电力/热力/燃气/水
水力发电
水力发电


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简介

水力发电(Hydroelectric power),研究将水能转换为电能的工程建设和生产运行等技术经济问题的科学技术。水力发电利用的水能主要是蕴藏于水体中的位能。为实现将水能转换为电能,需要兴建不同类型的水电站。是目前人类社会应用最广泛的可再生能源。

概述

江河水流一泻千里,蕴藏着巨大能量,把天然水能加以开发利用转化为电能,就是水力发电。构成水能的两个基本要素是流量和落差,流量由河流本身决定,直接利用河水的动能利用率会很低,因为不可能在整个河流的截面水布满水轮机。 水力利用主要利用势能,利用势能必须有落差,但河流自然落差一般沿河流逐渐形成,在较短距离内水流自然落差较低,需通过适当的工程措施,人工提高落差,也就是将分散的自然落差集中,形成可利用的水头。

原理

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。 而低位水通过吸收阳光进行水循环分布在地球各处,从而回复高位水源。 于1882年,首先记载应用水力发电的地方是美国威斯康辛州。到如今,水力发电的规模从第三世界乡间所用几十瓦的微小型,到大城市供电用几百万瓦的都有。

水电站发电量为水电站的出力与相应时间的乘积,一般以千瓦时(kWh)作为计算单位。 水电站的出力是指发电机组的出线端送出的功率,一般以千瓦(kW)作为计算单位。 水电站的出力可用公式计算:

N = 9.81η×Q×H
Q — 通过水电站水轮机的流量,m3/s ;
H — 水电站的净水头,水电站上下游水位差减去各种水头损失,m ;
η — 水电站的效率,它小于 1,为水轮机效率、传动设备效率和发电机效率三者乘积。

十分简洁

评价标准

防洪减灾

生态、环境影响

寿命

种类

水电站的分类 按集中落差的方式分类,有:堤坝式水电厂,引水式水电厂,混合式水电厂,潮汐水电厂和抽水蓄能电厂。 按径流调节的程度分类,有:无调节水电厂和有调节水电厂。 按照水源的性质,一般称为常规水电站,即利用天然河流、湖泊等水源发电。 按水电站利用水头的大小,可分为高水头(70米以上)、中水头( 15-70米)和低水头(低于15米)水电站。 按水电站装机容量的大小,可分为大型、中型和小型水电站。一般将装机容量在5,000kW以下的称为小水电站,5,000至100,000kW的称为中型水电站,10万kW或以上的称为大型水电站或巨型水电站。

水电站运行特点

灵活性

可再生资源

随机性

生产流程

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。

种类

  • 水库式水力发电(英语:Conventional hydroelectricity),又称堤坝式水力发电。是以堤坝储水形成水库,其最大输出功率由水库容积及出水位置与水面高度差距决定。此高度差称为扬程又叫落差或水头,而水的势能与扬程成正比。
  • 川流式水力发电(英语:Run of the river hydroelectricity),又称引水式水力发电或径流式水力发电。川流式水力发电站的堤坝相当小,有的甚至没有堤坝。流经的水若不用作发电就会即时流走。在美国,这种方式的电站产能相当该国耗电量的13.7%(2011年计)。
  • 调整池式水力发电是界于水库式水力发电及川流式水力发电之间的发电方式,和水库式水力发电一様会兴建拦水坝,形成的湖泊称为调整池,但调整池只容纳一天的水量,因此规模比一般水库要小。
  • 潮汐发电是以因潮汐引致的海洋水位升降发电。一般都会建水库储内发电,但也有直接利用潮汐产生的水流发电。全球适合潮汐发电的地方并不多,英国有八处地适合,估计其潜能促以满足该国20%的电力需求。
  • 抽水蓄能式水力发电(英语:Pumped-storage hydroelectricity),是一种储能方式,但并不是能量来源。 当电力需求低时,多出的电力产能继续发电,推动电泵将水泵至高位储存,到电力需求高时,便以高位的水作发电之用。此法可以改善发电机组的使用率,在商业上非常重要。

结构

抽水蓄能电站

=

生产设计

水利水电工程建设工期一般较长,投资大,效果显著,作用、意义和影响重大,工程规模巨大,建筑物宏伟壮观,结构复杂。施工条件复杂,运用先进的技术和设备。

设计和规划

水利水电工程建设工期一般较长,投资大,效果显著,作用、意义和影响重大,工程规模巨大,建筑物宏伟壮观,结构复杂。施工条件复杂,运用先进的技术和设备。如:三峡工程是由孙中山先生提出建设,在建国后反复论证,最终经过多个年代的无数次考察才正式建设的。

位置与环境

水能资源丰富,对生态环境影响较小

投资与评估

  • 除害兴利
  • 社会效益
  • 发电效益

规模与功能

成本

建造成本:一般较高 运行发电成本:非常低廉 纳税成本:一般纳税人符合下列情况的,按6%征收:县级及县级以下小型水力发电单位生产的电力。小型水力发电单位,是指各类投资主体建设的装机容量为5万千瓦以下(含5万千瓦)的小型水力发电单位。小规模纳税人征收率3%。

金融成本

银行贷款

原材料成本

人力、物料、设备

施工流程

开 工 前 期 工 作

1、开工申请条件 2、开工申请应提交的资料 3、工程开工申请 4、施工现场进行“三通一平”。 5、履约保证金办理。 6、工程保险金办理

工 程 实 施 阶 段

1、工程施工方案的编制 2、工程施工方案的审核 3、施工技术交底 4、图纸会审纪要 5、施工组织设计 6、设计变更通知单 7、施工放样报验单 8、施工定位测量记录和报审表 9、工程物资分类 10、材料进场检验相关资料 11、材料试验报告 12、人员分工、岗位职责、规章制度、程序框图的建立及上墙 13、汛期施工度汛方案 14、工程项目划分及批复文件

工 程 质 量 检 测 制 度

1、隐蔽工程验收记录 2、预检记录 3、交接检查记录 4、混凝土检查记录 5、构件吊装记录 6、焊接材料烘焙记录 7、现场预应力张拉记录 8、灌浆检查记录 9、水利水电工程质量评定 10、土工击实和回填土试验报告 11、砌筑砂浆取样及送检 12、混凝土取样及送检 13、水利水电工程外观质量评定 14、工程质量控制程序 15、施工质量联合检验合格(开仓)证 16、工程质量缺陷处理 17、工程项目验收申报表

工 程 计 量 付 款 制 度

1、工程预付款申报 2、工程签证单签认 3、工程计量 4、合同支付的申报与审查 5、合同支付管理 6、工程变更 7、合同索赔 8、农民工工资支付情况

安 全 生 产 管 理 制 度

1、 文明施工条例 2、 安全施工方案 3、 工地文明施工教育培训 4、 施工事故应急救援方案 5、 安全生产检查记录(安全标志、防护措施、三保四口,“一机一箱一漏一闸” 6、 安全事故报告

竣 工 验 收 阶 段

1、竣工验收自查 2、竣工技术预验收 3、竣工验收 4、竣工资料和竣工图纸核实 5、工程交接 6、工程竣工证书颁发

收益管理

消费曲线

时间分布

空间分布

目标群体

容量控制

风险控制

市场

国内市场

产量

消费量

国际市场

产量

消费量

主要公司

国家电网 南方电网

著名水电站

三峡

中国有史以来建设的最大型的工程项目,世界上一顶一的水电站。

胡佛大坝

美国现代土木工程奇迹之一,和拉斯维加斯共荣。

伊泰普水电站

巴西巴拉圭共同建设,世界上装机量第二大的电站,基本满足了巴拉圭全国的用电量。

国家标准

县级及县级以下小型水力发电单位

税收政策:县级及县级以下小型水力发电单位可适用简易办法缴纳增值税 享受主体:县级及县级以下小型水力发电单位(增值税一般纳税人) 优惠内容:自2014年7月1日起,县级及县级以下小型水力发电单位生产的电力,可选择按照简易办法依照3%征收率计算缴纳增值税。 享受条件:小型水力发电单位,是指各类投资主体建设的装机容量为5万千瓦以下(含5万千瓦)的小型水力发电单位。 政策依据:1.《财政部 国家税务总局关于部分货物适用增值税低税率和简易办法征收增值税政策的通知》(财税〔2009〕9号)第二条第(三)项、第四条2.《财政部 国家税务总局关于简并增值税征收率政策的通知》(财税〔2014〕57号)第二条、第四条

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编辑成员
9 人

bs_lim, Mid-Summer, 北方老王, Bob, 马吉昊, 木又, 浩然, 皮雷, 红豆奶油大冰棍儿

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