中国为何要大力发展水电？它的原理和发展历史你未必了解

　　建国以来我国已经建造了无数的水力大坝，水力发电生产成本低，效率高，还是可再生能源，即使是小河流也能利用水力发电，那为什么中国广泛应用水力发电呢？下面我就给大家讲讲水力发电。
　　水力发电从发明到现在已经有了百年历史，如今已是电力工业主要组成部分之一，在电力工业中发挥着重要的作用，其实水力原理早在我国汉朝就有了，那时的人们已经在利用垂直放置的集水车轮来进行自动锤谷，碎石还有早期的造纸了。
　　从工业革命时期，水能开始被大大利用，英国的理查德·阿克莱特所建立的棉纺织工厂系统就是使用的水力发电。
　　虽然英国当年工业革命普及的还是燃煤蒸汽机，但是为他们打开工业革命序幕的确是水力，只是那时的他们还没有意识到环境问题，也没有那么好的技术来利用水力。
　　直到19世纪，水力发电技术突破屏障，法国的工程师贝诺伊特·福尼隆开发了一个能产生将近6马力的涡轮，也就是最早的福尼隆反击式水轮机。
　　有了这个前车之鉴，美国的莱斯特·艾伦·佩尔顿又后继发明了佩尔顿冲击式水轮机，还在1880年申请了专利，到了20世纪初，奥地利的教授维克多·卡普兰又开发出了叶片可调节的转桨式水轮机。
　　这些都是水力发电站的前身，世界上第一个水力发电项目是在1878年，那时英格兰诺森伯兰有一间乡村小屋里的灯泡就是靠着这个项目发光的。
　　项目研发成功后就开始研究生产民用了，在接下来的数十年里，美国，德国，加拿大等等几个国家建立了数百个水力发电厂用以工业生产。
　　现在水力发电站都是基于这几个原理建成的。
　　第一个，筑坝发电原理，有些河段落差很大，我们就在这块区域修建水坝，建立水库蓄水提高水位，在坝外安装水轮机，水库的水流通过水流隧道流到坝外低处的水轮机，水轮机被水流带动，然后水轮机再带动发电机发电，最后通过尾水渠到下流河道，这就是筑坝建库发电的原理。
　　坝内水库的水面和坝外水轮机出水面有较大的水位差，这样就能加大水流，从而达到提升做功的势能，获取到很高的水资源利用率，这种采用筑坝把水隔断集中落差的方法建立的水电站被称为坝式水电站。
　　第二个，引水发电原理，直接在河流高处建立水库蓄水提高水位，然后再在较低的下游安装水轮机，利用引水道把上游水库的水直接引到下游低处的水轮机上面，然后水流推动水轮机再带动发电机发电，这种方法引水道会比较长，而且会穿过山体，水流通过山体内的尾水渠流到下游河道，这是我们引导水流的一种方式。
　　因为上游的水库水面和下游水轮机出水面有很大的水位差，所以也能产生较大的势能来做功，获得很高的水资源利用率，这种利用引水方式集中落差的水电站就叫引水式水电站。
　　我国大陆的第一座水电站＂石龙坝水电站＂就是坝式水电站，建于1910年，1912年建成运行，到现在＂石龙坝水电站＂仍在运行，期间维护升级过多次，现在的装机容量已经有6兆瓦了。
　　还有第一个自主设计的水电站：＂新安江水电站＂，这座水电站也是坝式水电站，建在杭州建德的桐官大峡谷里，是我国建国后自主设计建造的，设备也是自己生产的。
　　现在我国已经有很多座大型的水电站了，像著名的三峡大坝也是坝式水电站，当初建成的时候中国没几个人不知道，可以说水力发电现在无处不在，你现在用的电都有可能就是水力发出来的。
　　我国的大部分水电站都是坝式水电站，不过也不是没有引水式水电站，像四川省凉山州昭觉县的苏巴姑水电站，这个水电站引水隧道长8601米呢，听这个长度大家就知道为什么我国很少建造引水式水电站了吧？不划算。
　　其实水力发电是一件很容易的事情，水力发电的原理就是利用水位落差，配合水轮发电机产生电力，简单点说就是用不均匀的水是水轮转动产生机械能，然后机械能推动发动机从而产生电力，和发电自行车差不多，只不过脚蹬的那一步被水的冲击力给代替了。
　　所以水力发电根本不消耗水量，水能可以再生，下雨下雪等类似的水循环可以无限再生水资源，再生能源的地位重要性不言而喻，这种免费资源，比起石油，燃煤好太多了，节省了开采运输石油燃煤的人力和开采设备的成本。
　　水力发电设备简单，需求人工量少，而且使用寿命长，像石龙坝水电站，100多年了还屹立不倒，维护费用还不高。
　　水力大坝的功效大家可能只知道发电和抗洪，其实它还有很多方面的功能，大坝把水储存起来，有些地区缺水了就可以利用飞机汲水运输，这样水库周围的地区基本就可以自行控制生态环境，而且储水库其实就是一个人工形成的河，里面是可以养鱼的，还有很多的方面，我就不一一说下去了，大坝储水就等于是储存水力，当需要用到水力发电或者干其他事情的时候它才放闸放水，有这种调节能力对供电来说更加可靠和灵活。
　　水力发电前景广阔，再加上我国经济发展飞速，各种能源需求消耗都在增加，在这种情形下应该大力发展水力发电。
　　现在我国还有很多河流没有被利用到，那大家觉得在每一条河流上面都建一座水电站怎么样呢？大家觉得行还是不行？
　　我国确实有很多水能资源没利用上，虽然我国水电发电的总量在世界上占比百分之28，一个国家就占了全球的四分之一，但是其实我国还有百分之47的水力资源还没被开发利用呢。就对现在的世界环境来说，水电建设，提高可再生能源的利用占比率还是很重要的，人类现在必须要正视一下环境污染的问题了。
　　想要建一座水力发电站其实要考虑的事情是很多的，先说说建造小河流间的水电站，这种小型水电站一般国家是不会考虑的，因为我国的山川河流太多了，大型河流还没利用完呢小河流肯定是后考虑的，然后如果有民众想要自己建造一所小型水电站的话那也是可以的，国家是允许个人建造小型发电站的，但是建造小型水电站要求是高的，首先要设计，然后租哪块地要交多少钱，建造的水库要确保质量过关，能防洪，还得环保，很多很多的需求，就算你不考虑钱，建造了这么一座水电站之后它发的电可能还不够一两户人家用，性价比极低，所以我国基本没有小型水力发电站。
　　国家想要建大型水坝发电站的话也是一件很浩大的工程，除了要满足上面的条件之外还要考虑人民因素，原本在那块区域居住的老板姓还要搬居到其他地方，而且后续供电，电线连接啥的都要有规划，所以水电站不是想建就能进建的。
　　水电站由很多水工建筑物组成，有挡水建筑物，泄水建筑物，进水建筑物，引水建筑物，平水建筑物还有水电站厂房等几个水工建筑物。
　　挡水建筑物就是水库周围的那一圈，包括闸门，把水储存在里面，它能提高水位，拦截水流，控制水流量。
　　泄水建筑物不光用来排出水库容不下的水，还要防止洪水漫过坝顶，确保水库的安全运行，像溢流坝，河岸溢洪道，引水明渠溢水道，坝下泄水管等都是泄水建筑物。
　　进水建筑物就是汲水的设备，能让水轮机从河流或者水库汲取需要的水流量。
　　引水建筑物是运输设备，它在水电站中集中落差和运输水流量，比如明渠和隧道，水轮机管道也能运输水流量，但是不能集中落差，所以只能算半个引水建筑物。
　　平水建筑物就是一个压力阀，当负荷突然变化的时候，引水系统中的水流量和压力就会剧烈波动，这时候平水建筑物就会调整供水量和压力，保证引水建筑物和水轮机管道的安全，让水轮发电机组可以正常稳定的运行，这是一个很大体积的建筑，因为里面有压力池，而且要能阻断水流。
　　厂区建筑物包括厂房，开关站，变电站，就等于是总指挥所，厂房是水电站里最重要的建筑物之一，基本所有的电气设备都在这里面，跟别的工业厂房不同，它是把水力机械和电气设备等一些特殊的设备都结合在了一起的特殊水工建筑物。
　　开关站里面安装了各种高压配电装置，所以不像它的名字，更应该称作是高压配电场。
　　变电站就是安装升压变压器的地方，也是保障安全的。
　　除了这6个还有一些其他的建筑物，这些建筑物在水能转化为电能的过程中没有直接作用，像船闸，鱼闸，鱼道，升船机，阀道还有为灌溉或者城市供水而设的取水设施等。
　　虽然没直接作用到，但是它们也是水电站中不可或缺的一部分。
　　我们在自然河道中建造建筑肯定会造成一些影响，生态和环境都有，比如像太平洋海岸的水坝，这个大坝阻止了鱼群回到河道上游产卵，虽然水坝里设计了鱼梯，但还是不能避免这种情况的出现，还有有些鱼群要回到海里必须经过发电站的涡轮，这对他们而言是非常危险的，还有一些陆地生物，他们本来在这片区域生活，大坝的修建等于让它们没了家，搞不好就会被饿死，所以为了解决这些问题人类就会通过船只把小鱼送过去，或者是直接拆除一些大坝。
　　还有环境问题，大坝的建造肯定会建造大水库，水库太大就会引起地表的活动，也就是会引发地震，还有地址也会出现一些改变，因为本来这片区域的水就这么多，现在给强行扩大了，压力密度等等都会不同，就会造成土质的改变。
　　现在人类建造水电站发现的问题越来越多，未来建造大坝水电站考虑的方面就会越来越广，技术也越来越成熟。
　　现在水资源利用是技术最成熟，开发最省钱，调度最灵活的了，水资源还是清洁可再生能源，以后能源生产肯定能发挥更好的作用，对以后世界的能源结构肯定会占据一席之地，相信我国的水力发电企业会逐渐壮大，早日成为水力发电行业中的引领者，为世界环境做出伟大的贡献。