水能开发利用的历史也相当悠久。早在古代,我国劳动人民就发明了“水磨”、“水碾”。现代广泛采用的水力发电是人类对水能利用的高级阶段。
水能是一种廉价的能源资源,而且还是干净的能源。水能的开发利用一直受到世界各国的重视,将它放在优先开发的地位。
一、世界上某些国家水能资源的开发情况——美国水电装机容量居世界第一位
据1992年1月1日统计,美国已开发和未开发的常规水电站共7261座,装机容量共计14670万千瓦,年发电量5294亿千瓦时。另外,已开发和已调查的抽水蓄能电站有87处,共4750万千瓦。常规水电站和抽水蓄能电站合计可开发水电装机容量19420万千瓦。
1992年初统计,已建常规水电站2304座,共计装机7349万千瓦,年发电量3066亿千瓦时,分别占可开发数的50%和58%;已建抽水蓄能电站38座(其中18座为混合式,20座为纯抽水蓄能)共1810万千瓦。常规水电站和抽水蓄能电站合计2324座,共9159万千瓦。已建100万千瓦以上大型常规水电站10座,大型抽水蓄能电站7座,合计17座共3110万千瓦,占总装机容量的34%。已建3万千瓦以下的小水电站2007座,共823万千瓦,占总装机的9%。在能源危机以后,1984~1992年新建了686座小水电站。正在建设中的常规水电站130万千瓦,抽水蓄能电站97.5万千瓦。预计,到2000年常规水电可达8020万千瓦,抽水蓄能电站2110万千瓦,合计10130万千瓦。
二、加拿大水电比重占全国总装机容量的一半以上。至1991年底,加拿大已建水电站6027万千瓦,占全国电力总装机容量10542万千瓦的57.2%;1991年水电发电量3053亿千瓦时,占总发电量4930亿千瓦时的61.9%。加拿大的水电装机容量虽比美国和前苏联少,居世界第三位,但水电年发电量居世界首位,水电装机年利用小时数5066小时,设备利用率较高,因其水电站同时担负电力系统的基荷和峰荷。
加拿大全国可开发水电装机容量16280万千瓦,1991年已开发37%;经济可开发水能资源5930万千瓦,现利用率达51.5%。
加拿大全国12个省(区)中,魁北克省和不列颠哥伦比亚省的可开发水电装机容量分别为6812万千瓦和2739万千瓦,共计9551万千瓦,占全国的58.7%。已开发水电站也主要在这两个省,1991年底魁北克省已建水电站2809万千瓦,水电比重93.9%;不列颠哥伦比亚省已建水电站1085万千瓦,水电比重86.9%。两省共有水电站3894万千瓦,占全国水电装机容量的64.6%。
三、巴西水电装机容量居世界第四位。巴西1991年水电装机容量为4608万千瓦,水电发电量2490亿千瓦时,占全国总发电量的比重达95%。巴西的水电装机容量居世界第四位,仅次于美国、前苏联和加拿大;水电年发电量已超过前苏联,居世界第三位。巴西的理论水能蕴藏量为30204亿千瓦时/年;经济可开发水能资源11169亿千瓦时/年,仅次于我国,居世界第二位。1991年已建水电站对其经济可开发水能资源的利用率为22.3%。
巴西首先开发离经济发达地区较近的巴拉那河流域,30年来在各支流和干流上游已陆续建成10万千瓦以上大型水电站30座,共计装机容量2669万千瓦。最近在巴拉那河中游与巴拉圭边境共建的伊泰普水电站,装机容量1260万千瓦,年发电量710亿千瓦时,是当今世界上已建的最大水电站,总投资达234亿美元,为开工时估价31亿美元的7.5倍。
巴西的水电建设,很注意水库蓄洪补枯,如巴拉那河上游干支流已建水库的调节库容有1075亿立方米,加上伊泰普水库的190亿立方米,共计1265亿立方米,相当于年径流量2860亿立方米的44%,调节性能很好。
四、挪威能源消费中水电占一半。挪威的终端能源消费中,水电占50%,石油产品占37%,煤和焦炭占8%,木材和造纸废物占5%。挪威现有电力装机容量2700万千瓦,其中99%是水电,仅有1%即27万千瓦的工厂备用火电机组。年发电量中99.6%为水电。
挪威按人口平均年用电量达24700千瓦时,比美国还高出一倍多。挪威水电建设的最大特点,是在高山上利用原有湖泊或建高坝形成大水库,利用它调节洪枯径流,在其下游建高水头水电站。水库调蓄电能达768亿千瓦时,相当于全国年发电量1083亿千瓦时的71%,可以进行很好的多年调节,在水电比重高达99%情况下,不论丰枯水季都能满足用户用电要求。
另一特点是在山区所建水电站,地下厂房很多。全国大小水电站
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