? 水能是指天然水流蘊(yùn)藏的能量,主要是指水的勢(shì)能和動(dòng)能。廣義的水能資源包括河流水能、潮汐能、波浪能、海流和潮流能等,潮汐能、波浪能等常被稱作新能源;狹義的水能資源是指河流水能。
對(duì)于水中蘊(yùn)藏的能量,可以這樣理解:水體在高位處具有勢(shì)能,“水往低處流”的過程中勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能并釋放出來;在太陽輻射和重力的作用下,水蒸發(fā)進(jìn)入大氣,又以雨雪等形式降落到陸地和海洋,處于高位的水體產(chǎn)生徑流匯入河川,再流入海洋。這個(gè)過程稱為“水文循環(huán)”,它周而復(fù)始,永不停止。因此水能資源具有重復(fù)再生的特點(diǎn),和太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等同屬于可再生能源。
水電站大壩
水電站大壩 工作人員在安裝水電站渦輪機(jī)
水力發(fā)電原理圖
人類利用水能,比風(fēng)能還要早。中國在西漢時(shí)期已經(jīng)有用水舂米的水碓了,古希臘農(nóng)民則利用水輪把麥子磨成面粉。后來,歐洲人用水來粉碎礦石,擠縮布匹,還借助于水流的動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)水輪等各種生產(chǎn)機(jī)械。19世紀(jì)晚期,水能成為發(fā)電的能源之一。1882年,全世界第一座水電站在美國威斯康星正式投入使用;中國第一座水電站——昆明石龍壩水電站建于1912年。
常規(guī)的水力發(fā)電是指對(duì)陸地水系的能源利用,其基本原理是,利用河川、湖泊等位于高處的水體所具有的勢(shì)能,當(dāng)水流降落至低處時(shí),帶動(dòng)水輪機(jī),從而將水中的勢(shì)能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能,再通過水輪機(jī)推動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。
典型的水電站由三部分組成:蓄水的水庫、控制水流的大壩和產(chǎn)生電力的發(fā)電機(jī)。水電站具有發(fā)電成本低、高效靈活的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)還可以與防洪、灌溉、航運(yùn)、養(yǎng)殖、旅游等多個(gè)方面組成水資源綜合利用體系。水能在轉(zhuǎn)換為電能的過程中不發(fā)生化學(xué)變化,不排出有害物質(zhì),對(duì)空氣和水體本身不產(chǎn)生污染,因此是一種取之不盡、用之不竭的清潔能源。當(dāng)然,建造大型水電工程,尤其是建造高壩與大水庫,對(duì)自然生態(tài)環(huán)境多少會(huì)有所改變和破壞,因此在水電開發(fā)的全過程,項(xiàng)目的選擇、建設(shè)、運(yùn)營都需要真正體現(xiàn)生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的統(tǒng)籌兼顧。
[編輯: 張珍珍]
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