[科普中國(guó)]-小型水力發(fā)電

小型水力發(fā)電(簡(jiǎn)稱(chēng)小水電)目前世界各國(guó)對(duì)它還沒(méi)有一致的定義和容量范圍的劃分界限。即使同一國(guó)家，不同時(shí)期，標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同。一般，按裝機(jī)容量可把小水電劃分為微型、小小型和小型3檔。有的國(guó)家只有一個(gè)檔次，有的國(guó)家則劃分為兩個(gè)檔次，差異較大。按我國(guó)目前的規(guī)定，裝機(jī)容量小于2.5萬(wàn)kw的稱(chēng)小型水電站；不小于2.5萬(wàn)kW、小于25萬(wàn)kW的為中型水電站；大于25萬(wàn)kW的為大型水電站。

小型水力發(fā)電技術(shù)將水中的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成其他形式的能量的技術(shù)已經(jīng)是一項(xiàng)完全成形的工藝，且?guī)讉€(gè)世紀(jì)以來(lái)就已經(jīng)高效率地應(yīng)用于發(fā)電上了。因而，它已經(jīng)成為許多國(guó)家，尤其是非洲、亞洲和南美的一些欠發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)行發(fā)電的主要手段之一。這項(xiàng)技術(shù)最初只是以小規(guī)模出現(xiàn)，并且為發(fā)電機(jī)附近的幾個(gè)社區(qū)服務(wù)，但隨著相關(guān)知識(shí)的擴(kuò)展，它已經(jīng)能夠進(jìn)行大規(guī)模發(fā)電和遠(yuǎn)距離傳輸了。大規(guī)模的水力發(fā)電機(jī)利用廣闊的水庫(kù)，這些水庫(kù)需要靠建造特殊的堤壩來(lái)控制水流，且為達(dá)到此目的，通常需要使用大量的土地。因此，已經(jīng)有越來(lái)越多的擔(dān)憂出現(xiàn)在此類(lèi)發(fā)展對(duì)于環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的影響上。這些顧慮以及傳送的高成本又將人們的興趣重新拉回到小型水力發(fā)電的生產(chǎn)上。最初，在這項(xiàng)技術(shù)發(fā)展的前期階段，發(fā)電并不是其主要目的。水力主要用于進(jìn)行機(jī)械工作，完成預(yù)期任務(wù)，如抽水（家庭供水和灌溉）、研磨谷物和工業(yè)活動(dòng)的機(jī)械操作。

大規(guī)模的集中式水力發(fā)電設(shè)備被證明是昂貴且破壞環(huán)境的，它會(huì)擾亂生態(tài)系統(tǒng)的平衡。經(jīng)驗(yàn)告訴我們，它們是傳送的高成本以及由此導(dǎo)致的電力的高消費(fèi)的最終源泉。除此之外，在東非幾乎不存在任何河流可以持續(xù)且穩(wěn)定地支撐此類(lèi)設(shè)備，但這里確實(shí)存在一些小河可以用于小規(guī)模的發(fā)電。這些資源應(yīng)該被高效利用，以為分散的農(nóng)村家庭提供電力。除了河流外，還有其他途徑可以從水資源中獲得電力。例如，海水熱能、潮汐能、波能甚至地?zé)崮芏际撬阅茉?，可以加以利用。除了地?zé)崮芎退Πl(fā)電外，其他所有與水有關(guān)的能量的使用沒(méi)有對(duì)全球供電系統(tǒng)帶來(lái)任何重大影響。甚至就連水力發(fā)電，這個(gè)最古老的發(fā)電科技之一，在今天發(fā)展完善并大規(guī)模使用的技術(shù)，也只占到大約全球總發(fā)電量的3%。水力發(fā)電作為一種能源的潛力在非洲大陸要高于東歐大陸，且堪比北美大陸。但不幸的是，盡管非洲大陸在未開(kāi)發(fā)的水力發(fā)電潛力上在全球首屈一指，仍有成千上萬(wàn)的居民無(wú)法使用電力。水力發(fā)電的利用原理包括將水庫(kù)里的水所含有的潛在能量轉(zhuǎn)化成一個(gè)自由下落的動(dòng)能，以用于機(jī)械工作。這意味著存儲(chǔ)水的設(shè)備必須高于能量轉(zhuǎn)化點(diǎn)（如發(fā)電機(jī)）。水自由流動(dòng)的量和方向主要通過(guò)使用水管來(lái)控制，這樣就可以引導(dǎo)水流動(dòng)到轉(zhuǎn)化過(guò)程發(fā)生的地方，從而達(dá)到發(fā)電的效果。1

小型水力發(fā)電的作用和意義電力工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的先行工業(yè)。能源也是我國(guó)當(dāng)前的一個(gè)緊迫問(wèn)題。農(nóng)村電氣化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化很重要的一個(gè)方面，全國(guó)的小水電資源又是提供農(nóng)村電力的良好能源。多年來(lái)在國(guó)家和地方各級(jí)的支持下，調(diào)動(dòng)了各方面的力量，治水辦電緊密結(jié)合，小型水力發(fā)電事業(yè)取得了蓬勃發(fā)展。我國(guó)小水電資源相當(dāng)豐富，據(jù)國(guó)家組織對(duì)農(nóng)村水電資源(I0MW≤單站裝機(jī)容量≤50MW)的調(diào)查，全國(guó)農(nóng)村水電資源可開(kāi)發(fā)量為1.28億kW，其中復(fù)查小水電資源可開(kāi)發(fā)量(I0MW以上河流且0.5MW≤單站裝機(jī)容量