,進而起到良好的發電效果;第三,根據一年各個季節進行適當的優化調節分配,而可以將豐水期的大量水量儲存在水庫當中,在枯水期的時候,進性水庫的開放發電,以保證電能的正常供應;第四,將多年調節的方法應用對水利發電當中,根據每年的不同情況進行適當的條件,這種水利電廠發電方法主要應用的在大型的水利工程當中,將大量的水資源儲存在水庫當中。
近幾年來,我們的水利工程已經得到了很好的發展,在電力發電行業中也逐漸的取代了傳統的火力發電行業。當前,大多數水電站主要利用天然河川的水利進行常規的水利發電,從而將水能轉變成電能。不過,由于我國幅員廣闊,其地質結構也存在著較大的區別,因此我們在水利設施進行布置的時候,也要根據地質條件對其水利樞紐模式進行有效的控制安排。其中我們可以更加水利樞紐布置模式的不同,將水利結構分為堤壩式、抽水蓄能式機引水式等堤壩式水電廠主要是在河流上游修建水利工程,對水流起到一定的積蓄作用,進而提高上游水流的水位,以便于水利發電;目前在我國水利水電發展的過程中,堤壩式水電廠還是比較常見的。其中由于其堤壩式水電廠的結構形式有很多中,因此人們也可以根據堤壩式水電廠結構形式的不同,將其主要分為壩后式、河床式和混合式這三種。
壩后式水電廠主要是將廠房建筑結構建立在壩體的后面,將壩體承受全部的水壓,再將水流產生的水壓作用在廠房的發電設備上,進而起到發電的作用。這種水電廠的發電效果主要和水頭的情況有關,因此我們在實際應用的時候,主要將其應用在高或者中水頭的情況下,以確保壩后式水電廠的正常發電。
河床式水電廠則是將廠房和壩體連接成一個整體,使得廠房在發電的過程中也可以起到一定的擋水效果。這種水電廠在正常應用的過程中,水頭一般在20m以下。
而所謂的混合式水電廠是將引水和大壩結構混合使用在一起,使得水電廠在正常運行的過程中,出現一定的落差,從而起到良好的發電效果
二、我國水利發電制約因素及利弊談
我國能源探明儲量中,原煤、原油、天然氣和水力資源的構成比例約為:50%、3%、0.3%、45%。我國常規能源以煤炭和水力資源為主,水力資源在我國能源資源中具有非常重要的作用。而當前,仍以煤炭能源為主的能源消費和生產現狀,已形成了嚴重的污染。盡管水能、風能、太陽能、潮汐能發電都是符合可持續發展理念的自然再生能源,但風電站的單位千瓦靜態投資是水電站的大約1.5倍,而每千瓦裝機年發電量卻不及水電站的一半,潮汐發電投資是水利發電的2~3倍,且選址復雜并會造成河岸淤堵。太陽能發電成本更高。可見,水能是目前最為經濟性,也最有開發潛力的能源,開發和利用豐富的水力資源、加快水電開發步伐已刻不容緩。
水利發電以其成本低廉,運行的高可靠性得到廣泛認可并得以迅猛發展。經過幾代水電人艱苦卓絕的努力,我國水電事業從小到大、從弱到強逐步發展壯大。但還存在很多消極因素制約了水利發電的健康發展。其一是電力工業壟斷體制的阻礙。我國水利和電力分別由水利部和電力部主管,而目前的情況和發展趨勢,水電資源的優先利用無法得到保證,大量的水電資源被浪費。水電上網電價低廉,水電站發展受限。開放電力市場,打破壟斷的電力工業體制,是解決水電問題的根本途徑。還應對水電上網電價進行改革,將“還本付息電價”這種單一電量電價結構改為兩部制電量電價的分時電價結構;其二是存在錯綜復雜的依賴關系。我國長期以火電為主,火電煤礦與火電廠唇齒相依。如果用水電代替火電,面臨困境的不僅是火電廠,更多的是為其供給能源的煤礦。部門或單位受經濟利益的驅動,形成了保火電,輕水電的局面,這樣就造成了大量的水電資源被白白浪費,棄損電量大大高于實際上網電量的現象也是屢見不鮮。
水電是清潔能源,可再生、無污染、運行費用低,便于進行電力調峰,有利于提高資源利用率和經濟社會的綜合效益。在地球傳統能源日益緊張的情況下,世界各國普遍優先開發水電,大力利用水能資源。我國不論是水能資源蘊藏量,還是可能開發的水能資源,都居世界第一位。目前,國內水電總裝機容量已超過1.5億kW,水電能源開發利用率從改革開放前的不足10%提高到了將近30%。水電事業的快速發展為國民經濟和社會發展作出了重要的貢獻,同時還帶動了中國電力裝備制造業的繁榮。三峽機組全部國產化,邁出了自主研發和創新的可喜一步。小水電設計、施工、設備制造也已經達到國際領先水平,使中國成為小水電行業技術輸出國之一。
水利發電可以大量減少SO2、CO2、空氣懸浮顆粒、粉煤灰等污染物的排放,還具有無可替代的天然優勢,然而水電的使用也存在弊端,也會對生態環境造成一定的影響。水庫是人工湖,湖面景觀令人心曠神怡,很多水庫已成為旅游勝地,但大型水庫會對周圍局部氣候產生影響,也會產生地質災害,在陡峭的黃土類岸坡,由于水的浸泡會發生嚴重的大范圍的坍塌,危機居民和耕地。
三、結束語
目前,在我國社會建設的過程中,水利工程已經成為我國社會經濟發展的重要組成部分,它不僅給人們的生活帶來了便利,還有效的推動了社會經濟的進步。但是,從當前我國水利發電的現狀來看,我國水利發電工程在發展的過程中,存在著許多在制約因素。為此,我們就要對這些制約因素進行詳細的分析,并且采用相應的措施對其進行處理,從而推動我國水利水電工程的發展。
參考文獻:
[1]陸佑楣.談水電開發和流域保護[J].中國水能及電氣化. 2009(08)
[2]汪恕誠.試論中國水電發展趨勢[J].水力發電. 1999(10)