水電站　

　　英文：hydroelectric power station

　　作用

　　將水能轉(zhuǎn)換為電能的綜合工程設(shè)施 .一般包括由擋水、泄水建筑物形成的水庫和水電站引水系統(tǒng)、發(fā)電廠房、機(jī)電設(shè)備等。水庫的高水位水經(jīng)引水系統(tǒng)流入廠房推動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)出電能，再經(jīng)升壓變壓器、開關(guān)站和輸電線路輸入電網(wǎng)。

　　沿革水電站

　　1878年法國建成世界第一座水電站。20世紀(jì)30年代后，水電站的數(shù)量和裝機(jī)容量均有很大發(fā)展。80年代末，世界上一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家，如瑞士和法國的水能資源已幾近全部開發(fā)。20世紀(jì)世界裝機(jī)容量最大的水電站是巴西和巴拉圭合建的伊泰普水電站，裝機(jī)1260萬千瓦。世界第一座抽水蓄能電站是瑞士于1879年建成的勒頓抽水蓄能電站。世界裝機(jī)容量最大的抽水蓄能電站是1985年投產(chǎn)的美國巴斯康蒂抽水蓄能電站。世界第一座潮汐電站于1913年建于德國北海之濱。最大的潮汐電站是法國建于圣瑪珞灣的朗斯潮汐電站，裝機(jī)24萬千瓦。日本在1978年建成的海明號波浪發(fā)電試驗(yàn)船則是世界上第一座大型波能發(fā)電站。中國大陸最早建成的水電站是云南省昆明市郊的石龍壩水電站（1912）。中國1988年竣工的湖北葛洲壩水利樞紐，裝機(jī)271.5萬千瓦。中國1986年在浙江省建成試驗(yàn)性的江廈潮汐電站，裝機(jī)3200千瓦。中國的廣州抽水蓄能電站，一期工程裝機(jī)120萬千瓦，計(jì)劃在90年代完工。1994年已開工興建的三峽水利樞紐建成后，裝機(jī)容量為1786萬千瓦，將是世界上最大的水電站。

　　類型

　　按水能來源分為：利用河流、湖泊水能的常規(guī)水電站；利用電力負(fù)荷低谷時(shí)的電能抽水至上水庫，待電力負(fù)荷高峰期再放水至下水庫發(fā)電的抽水蓄能電站；利用海洋潮汐能發(fā)電的潮汐電站；利用海洋波浪能發(fā)電的波浪能電站。按對天然徑流的調(diào)節(jié)方式分為：沒有水庫或水庫很小的徑流式水電站，水庫有一定調(diào)節(jié)能力的蓄水式水電站。按水電站水庫的調(diào)節(jié)周期分為多年調(diào)節(jié)水電站、年調(diào)節(jié)水電站、周調(diào)節(jié)水電站和日調(diào)節(jié)水電站。年調(diào)節(jié)水電站是將一年中豐水期的水貯存起來供枯水期發(fā)電用。其余調(diào)節(jié)周期的水電站含義類推。按發(fā)電水頭分為高水頭水電站、中水頭水電站和低水頭水電站。世界各國對此無統(tǒng)一規(guī)定。中國稱水頭70米以上的電站為高水頭電站，水頭70～30米的電站為中水頭電站，水頭30米以下的電站為低水頭電站。按裝機(jī)容量分為大型、中型和小型水電站。中國規(guī)定裝機(jī)容量大于75萬千瓦為大（1）型水電站，75萬～25萬千瓦為大（2）型水電站，25萬～2.5萬千瓦為中型水電站，2.5萬～0.05萬千瓦為小（1）型水電站，小于0.05萬千瓦為�。�2）型水電站。按發(fā)電水頭的形成方式分為：以壩集中水頭的壩式水電站、以引水系統(tǒng)集中水頭的引水式水電站，以及由壩和引水系統(tǒng)共同集中水頭的混合式水電站。

　　建筑物

　　通常用壩攔蓄水流、抬高水位形成水庫，并修建溢流壩、溢洪道、泄水孔、泄洪洞（見水工隧洞）等泄水建筑物宣泄多余洪水。水電站引水建筑物可采用渠道、隧洞或壓力鋼管，其首部建筑物稱進(jìn)水口。水電站廠房分為主廠房和副廠房，主廠房包括安裝水輪發(fā)電機(jī)組或抽水蓄能機(jī)組和各種輔助設(shè)備的主機(jī)室，以及組裝、檢修設(shè)備的裝配場。副廠房包括水電站的運(yùn)行、控制、試驗(yàn)、管理和操作人員工作、生活的用房。引水建筑物將水流導(dǎo)入水輪機(jī)，經(jīng)水輪機(jī)和尾水道至下游。當(dāng)有壓引水道或有壓尾水道較長時(shí)，為減小水擊壓力常修建調(diào)壓室。而在無壓引水道末端與發(fā)電壓力水管進(jìn)口的連接處常修建前池。為了將電廠生產(chǎn)的電能輸入電網(wǎng)還要修建升壓開關(guān)站。此外，尚需興建輔助性生產(chǎn)建筑設(shè)施及管理和生活用建筑。

　　機(jī)電設(shè)備

　　將水能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿臋C(jī)電設(shè)備稱水電站動(dòng)力設(shè)備。其在常規(guī)水電站和潮汐電站為水輪機(jī)和水輪發(fā)電機(jī)組成的水輪發(fā)電機(jī)組，及附屬的調(diào)速器、油壓裝置、勵(lì)磁設(shè)備等。抽水蓄能電站的動(dòng)力設(shè)備為由水泵水輪機(jī)和水輪發(fā)電電動(dòng)機(jī)組成的抽水蓄能機(jī)組及其附屬的電氣、機(jī)械設(shè)備。水電站的電氣裝置除水輪發(fā)電機(jī)及其附屬設(shè)備外，還包括發(fā)電機(jī)電壓配電設(shè)備、升壓變壓器、高壓配電裝置和監(jiān)視、控制、測量、信號和保護(hù)性電氣設(shè)備等。

　　水電站的總裝機(jī)容量P由下式計(jì)算：

　　P = 9.81QHη

　　式中 Q——通過水輪機(jī)的水流量，m³/s；

　　H——水電站的水頭，

　　η——水電站的總效率，一般為0.85～0.86

　　實(shí)質(zhì)（原理）

　　水電站其實(shí)是利用了太陽能和重力。利用太陽能將水從低處經(jīng)蒸發(fā)后“運(yùn)”到高處，地球的重力使水的重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。人們通過建水電站將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能供人們使用，是一個(gè)間接利用太陽能的裝置。再次說明了地球上的一切能源都由太陽供給。

　　展望

　　今后在水力資源豐富而又未充分開發(fā)的國家（如中國），常規(guī)水電站的建設(shè)將穩(wěn)步增長。大型電站的機(jī)組單機(jī)容量將向巨型化發(fā)展。同時(shí)，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源日益緊張，小水電將受到各國的重視。由于電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相的需要，抽水蓄能電站將有較快的發(fā)展。而潮汐電站和波浪能電站的建設(shè)由于受建站條件及造價(jià)等因素制約，在近期內(nèi)不會(huì)有大幅度的增長。各類電站的自動(dòng)化和遠(yuǎn)動(dòng)化將進(jìn)一步完善和推廣。