水能計(jì)算及水電站主要參數(shù)選擇

第11章水能計(jì)算及水電站主要參數(shù)選擇

46．什么是水能計(jì)算，它的目的和任務(wù)是什么？

水能開發(fā)的主要方式是水力發(fā)電。水電是一種清潔的能源。

我國水能資源十分豐富，水能資源理論蘊(yùn)藏量為6.8億千瓦，可開發(fā)水能資源為3.8億千瓦，居世界第1位。但目前我國水能資源開發(fā)利用程度還比較低，水能資源總開發(fā)利用率不足20%。從全國看，我國待開發(fā)的水能資源主要集中在西南和西北地區(qū)，同時(shí)小水電的開發(fā)也具有廣闊的前景。

水電站的裝機(jī)容量、出力和發(fā)電量等是水電站重要的指標(biāo)。有關(guān)水電站出力、發(fā)電量和其他參數(shù)的計(jì)算稱為水能計(jì)算。

在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，進(jìn)行水能計(jì)算的目的主要是選擇和水電站及其水庫有關(guān)的參數(shù)，如水電站裝機(jī)容量、正常蓄水位、死水位等。

在運(yùn)行階段，水電站的規(guī)模已經(jīng)確定，進(jìn)行水能計(jì)算的目的主要是為了確定水電站在電力系統(tǒng)中最有利的運(yùn)行方案。

47．什么是電力系統(tǒng)，什么是電力系統(tǒng)負(fù)荷圖？

在一個(gè)區(qū)域中，將各種發(fā)電站用輸電線路聯(lián)系起來統(tǒng)一向用電戶供電稱為電力系統(tǒng)。 電力系統(tǒng)的容量和發(fā)電量應(yīng)滿足國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門的需要。電力系統(tǒng)的負(fù)荷是隨時(shí)變化的。目前，電力還不能大規(guī)模地儲(chǔ)存，故系統(tǒng)中各種電站的發(fā)電出力需按照負(fù)荷的變化而變化。電力系統(tǒng)負(fù)荷圖即為反映電力系統(tǒng)負(fù)荷隨時(shí)間變化的圖線。

（1）電力系統(tǒng)日負(fù)荷圖

文字教材中的圖11.14為電力系統(tǒng)日負(fù)荷圖及電能累計(jì)曲線。該圖左邊為日負(fù)荷圖，其縱軸表示電力負(fù)荷（單位為萬千瓦或者兆瓦），橫軸表示時(shí)間（單位為小時(shí)）。電力系統(tǒng)日負(fù)荷圖表示在一天之內(nèi)負(fù)荷隨時(shí)間變化的情況。按照負(fù)荷變化的情形，日負(fù)荷圖可分為峰荷、腰荷、基荷三個(gè)區(qū)（如文字教材圖11.13所示）。圖11.14的右邊為日電能累計(jì)曲線，它表示電力負(fù)荷與其相應(yīng)的日電能的關(guān)系。不同負(fù)荷在日負(fù)荷圖中對應(yīng)的面積即為日電能，在圖中以橫坐標(biāo)表示。

（2）電力系統(tǒng)年負(fù)荷圖

電力系統(tǒng)年負(fù)荷圖又分為年最大負(fù)荷圖和年平均負(fù)荷圖。年最大負(fù)荷圖表示系統(tǒng)每天的最大負(fù)荷在一年中的變化情況。年平均負(fù)荷圖表示系統(tǒng)每日的平均負(fù)荷在一年內(nèi)的變化情況。圖11.15即為電力系統(tǒng)的年最大負(fù)荷圖，圖11.16為電力系統(tǒng)的平均負(fù)荷圖。這兩幅圖實(shí)際上都進(jìn)行了簡化，即認(rèn)為在一個(gè)月內(nèi)日最大負(fù)荷和日平均負(fù)荷是不變的，故兩種年負(fù)荷圖都呈階梯形。

需注意，日負(fù)荷圖和年負(fù)荷圖存在著對應(yīng)關(guān)系。

48．什么是水電站保證出力？

水電站利用水能生產(chǎn)電能。如前述，河川徑流具有不均勻性和隨機(jī)性，因水電站水庫的調(diào)節(jié)能力是有限的，故使水電站能夠提供的電能具有隨機(jī)性。

在電力系統(tǒng)中，電力負(fù)荷是由火電站、水電站以及核電站共同承擔(dān)的（目前我國核電站裝機(jī)容量和發(fā)電量所占比率均很小），為使電力系統(tǒng)安全、可靠地滿足國民經(jīng)濟(jì)各部門的需要，要求水電站能夠按照一定保證率，比較有把握地承擔(dān)電能和負(fù)荷。

保證出力是水電站在長時(shí)期工作中，相應(yīng)于設(shè)計(jì)保證率的控制時(shí)段（比如供水期或枯水期）的平均出力。保證出力的概念十分重要。首先應(yīng)明確，保證出力具有統(tǒng)計(jì)意義，它相應(yīng)于設(shè)計(jì)保證率。

另外，保證出力雖然是“出力”，其單位是千瓦或者兆瓦，但它是一個(gè)時(shí)段的平均出力，

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