水力发电原理动画（水电站是如何发电的）

全世界水电规模巨大

2017年，全世界水电装机达1267GW，全球水电发电量达到了创纪录的4185 TWh，电力足够十亿人使用。--- 国际水电协会（IHA）《2018水电现状报告》。

注：1GW=100万kW；1TWh=10亿kWh

（图片：水电主要状况，来源于IHA）

水电站是如何发电的？

水电站是由一系列建筑物和设备组成的工程。建筑物（如大坝）主要用来集中天然水流的落差，形成水头，并以水库汇集、调节天然水流的流量；基本设备是水轮发电机组。水电站将水的势能和动能转换成电能。

水电站可以分为坝式、引水式和混合式三种基本类型。在我国，5万kW及以下水电站称为小水电或农村水电。

（坝式水电站示意图，阿土翻译）

（引水式水电站示意图，底图来源于wiki）

水电站发电的基本过程：水流通过水电站引水建筑物（如压力管）进入水轮机，水轮机受水流推动而转动，将水能转化为机械能；水轮机带动发电机发电，机械能转换为电能，再经过变电和输配电设备将电力送到用户。（点击观看水力发电过程视频）

水轮发电机组：水斗式水轮发电机组和混流式水轮发电机组是目前世界各国广泛采用的水轮发电机机组。

1、水斗式水轮发电机组发电过程（3D动画）

视频约10M，来源于腾讯视频，由安德里茨（ANDRITZ）集团制作。

2、混流式水轮发电机组发电过程（3D动画）

水电是清洁可再生能源

比较火电、核电、风电、太阳能、地热能等能源利用形式，水力发电的优点是绿色可再生、能源利用效率高、开发技术成熟、保养维护成本低，缺点是水电站可开发资源受水文、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。

通过研究,国际水电协会（IHA）提出：水电是世界上最洁净的发电来源之一。

（图片：水电效益，来源于IHA）

通过水力发电，全球减少了近40亿吨温室气体排放。此外，还避免了1.48亿吨空气污染微粒、6200万吨二氧化硫和800万吨氮氧化物的排放。

水能为自然界的可再生性能源，随着水文循环周而复始，重复再生（见下图）。水电站所发的电能来源于水能，最终来源于太阳能。水力发电所获得的是一种可再生能源。

（图片：水文循环，视频截图）水力发电在水能转化为电能的过程中不发生化学变化，不排泄有害物质，对环境影响较小，因此水力发电所获得的是一种清洁的能源。

（图片：水文循环）

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