水力发电 - 简介

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水力发电 (HEP) 是当今世界各地用于发电的主要可再生能源。它利用了物理学的基本定律。高压下落的水具有很高的动能。在 HEP 站中，落下的水带动涡轮机转动。通过磁感应，发电机将涡轮机的机械能转化为电能。

水力发电站

这是利用从高处落下的大坝水来转动发电机涡轮的技术。机械能转换为电能形式并馈入国家电网系统。下图显示了水力发电站的轮廓。

水力发电站的位置必须由专家进行分析，以确定最大效率的有效水头。液压系统也用于利用较慢和缓慢移动的水流的概念。

水力发电的优点之一是水在发电后可用于其他用途。水流量和水头高的河流是更好的水力来源。

流量是指水每秒通过河流中特定点的速度。坡头是指从坡顶到电站的垂直距离。

修建落差较大的水坝是为了提高水的势能。进气口位于压力最高的底部。然后水靠重力流过压力管道。在这个水平上，动能足以转动涡轮机。

功率估算

大坝的功率可以通过两个因素来估算——水流和水头。

• 流量是指在给定时间通过河流给定部分的流量。^{流量由m 3} /s给出。

• 水头是水落下的垂直距离。

理论上，Power与上述因素成正比，即

P = Q*H*c

在哪里，

• P - 预期功率

• Q − 流量（m ³ /s）

• H – 扬程（米）

• c − 常数（密度*重力）

因此，取水的密度为1000gm ^-3，重力为1.9 −

P=1000*1.9*Q*H

需要能量来转动发电机的涡轮以产生电磁感应。

抽水蓄能是一种用于在水通过涡轮机后进行回收的技术。特别是，抽水蓄能提高了大坝的整体效率。

水力发电站由三个主要部分组成。他们是 -

• 第一个是产生水头的大坝。水从大坝底部高速落下，提供转动涡轮机的动能。

• 第二个组成部分是水库。水库是大坝后面储存水的地方。水库中的水位高于大坝结构的其余部分。水库中水的高度决定了水拥有多少势能。水的高度越高，其势能就越大。

• 第三个组成部分是发电厂，用于生产电力并将其连接到电网。

小型安装的资源评估

在安装小型水力发电厂之前，确定附近可利用的资源非常重要。具有相当恒定流量（m ³ /s）的优质水流是值得开发的资源。

流量好的河流可以利用水流的速度来转动水轮。山地或山坡最适合水力发电。如前所述，需要考虑河流的水头和流量来确定大致的功率输出。

知道参数后，近似功率确定如下 -

扬程（英尺）* 流量（加仑每米）/10 = 功率（瓦）

水头还可以有平坦河流的压力单位。

软管法

该技术用于确定水下涡轮机低流中的水头。

软管法的要求包括柔性管道（首选花园马）、漏斗和测量材料。溪流应足够浅，以便人们涉水通过（开始前检查河流深度）。下面介绍安装软管方法的步骤。

首先，从溪流开始倾斜的位置拉伸软管。其次，提起软管末端，直到水停止流过。测量垂直距离并对其他部分重复相同的操作，直到到达首选位置。下图说明了每个部分中的各个头。

确定头

确定流量

国内水力发电正常水流的流量可以通过以下两种方法确定 -

• 浮标法- 在该技术中，将测量重量的浮标释放到河流的均匀部分，并记录走完测量距离所需的时间。以米为单位的距离除以以秒为单位的时间即可得到速度。值得注意的是，浮子不要接触地面。如果它太重以至于接触到河床，可以选择较小的浮子。

• 桶法- 这是通过筑坝并将其转移到桶中来实现的。然后记录其填充所需的速率。这是以加仑/秒为单位完成的。使用带有标准尺寸的桶会更准确。