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2021年全球水力发电报告

时间：2021-12-26来源：本站点击量：343

　　概述

　　水力发电(hydropower)是运用水的势能转换成电能的发电方式，其原理是利用水位的落差(势能)在重力作用下流动(动能)，例如从河流或水库等高位水源引水流至较低位处，流动的水流推动轮机使之旋转，带动发电机发电。高位的水来自太阳热力而蒸发的低位的水分，因此可以视为间接地使用太阳能。由于技术成熟，是目前人类社会应用最广泛的可再生能源。

　　根据国际大坝委员会对大型水坝的定义：大坝定义为任何高度超过15米(从地基最低点到坝顶)的大坝或高度在10至15米之间的大坝，其至少满足下列条件之一：

　　⑴ 坝顶长度不小于500米；

　　⑵ 大坝所形成的水库容量不少于100万立方米；

　　⑶ 大坝处理的最大洪水流量不少于2000立方米每秒；

　　⑷ 坝基基础问题特别困难；

　　⑸ 这座水坝的设计非同寻常。

　　▲ 2020年中国发电以燃煤发电为主(占63.2%)，其次是水力发电居第二位(占17.0%)，中国水力发电占全球水力发电总量的1322.0/4296.8=30.8%。尽管中国水力发电达到世界第一，但是没有达到顶峰，根据世界能源理事会发布的《World Energy Resources 2016》报告，中国尚有47%的水力资源没有开发。

2020年水力发电前4个国家的电力结构比较

　　大坝式水力发电

　　大坝式水力发电(Conventional Hydroelectricity)，又称水库式水力发电。是以堤坝储水形成水库，其最大输出功率由水库容积及出水位置与水面高度差距决定。此高度差称为扬程又叫落差或水头，而水的势能与扬程成正比。

　　▲ 石龙坝水电站是中国第一座水电站，位于云南省昆明市郊螳螂川上。1910年(庚戌年)7月开工，1912年5月28日发电，最初装机容量为480 kW。2006年05月25日，石龙坝水电站被国务院批准列入第六批全国重点文物保护单位名单。

　　▲ 水力发电是全球电力生产的主要来源之一，也是再生能源发电的主导能源。根据BP2021年的统计，2020年全球电力生产量为26823.2 TWh，其中水力发电量为4222.2 TWh，占全球发电总量的4222.2/26823.2=15.7%。

　　▲ 水力发电量是随着总装机容量和抽水蓄能装机容量成正比例的。中国的水力发电量居世界之首，当然装机容量和抽水蓄能装机容量也居世界第一。根据国际水力发电协会(International Hydropower Association，iha)〖2021年水力发电状态报告〗，2020年中国水力发电装机容量(含抽水蓄能)达370160MW，占全球总量370160/1330106=27.8%，居世界第一。

　　▲ 中国水力发电量最多的是三峡水电站(Three Gogeers)，也是全球最大的水电站，三峡发电站采用了32台混流式水轮机(弗兰西斯水轮机Francis turbines)，每台700MW，另外还有两台50MW涡轮机发电，装机容量共计22500MW，坝高181m，2020年发电量111.8 TWh，建造费用¥2030亿，2008年竣工。

　　▲ 在四川长江-金沙江段修建了四座世界级的水电站：向家坝、溪洛渡、白鹤滩、乌东德。这四座水电站装机总容量达46508MW，为三峡水电站装机容量22500MW的46508/22500=2.07倍。其年发电量为185.05/101.6=1.82倍。白鹤滩(Baihetan)仅次于三峡水电站成为中国第二大水电站。

　　▲ 就目前而论，中国三峡水电站是世界上最大的发电站。在前12位世界最大的水电站中，中国占有六席。长期居世界第二的伊泰普水坝(Itaipu Dam)被中国白鹤滩(Baihetan Dam)挤到第三位。

2021年世界上最大的常规水力发电站

　　▲ 世界上水电站装机容量在1000MW以上的有198座，其中中国占据了60座，居世界总数的60/198=30%。其次为巴西、加拿大、俄罗斯。

　　▲ 中国水电站装机容量在1000MW以上的有60座，主要在长江流域有30座，占据中国装机容量在1000MW以上水电站的一半。

中国投产的装机容量在1000MW以上的水力发电站

　　▲ 从葛洲坝逆行而上，经由三峡大坝过长江支流，这是中国西电东输的主力，也是世界上最大的梯级发电站：长江主流有葛洲坝和三峡两个、乌江有10座、嘉陵江有16座、岷江有17座、大渡河25座、雅砻江有21座、金沙江有27座、木里河5座等约90座水电站。

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