水能的利用 水能的优缺点解析
水能的利用 水能的优缺点解析
水能是一种可再生能源,水能主要用于水力发电。水力发电将水的势能和动能转换成电能。以水力发电的工厂称为水力发电厂,简称水电厂,又称水电站。水力发电的优点是成本低、可连续再生、无污染。缺点是分布受水文、气候、地貌等自然条件的限制大。容易被地形、气候等多方面的因素所影响,国家还在研究如何更好的利用水能。
一、水能的原理
水的落差在重力作用下形成动能,从河流或水库等高位水源处向低位处引水,利用水的压力或者流速冲击水轮机,使之旋转,从而将水能转化为机械能,然后再由水轮机带动发电机旋转,切割磁力线产生交流电。
而低位水通过水循环的阳光吸收而分布在地球各处,从而回复高位水源的水分布。
水不仅可以直接被人类利用,它还是能量的载体。太阳能驱动地球上水循环,使之持续进行。地表水的流动是重要的一环,在落差大、流量大的地区,水能资源丰富。随着矿物燃料的日渐减少,水能是非常重要且前景广阔的替代资源。世界上水力发电还处于起步阶段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等水运动均可以用来发电。也有部分水能用于灌溉。
二、水能的优缺点解析
水能资源最显著的特点是可再生、无污染。开发水能对江河的综合治理和综合利用具有积极作用,对促进国民经济发展,改善能源消费结构,缓解由于消耗煤炭、石油资源所带来的环境污染有重要意义,因此世界各国都把开发水能放在能源发展战略的优先地位。
缺点
不利方面有:水能分布受水文、气候、地貌等自然条件的限制大。水容易受到污染,也容易被地形,气候等多方面的因素所影响。
1、生态破坏:大坝以下水流侵蚀加剧,河流的变化及对动植物的影响等。不过,这些负面影响是可预见并减小的。如水库效应。
2、需筑坝移民等,基础建设投资大,搬迁任务重。
3、降水季节变化大的地区,少雨季节发电量少甚至停发电。
4、下游肥沃的冲积土减少。
优点
其优点是成本低、可连续再生、无污染。
1、水力是可以再生的能源,能年复一年地循环使用,而煤炭。石油、天然气都是消耗性的能源,逐年开采,剩余的越来越少,甚至完全枯竭。
2、水能用的是不花钱的燃料,发电成本低,积累多,投资回收快,大中型水电站一般3~5年就可收回全部投资。
3、水能没有污染,是一种干净的能源。
4、水电站一般都有防洪启溉、航运、养殖、美化环境、旅游等综合经济效益。
5、水电投资跟火电投资差不多,施工工期也并不长,属于短期近利工程。
6、操作、管理人员少,一般不到火电的三分之一人员就足够了。
7、运营成本低,效率高;
8、可按需供电;
9、控制洪水泛滥。
10、提供灌溉用水。
11、改善河流航动。
12、有关工程同时改善该地区的交通、电力供供应和经济,特别可以发展旅游业及水产养殖。美国田纳西河的综合发展计划,是首个大型的水利工程,带动着整体的经济发展。
世界上水能分布也很不均。据统计,已查明可开发的水能,我国占第一位,以下为俄罗斯、巴西、美国、加拿大、扎伊尔。
世界上工业发达的国家,普遍重视水电的开发利用。有些发展中国家也大力开发水电,以加快经济发展的速度。
世界上水能比较丰富,而煤、石油资源少的国家,如瑞士、瑞典,水电占全国电力工业的60%以上。水、煤、石油资源都比较丰富的国家,如美国、俄罗斯、加拿大等国,一般也大力开发水电。美国、加拿大开发的水电已占可开发水能的40%以上。水能少而煤炭资源丰富的国家,如德国、英国,对仅有的水能资源也尽量加以利用,开发程度很高,已开发的约占可开发的80%。
水、煤、石油资源都很贫乏的国家,如法国、意大利等,开发利用程度更高,已超过90%。委内瑞拉盛产石油,水电比重也占50%。由此可见,许多国家发展电力工业,都优先发展水电。