要發(fā)電必須有流量和水頭,，關鍵是形成水頭。

要充分利用河流的水能資源,，首先要使水電站的上,、下游形成一定的落差,，構成發(fā)電水頭,。因此就開發(fā)河流水能的水電站而言，按其集中水頭的方式不同分為壩式,、引水式和混合式三種基本方式,。

另外，抽水蓄能電站和潮汐電站也是水能利用的重要型式,。

一,、壩式水電站

(一) 壩式水電站特點

(1) 壩式水電站的水頭取決于壩高。目前壩式水電站的最大水頭不超過300m,。

(2) 壩式水電站的引用流量較大,，電站的規(guī)模也大，水能利用較充分,。(由于筑壩,，上游形成的水庫，可以用來調節(jié)流量）目前世界上裝機容量超過2 000MW的巨型水電站大都是壩式水電站,。此外壩式水電站水庫的綜合利用效益高,，可同時滿足防洪、發(fā)電,、供水等興利要求,。

(3) 壩式水電站的投資大，工期長,。原因：工程規(guī)模大，水庫造成的淹沒范圍大,，遷移人口多,。

適用：河道坡降較緩，流量較大,，并有筑壩建庫的條件,。

(二) 壩式水電站的形式

1．河床式電站(power station in river channel)

①一般修建在河道中下游河道縱坡平緩的河段上，為避免大量淹沒,，建低壩或閘,。

②適用水頭：大中型：25米以下，小型：8~10米以下,。適用于較低水頭的水電站 ,。

③廠房和擋水壩并排建在河床中，共同擋水,，使之成為擋水建筑物的一部分,，故廠房也有抗滑穩(wěn)定問題；

注：廠房本身起擋水作用是河床式水電站的主要特征

④廠房高度取決于水頭的高低,。

⑤引用流量大,、水頭低,。

主要包括：擋水壩、泄水壩,、廠房,、船閘、魚道等,。

▲葛洲壩水電站

2．壩后式水電站(power staion at dam toe)

①當水頭較大時,，廠房本身抵抗不了水的推力，將廠房移到壩后,，由大壩擋水,。廠壩之間設置沉陷縫，是兩者之間互不傳力,，廠房不承受水頭,。——壩后式水電站一般修建在河流的中上游。——庫容較大,，調節(jié)性能好,。

②如為土壩，可修建河岸式電站,。

③舉世矚目的三峽水電站就是壩后式水電站,，其裝機容量為18200MW。

▲三峽水電站

二,、引水式水電站(diversion type power station)

在河流坡降陡的河段上筑一低壩(或無壩)取水,，通過人工修建的引水道(渠道、隧洞,、管道)引水到河段下游,，集中落差，再經(jīng)壓力管道引水到水輪機進行發(fā)電,。用引水道集中水頭的電站稱為引水式水電站,。

特點：

(1) 水頭相對較高，目前最大水頭已達2000米以上,。

(2) 引用流量較小,，沒有水庫調節(jié)徑流，水量利用率較低,，綜合利用價值較差,。

(3) 電站庫容很小，基本無水選自.投標書代寫網(wǎng) yipai178.com 庫淹沒損失,，工程量較小,，單位造價較低。

類型：

(1) 無壓引水式(free flow)：引水道是無壓的(如明渠)

(2) 有壓引水式(pressure flow)：引水道是有壓的(壓力隧洞)

適用條件：適合河道坡降較陡,，流量較小的山區(qū)性河段,。

1． 無壓引水式電站

①引水建筑物是無壓的：明渠(open channel),、無壓隧洞(free flow tunnel)

②主要建筑物：低壩，進水口,，沉沙池,，引水渠(洞)，日調節(jié)池,，壓力前池,，壓力水管，廠房,，尾水渠,。

▲無壓引水式水電站

2．有壓引水式電站

①引水建筑物是有壓的：壓力隧洞(pressure tunnel)

②主要建筑物：低壩，引水隧洞(有壓),，調壓室,，壓力水管，廠房,，尾水渠,。

▲有壓引水式水電站

三、混合式水電站(mixed power plant)

●在一個河段上,，同時采用高壩和有壓引水道共同集中落差的開發(fā)方式稱為混合式開發(fā),。壩集中一部分落差后，再通過有壓引水道集中壩后河段上另一部分落差,，形成了電站的總水頭,。這種開發(fā)方式的水電站稱為混合式水電站。

●適用于上游有優(yōu)良壩址,，適宜建庫,，而緊接水庫以下河道突然變陡或河流有較大的轉彎。

●同時兼有壩式和引水式水電站的優(yōu)點,。

●在工程時間中多稱為引水式，很少用混合式水電站這個名稱,。

四,、抽水蓄能電站(pumped storage power station)

隨著經(jīng)濟的發(fā)展以及人民生活水平的提高，電力負荷和電網(wǎng)日益擴大,，系統(tǒng)負荷的峰谷差越來越大,，預計到21世紀初，我國東北,、華北,、華東均將成為幾百萬兆瓦的電力系統(tǒng)，它們的峰谷差將達到1萬MW,，因此解決調峰填谷的任務愈來愈迫切,。

在電力系統(tǒng)中,，核電站和火電站不能適應電力系統(tǒng)負荷的急劇變化，且受到技術最小出力的限制,，調峰能力有限,，而且火電機組調峰煤耗多，運行維護費用高,。而水電站啟動與停機迅速,、運行靈活，適宜擔任調峰,、調頻,、事故備用。

●抽水蓄能電站是以水體為儲能介質,，起調節(jié)作用,。主要解決電力系統(tǒng)的調峰問題；

●建筑物組成包括：上下兩個水庫,，用引水建筑物相連,，蓄能電站廠房建在下水庫處， 采用雙向機組,；

●抽水蓄能和放水發(fā)電兩個過程：

抽水蓄能：系統(tǒng)負荷低時,，利用系統(tǒng)多余的電能帶動泵站機組將下庫的水抽到上庫(電動機+水泵)， 以水的勢能形式貯存起來,；

放水發(fā)電：系統(tǒng)負荷高時,，將上庫的水放下來推動水輪發(fā)電機組(水輪機+發(fā)電機)發(fā)電，以補充系統(tǒng)中電能的不足,。

●隨著電力行業(yè)的改革,，實行負荷高峰高電價、負荷低峰低電價后,，抽水蓄能電站的經(jīng)濟效益將是顯著的,。

●我國已建抽水蓄能電站有：

(1) 廣東抽水蓄能電站，其裝機容量為2400MW(8×300MW),；

(2) 天荒坪抽水蓄能電站,，其裝機容量為1800MW(6×300MW)；

(3) 十三陵抽水蓄能電站,，其裝機容量為800MW (4×200MW),；

(4) 潘家口抽水蓄能電站，其裝機容量為420MW（3×90MW+150MW）,，聯(lián)合型,；

(5) 西藏羊卓雍湖抽水蓄能電站，其裝機容量為90MW(4×22.5MW)。

五,、 潮汐電站( tidal energy power station)

▲潮汐電站示意圖

●潮汐：潮汐現(xiàn)象是海水因受日月引力而產生的周期性升降運動,，即海水的潮漲潮落。

潮汐的最大潮差為8.9m,；北美芬迪灣蒙克頓港最大潮差竟達19m,。

世界海洋潮汐能蘊藏量約為27億kW，若全部轉換成電能,，每年發(fā)電量大約為1.2萬kW.h,。

●潮汐發(fā)電與原理：利用潮水漲、落產生的水位差所具有勢能來發(fā)電的,，也就是把海水漲,、落潮的能量變?yōu)闄C械能，再把機械能轉變?yōu)殡娔埽òl(fā)電）的過程,。

潮汐發(fā)電就是在海灣或有潮汐的河口建一攔水堤壩,，將海灣或河口與海洋隔開構成水庫，再在壩內或壩房安裝水輪發(fā)電機組,，然后利用潮汐漲落時海水位的升降,，使海水通過輪機轉動水輪發(fā)電機組發(fā)電。

由于潮汐發(fā)電的開發(fā)成本較高和技術上的原因,，所以發(fā)展不快,。

>水電站開發(fā)方式及布置形式詳解