當水的重力勢能轉化為動能時，渦輪機開始旋轉。如果我們把發電機和渦輪機連接起來，發電機就可以開始發電了。如果我們提高水位沖洗渦輪，我們可以發現渦輪的轉速增加。因此，眾所周知，水位差越大，渦輪機獲得的動能越大，可轉換的電能越高。這是水力發電的基本原理。能量轉化過程是:上遊水的重力勢能轉化為水流的動能。當水流過渦輪時，將動能傳遞給渦輪，渦輪帶動發電機旋轉，將動能轉化為電能。因此，它是壹個將機械能轉化為電能的過程。由於水電站自然條件不同，水輪發電機組的容量和轉速千差萬別。通常，由沖擊式水輪機驅動的小型水輪發電機和高速水輪發電機大多采用臥式結構。而大中型發電機多采用立式結構。由於大多數水電站遠離城市，通常需要通過較長的輸電線路向負荷供電，因此電力系統對水輪發電機的運行穩定性提出了更高的要求:需要精心選擇電機參數；對轉子的轉動慣量有很大的需求。因此，水輪發電機的外觀不同於渦輪發電機。它的轉子直徑大，長度短。水輪發電機啟動和並網時間短，運行和調度靈活。除了壹般發電外，它特別適合作為調峰機組和應急備用機組。
水力發電的原理是什麽？
水力發電的基本原理是利用水位差，配合水輪發電機發電，即把水的勢能轉化為水輪發電機的機械能，再用機械能驅動發電機獲得電力。利用這種水位差的自然條件，科學家有效利用流體工程和機械物理，精心搭配，實現最高發電量，讓人們用上廉價無汙染的電力。
優點:水能是取之不盡、用之不竭的可再生清潔能源。但是，為了有效利用天然水能，需要人工修建水力構築物，如大壩、引水管道、涵洞等，集中流量落差，調節流量。因此項目投資大，建設周期長。而水力發電效率高，發電成本低，啟動快，調節容易。由於利用天然水流，受自然條件影響較大。水電往往是水資源綜合利用的重要組成部分，它與航運、水產養殖、灌溉、防洪、旅遊等形成水資源綜合利用體系。
缺點:
1.由於地形限制，不可能建設太多容量。單機容量約300MW。
2.建設周期長，建設成本高。
3.由於地處天然河流或湖泊沼澤地帶，易受風水災害影響，影響其他水利事業。電力輸出很容易受到天氣、幹旱和下雨的影響。
4.工廠建成後，增加產能並不容易。
5.生態破壞:壩下水流侵蝕加劇，河流的變化及其對動植物的影響。
6.需要築壩，需要移民，基礎設施建設投資大。
7.由於侵蝕，下遊肥沃的沖積土壤減少了。
水力發電的基本原理是什麽？
發電的基本原理是利用流水的動能帶動渦輪葉片旋轉。
通常，在河中央建壹個大壩來利用這種能量。壹項新發明是通過小規模利用水力發電為便攜式設備供電。
來自加拿大安大略省的發明家羅伯特？卡馬裏奇卡想出了在鞋底安裝小型水力發動機的主意。他認為這些微型渦輪機可以為任何便攜式設備提供足夠的電力。
當使用者行走時，足跟液袋中的導電液體產生壓力，促使液體流經導管進入水力發電模塊。使用者繼續行走，腳跟擡起，液體袋受到向下的壓力。
液體的流動驅動轉子和旋轉軸旋轉，產生電能。
火力發電和水力發電各有什麽優缺點？
火力發電的優點是選址容易，占地少，投資少，建設周期短。
缺點是火力發電廠使用的燃料，如煤和石油，不能再生。把它們當燃料燒很可惜，生產中也會產生壹些汙染，導致發電成本很高。機組啟動時間長，從冷啟動到機組並網發電需要幾個小時到十幾個小時。
水電的優勢是水資源可再生，生產成本低，僅為火電的1/5~1/3。沒有汙染，機組啟動快，機組並網發電只需要幾分鐘。
綜合考慮水電、航運、灌溉、水產養殖，建設水利樞紐可以提高其經濟效益。水電的缺點是選址困難。建壩對地質條件要求很高。建水庫會淹沒大量農田和大量移民。大型水庫會破壞局部地區的生態平衡，投資多，建設周期長。
關於火電和水電的投資建設周期，近年來的研究和實踐證明，火電比水電投資少、建設周期短的傳統理論是片面的。火力發電需要大量的煤和石油。為了生產煤或石油，應該建造礦井或油田，建造鐵路或輸油管道來運輸石油或煤。
如果算上開采燃料和修建鐵路或輸油管道的投資，水電的投資接近火電，甚至低於火電。因此，優先發展水電是正確的政策。
工業發達國家優先發展水電，水電資源開發利用率很高，達到90%以上，水電占很大比重。只有把水電資源都開發了，才能發展火電。中國可開發的水力資源高達3。
78億千瓦，居世界第壹。隨著能源的日益短缺和環境保護呼聲的日益高漲，我國確立了優先發展水電的正確政策，加大了水電投資開發力度，成為世界上最大的水電工程市場。
據統計，目前我國已建或在建的大型水電站有58座，其中裝機容量在1000MW以上的水電站有19座。截至1997年底，我國水電總裝機容量60000MW，僅次於美國和加拿大，居世界第三位。
目前我國水電開發率僅為15%，遠低於世界24%的平均水平，水電發展潛力仍然很大。
為什麽水能發電？
他們的解釋都太專業了。其實很簡單:發電就是水產生的動能。渦輪機產生的電不能由靜止的水本身產生。它可以導電。哈哈！水是自然界中最有用的力量，因為它最容易控制。自來水可以通過水閘或管道輸送。更重要的是，壹條河流可以被分成水庫，這些水庫可以儲存大量的水，並在需要時釋放所需的量。水電通常被規劃為水電站，通常以大壩為基礎。最好的地理位置是在高山陡峭的狹窄山谷裏。建在這樣壹個山谷裏的大壩，可以產生壹個長度超過100公裏的水庫。大規模的計劃可能不僅僅是壹個簡單的大壩和水庫。在澳大利亞的雪山中，來自何雪河的水通過壹系列的地下隧道被輸送到16個發電廠。水力還用來儲存其他電廠的剩余能量，可以由所謂的抽水蓄能電廠來處理，使用兩個不同水位的獨立水庫。在正常運行情況下，較高水庫中的水用於驅動渦輪機發電，而經過渦輪機的水則儲存在較低的水庫中。壹旦有多余的電，它就被用來把水從較低的水庫抽回較高的水庫。電力需求在白天達到峰值，這也意味著大多數發電站通常在晚上完成抽水。水力發電是利用河流、湖泊等有勢能的水從高處流向低處，將其中蘊含的勢能轉化為水輪機的動能，即利用水流和落差來轉動水輪機。然後用渦輪作為原動機帶動發電機發電。由於水力發電廠產生的電力電壓較低，因此有必要將其傳輸給遠程用戶。變壓器升壓後，必須通過架空輸電線路輸送到用戶集中地區的變電站，再降低到適合家庭用戶和工廠用電設備的電壓，再通過配電線路輸送到工廠和家庭用戶。利用自然水流作為資源。水力發電就是利用大壩蓄水，選擇晝夜，取之不盡，方便經濟。因此，在過去的50年中，世界上大多數國家都是以火力發電為主，並試圖開發水電資源。壹開始美國80%以上的發電都是用火力，到目前為止水力已經占了將近壹半，可見發展水力的重要性。在缺乏燃料的國家，如瑞士和意大利，需要發展水力發電來彌補短缺。水電按其開發功能和運行方式可分為常規水力發電和抽水水力發電。臺灣省現有常規水電廠36座，總裝機容量654.38+0.57萬千瓦，按其運輸方式分為三種，如水庫型電廠如德姬、石門、增文、五社等。可調電廠:如劍龍、吳禮電廠和川流電廠。由於近年來臺灣省用電量迅速增加，為滿足國家經濟建設的需要，臺灣電力公司積極開發優良水力資源，提供充足的供電能力。因此，根據水位差原理，在花日月潭風景區開發了譚銘抽水蓄能電站工程。譚銘抽水蓄能水電廠安裝有6臺267 kW抽水蓄能水輪發電機，上池為日月潭，下池位於下遊水栗溪谷，利用上池與下池之間約380米的落差進行抽水蓄能水力發電。方式是，剩余電力在夜間將下池的水抽到上池儲存，然後在白天用電高峰期將儲存在上池的高水位的水釋放。起初，由發電機驅動的水力發電廠修建大壩和輸電線路的成本高於火力發電廠，但這種差異在最近十年逐漸接近。30年前，火電廠的平均建設成本為每千瓦65，438+000美元~ 65，438+050美元。到目前為止，這壹數字已經提高到每千瓦65，438+050 ~ 200美元，水電站建設成本為每千瓦65，438+080 ~ 250美元。雖然建設成本不同，但如果估算燃料成本和運輸成本，水力發電的總成本低於火力發電廠，這是壹個很大的便利。到1940年底，世界各國利用其水電資源建立的水電站約為7000萬馬力，但到了1955年底，已增至1.21億馬力。15年增加了5000多萬馬力，增幅73%左右，確實很驚人。水力發電是將河流、湖泊等勢能較高的水排放到較低的地方，利用水的動能驅動渦輪機，進而帶動發電機組發電，通過輸配電系統供給用戶。因此，水力發電的基本要素是河流的流量和落差。隨著電力系統的變化，水力發電的方式可分為以下四種:1。它被用來阻擋河流中的水流，並將其引入電廠發電。發電依靠河流的自然流動，壹天24小時都在發電。早期的水電廠都采用這種形式為用戶全天供電，如烏來‘粗坑’高平‘朱門’等電廠。2.調整池式電廠，在河流適當的地方修建小型水庫，調節壹天的流量，高峰時段發電6小時左右。例如，發電廠如劍龍的吳禮等。3.水庫型發電廠在河流的適當位置建造大型水庫，以調節和儲存河流的年流量，用於日常發電。由於該省河流流量有限，大部分時間只提供高峰電力。這個位置還有蓄洪扶貧的功能。除了發電，對民生供水和河流下遊灌溉都有很大貢獻。
水力發電站原理
水力發電是利用水力(有水頭)帶動水力機械(水輪機)轉動，將水能轉化為機械能。如果另壹臺機器(發電機)接在渦輪上，就可以隨著渦輪的轉動發電，然後機械能轉化為電能。從某種意義上說，水力發電就是水的勢能轉化為機械能，再轉化為電能的過程。
將水能轉化為電能的綜合工程設施。也被稱為水力發電廠。它包括為利用水能生產電能而建造的壹系列水電站建築物和各種水電站設備。利用這些建築物中集中的天然水流的落差來收集和調節天然水流的流量而形成水頭，並將其傳送到水輪機。通過水輪機和發電機的聯合運行，將集中的水能轉化為電能，再通過變壓器、開關站、輸電線路輸入電網。有些水電站除了發電所需的建築物外，往往還有其他服務於防洪、灌溉、航運、過樹、養魚等綜合利用目的的建築物。這些建築物的綜合體被稱為水電站樞紐或水利樞紐。
水電站有多種分類方法。根據水電站使用的水資源性質，可分為三類。①常規水電站:利用天然河流、湖泊等水源發電；(2)抽水蓄能電站:電網負荷較低時利用富余電力，將下水庫的水抽至上水庫儲存，電網負荷較高時放水發電，尾水排放至下水庫，以滿足電網調峰等電力負荷的需要；(3)潮汐電站:利用潮汐漲落形成的潮汐能發電。
根據天然水流的利用方式和調節能力，水電站可分為兩類。(1)徑流式水電站:無水庫或水庫容量小，對天然水無調節能力或調節能力很小的水電站；(2)水庫水電站:具有壹定庫容，對天然水流有不同調節能力的水電站。
在水電站建設中，經常采用以下分類方法。①按水電站的開發方式，即按集中水頭的手段和水電站的工程布置，可分為大壩式水電站、引水式水電站和大壩-引水式混合式水電站三種基本類型。這是工程建設中最常見的分類方法。②根據水電站的利用水頭，可分為高水頭、中水頭和低水頭水電站。世界上對水頭的具體劃分沒有統壹的規定。在壹些國家，水頭在15m以下的水電站被認為是低水頭水電站，15~70m為中水頭水電站，71~250m為高水頭水電站，水頭在250m以上的為超高水頭水電站。我國通常指水頭大於70m的高水頭水電站，水頭小於30m的低水頭水電站，水頭30~70m的中水頭水電站。本分類標準適用於水電站主要建築物的分類和水輪發電機組的分類範圍。③按水電站裝機容量可分為大、中、小水電站。壹般將裝機容量小於5000kW的水電站定為小型水電站，50-654.38+萬kW為中型水電站，654.38+萬-654.38+0萬kW為大型水電站，裝機容量大於654.38+0萬kW的為巨型水電站。根據我國規定，水電站分為五級，其中，裝機容量大於75萬千瓦為壹級(大型(1)水電站)，75萬~ 25萬千瓦為二級(大型(2)水電站)，25萬~ 2.5萬千瓦為三級(中型水電站)，2.5萬~ 0.5萬千瓦為四級(小型)。但從統計上看，往往被認為是1.2萬千瓦以下的小水電站。
水電有什麽優缺點？
水力
優勢:
(1)利用高水位保持勢能轉化動能驅動原動機。
(2)利用導向水道和壓力水管將水量的勢能轉化為動能。
(3)有利的水力位置遠離負荷中心，離電距離遠，輸電成本高。
(4)水力發電效率90%以上。
(5)單位輸出功率的成本最低。
(6)發電啟動快，幾分鐘就能完成。
缺點:
(1)由於地形限制，無法建設大容量。單機容量約300MW。
(2)建設周期長，建設成本高。
(3)因地處天然河流或湖泊沼澤地帶，易受風水災害影響，影響其他水利事業。電力輸出很容易受到天氣、幹旱和下雨的影響。
(4)工廠建成後，產能不易增加。