博覽科普:三峽水電站裝機容量世界第一,為什麽發電量還不如伊泰普水電站?
來源:Hi科普啦
發布時間:2021-02-23
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博覽科普:三峽水電站裝機容量世界第一,為什麽發電量還不如伊泰普水電站?

作為(wei) 裝機容量世界第一的三峽水電站,它的能力與(yu) 貢獻是大家有目共睹的,但是在2020年12月之前,據不完全數據統計,三峽水電站的發電量,卻遠不如第二名伊泰普水電站高。這究竟是為(wei) 什麽(me) 呢?

三峽水電站裝機容量世界第一,為什麽發電量還不如伊泰普水電站?

三峽水電站

據統計,三峽大壩裝機容量高達2250萬(wan) 千瓦,年發電量達到了847億(yi) 千瓦時。而位於(yu) 巴西和巴拉圭交界處的伊泰普水電站,裝機容量隻有1400萬(wan) 千瓦,但年發電量卻高達900億(yi) 千瓦時,超過了三峽水電站。這到底是怎麽(me) 回事呢?裝機容量是指水電站的最大功率,也就是發電站安裝的發電機的額定容量,簡單來說就是水電站拚盡全力最大能發多少電,這與(yu) 河流的徑流量關(guan) 係密切。而一個(ge) 水電站的年發電量取決(jue) 於(yu) 裝機容量、年徑流量和庫容調節能力,水電站的發電原理是利用大壩上下水位落差,在水體(ti) 流出的同時,將流水的勢能轉變成動能,進而帶動發電機運轉,最後把動能轉換為(wei) 電能。因而不難得知,水電站發電量的多少,主要取決(jue) 於(yu) 徑流量、水位落差和流域發電時間。

三峽水電站裝機容量世界第一,為什麽發電量還不如伊泰普水電站?

水力發電原理

三峽水電站的發電量不如伊泰普水電站的原因:

一、徑流量和水位落差:

  1. 三峽水電站所處的長江中遊,平均徑流量約為4500億立方米。而位於巴拉那河的伊泰普水電站,平均徑流量僅為2800億立方米,在這一點上,三峽水電站完勝伊泰普水電站。
  2. 從大壩水位落差來看,三峽水電站壩頂海拔185米,最高水位可達175米。一般水位在145米左右,壩下江麵海拔在62米,因而上下遊水位的最大落差約為113米。伊泰普水電站的壩體高度為196米,上下遊水位最大落差在120米左右。

這樣看來,兩(liang) 個(ge) 水電站的實力相差不大,但是爭(zheng) 第一最關(guan) 鍵的因素是發電時間,而它又取決(jue) 於(yu) 徑流量的季節性變化。

三峽水電站裝機容量世界第一,為什麽發電量還不如伊泰普水電站?

伊泰普水電站

二、徑流量的季節性變化:

  1. 我國長江流域的大部分地區屬於亞熱帶季風氣候,夏季高溫多雨,冬季寒冷少雨。河湖徑流量季節性變化較大,夏季的徑流量要占到一年中的70%,而冬季僅僅占到10%左右。
  2. 伊泰普水電站位於亞熱帶濕潤氣候,流域內降水季節性變化不大,徑流量相對穩定,水庫水位消差隻有1米,變化很小。而且巴拉那河上遊建成23座水庫,庫存調節性能很好,所以伊泰普水電站基本上是在恒定徑流量下滿負荷運行,對徑流利用到了極致。而且它幾乎沒有泄洪壓力,因此伊泰普水電站發電量超過三峽水電站也就不足為奇了。
三峽水電站裝機容量世界第一,為什麽發電量還不如伊泰普水電站?

巴拉那河

三、水電站的功能側(ce) 重:

兩(liang) 座水電站功能側(ce) 重不同,這也就造成發電量的差異。伊泰普水電站基本僅(jin) 為(wei) 發電而生,而三峽不僅(jin) 僅(jin) 是一個(ge) 水電站,它更多是一個(ge) 綜合水利樞紐。

中國三峽工程是以防洪為(wei) 主要目的進行規劃設計,發電條件完全依附於(yu) 既定的防洪規劃,因此,雖然三峽發電站水輪機的設計難度要遠遠超過伊泰普。它複雜的運行條件也可以稱得上是常規機組之最,但作為(wei) 一個(ge) 綜合水利樞紐,三峽水電站要考量更多,比如防洪、發電、航運等綜合效益的實現。況且三峽水庫為(wei) 峽穀型水庫,在工程建設之初,為(wei) 了降低淹沒麵積,減少移民。三峽水庫蓄水量較為(wei) 有限,而且為(wei) 了防止洪水的發生,保障下遊區域安全。在蓄水水位超過警戒線後,三峽大壩就會(hui) 開始泄洪,而排放出去的水無法用來發電,這就會(hui) 影響整年的發電量。從(cong) 梅雨開始的六七月份到雨季結束的十月份,三峽水電站基本不會(hui) 蓄水,大量徑流會(hui) 為(wei) 泄洪直接排放掉。

截止2020年7月13日,三峽水電站最大泄洪量高達7.12萬(wan) 立方米每秒,平均每年泄洪而釋放的水量達到了2000多億(yi) 立方米,相當於(yu) 近一半徑流沒有用來發電。但如果不進行泄洪,攔截住洶湧的洪水,那麽(me) 三峽下遊城市就會(hui) 被淹沒,人們(men) 的安全就會(hui) 受到極大威脅。而且為(wei) 了航運效益,發電量受到一定影響。三峽水庫蓄水後,庫區100多處主要險灘被淹沒,加之航道整治工程的實施,三峽大壩可以通過五千噸級單船和萬(wan) 噸級船隊,這一點可是伊泰普水電站遠遠比不上的。

三峽水電站裝機容量世界第一,為什麽發電量還不如伊泰普水電站?

 

四、三峽發電供需不匹配,電力外送能力不足的因素:

我國西南地區發電能力強,但用電需求相對較少,而東(dong) 南地區恰恰相反,況且電能由於(yu) 自身的獨特性,難以保存,儲(chu) 存成本比生產(chan) 成本還要高,因此隻能隨發隨用。如果發電量超出電網負荷,就會(hui) 損壞電網。因而當一部分電能過剩時,為(wei) 了緩解電網負荷隻能開閘放水,但是三峽水電站依然是個(ge) 潛力股,發電量趕超伊泰普隻是時間問題。

隨著三峽上遊水電站的不斷興(xing) 建,具有調節能力的水庫不斷增加。三峽工程的季節調節能力明顯增強,枯水期發電量明顯增加。已經建成的溪洛渡和向家壩水電站日益成熟,而未來三峽上遊的白鶴灘和烏(wu) 東(dong) 德水電站也會(hui) 逐步建成。其中烏(wu) 東(dong) 德水電站庫存達到了76億(yi) 立方米,而白鶴灘水電站庫存更是達到了206億(yi) 立方米,建成後將成為(wei) 僅(jin) 次於(yu) 三峽水電站的中國第二大水電站,白鶴灘和烏(wu) 東(dong) 德兩(liang) 大水電站總庫存遠遠大於(yu) 溪洛渡和向家壩水電站。兩(liang) 大水電站建成後,對整個(ge) 長江流域調節能力會(hui) 大大加強,屆時三峽水電站發電能力,將增加到1100億(yi) 千瓦時,遠遠超過伊泰普水電站,同時我們(men) 也有很多措施,來緩解三峽水電站目前的問題。首先我們(men) 可以大力發展輸電項目,利用特高壓輸電,實現跨區域能源輸送,把西南地區富餘(yu) 水電資源運送到電力需求量大的長江下遊地區。再者我們(men) 可以進一步突破水電存儲(chu) 項目,減少電能浪費,彌補季節性差異。最後我們(men) 應該大力發展新能源產(chan) 業(ye) ,提高水電能源與(yu) 其它能源的協作能力。目前中國的能源結構與(yu) 世界平均水平差距仍然較大。如果能源結構進一步改進,用電需求會(hui) 大大增加,三峽水電站利用率也將進一步提高。

三峽水電站裝機容量世界第一,為什麽發電量還不如伊泰普水電站?

 

此外,三峽水電站也是中國這個(ge) 基建狂魔能力的生動體(ti) 現。目前世界20大超級水電站中,中國就占據了11個(ge) ,眾(zhong) 多水電站將祖國的大江大河匯入到時代發展的浪潮之中,讓人們(men) 享受到更多便利,閃電哥相信在不久的未來,三峽水電站會(hui) 得到進一步開發,在更多方麵創造世界第一。


 

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