可再生能源-小水电.ppt

* * 第6章小水电 Small Hydro Power 许多世纪以前，人类就开始利用水的下落所产生的能量。到19世纪末期，人们学会了将水能转换成电能。 早期的水电规模非常小，只为电站附近的居民服务。随着输电网的发展和输电网能力的不断提高，水力发电不断向大型化方向发展。 但是，大型水电站对环境的一些负面影响，使得人们重新对小水电加以关注。 另外，从最大限度的开发利用自然资源的潜力，开发利用小河流的能量，将会成为今后水电利用的新亮点。 开发小水电资源的地点一般都选择在经济上最有吸引力的地址。 高水头和靠近用电中心是小水电电站站址必须具备的重要条件。 小水电容量定义： 容量≤10MW 小水电的定义： 容量≤10MW　的所有水电站。 当然也包括小小型和微型水电站。 微型水电站（小于100kW） 小小型水电站（100~1000kW） 小型水电站（1000~10000kW） 一、技术和发展现状 水电的现状 小水电从容量的角度来看，处于所有水电站的末端。 1990年，水电站占全世界电站总装机容量的22.9％，但综合的功率输出只占全世界总供电量的18.4 ％。 40.2 13.1 中东、北非 260.2 82.3 东欧和独联体 405.3 136.7 西欧 390.0 94.0 拉美 579.8 133.7 北美 发电量（TW·h） 容量（GWe） 地区 表6.1　　全球水电容量与发电量 2281.2 627.0 总计 397.4 100 亚洲 124.8 37.9 中国 38.7 12.1 太平洋 45.1 16.5 沙哈拉沙漠以南非洲 发电量（TW·h） 容量（GWe） 地区 表6.1（续）全球水电容量与发电量 大部分水电站的设计发电能力都超过实际平均水流量需要的发电能力。 相当数量的水电站并入输电网是为了在用电高峰时提供电力。 为了适应河流水量的变化及充分利用水流，在设计电站的容量时，都需要留有余量。 但这样做的结果使得水电站平均年因数或容量因数下降到39.3%， 其他常规能源电站的平均年因数或容量因数为51.6%， 当今水电发电量中： 工业发达国家占2/3, 发展中国家占1/3, 根据1992年“水电与大坝建造手册”提供的统计数据及俄罗斯分析家提供的小水电站的容量和发电量的统计数据： 1990年小水电装机总容量为19.5GW,大约为世界水电装机总容量3.1%。 小水电年发电量为81.7TW·h,大约为世界水电发电量的3.8%。 118 45 中东、北非 9438 2296 东欧和独联体 30239 7321 西欧 4607 1113 拉美 19738 4320 北美 发电量（GW·h） 容量（MWe） 地区 表6.2　　全球小水电容量与发电量 81709 19503 总计 1353 343 亚洲 15334 3890 中国 407 102 太平洋 476 181 沙哈拉沙漠以南非洲 发电量（GW·h） 容量（MWe） 地区 表6.2（续）全球小水电容量与发电量 二、特点与成本： 当今的小水电技术是已经得到充分验证的成熟技术。 1.电站的建设不复杂，所需工艺也较简单，并可大量地利用当地的劳动力和材料。 2.小水电站建造周期短。 3.小水电站运行方式可多种多样， 可以简单的人工操作，也可以全自动化的计算机控制。 4.小水电站开发在土木工程方面的主要工作是建造大坝、溢洪水道或者引水堰及通向电厂的水道。 5.小水电站一般都是径流式电站，利用自然水流，没有蓄水库。最多只建造最简单的矮坝或者引水堰。 6.小水电站在规模上没有优势，单位装机容量成本较高。 目前500～10000kW的电站投资成本大约为1500～4000美元/kW。 一般，每千瓦装机容量的项目与装机容量和水头成反比。 如果能在一个现有的供水或者灌溉系统上增加发电系统，则花费不多。 三、选择控制装置 选择简单的人工控制，需要操作人员具有相当高的技能。 选择高度自动化控制，重点则在维护方面，并且需要足够的备份部件。 对于容量小的微型电站，设计越简单，控制系统越简单，经济上就越有生命力。 如果小电站能够就地供电，其经济价值可得到提高，这是因为，建新的专用输电网，就会使电站项目的成本明显上升。 四、对环境的影响： 建造水电站可能会对环境产生各种影响。 1.修建道路、架设输电线路及建筑大坝，小水电的建造可能会使动植物生存环境遭到一些破坏。 2.建造蓄水库或者采取增强自然蓄水能力的措施，则有可能影响水的质量，可能出现淤积以及改变河水 的水流特征。 不需建造大型蓄水库的小水电站，河水从自然水道分流出来并流经涡轮机，会导致鱼类死亡或者妨碍洄游鱼类的活动。 五、发展趋势 由于上世纪70年代初矿物性燃料价格暴涨，人们对可再生能源产生了兴趣，其中水电资源最受关注。 到