水力发电原理(水力发电原理全过程)

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世界上的水电站输出675，000兆瓦的电力，相当于36亿原油产生的能量。

美国有2000多个水电站在运行，已经成为美国最大的可再生能源！

我们将看到向下流动的水如何产生电能，并了解形成水力发电所必需的水流的水循环。你还会看到水电的一个独特应用，可能会改变你的日常生活。

如果你玩过漂流，那么你已经感受到了河流的部分力量。急流的速度是当携带大量水的河流向下游流动并穿过狭窄的河道时产生的。当河水挤进这个开口时，它的流速会变快。洪水是大量水中蕴含巨大能量的另一个例子。

水电站利用水能，并使用简单的机械手段将这种能量转化为电能。事实上，水电站是基于一个非常简单的概念，水流过大坝，转动水轮机，水轮机带动发电机发电。

大多数水电站依靠大坝蓄水，形成一个巨大的水库。

打开取水口大坝上的闸门，水将在重力作用下通过一个叫做隧道的通道，将水引向涡轮。当水流过水道时，压力上升。

水轮机冲击并旋转着涡轮巨大的叶片，涡轮通过传动轴与它上方的发电机相连。水电站中最常见的水轮机是混流式水轮机，它看起来像一个带有弯曲叶片的大盘子。根据水资源和能源教育基金(FWEE)提供的数据，水轮机可以重达172吨，它可以以每分钟90转的速度旋转。

当涡轮叶片旋转时，发电机中的一系列磁铁也随之旋转。一块巨大的磁铁通过铜线圈旋转，移动电子产生交流电。

连接水轮机和发电机的传动轴

水库中的水被认为是储存的能量。当闸门打开时，水通过隧道流出，并转化为动能，因为它在运动。可以产生的电能取决于几个因素，其中两个因素是水流和水头的大小。水头是指从水面到涡轮叶片的距离。水头和水流越大，产生的电能就越多。水头通常取决于水库的蓄水量。

抽水蓄能

以上是大部分水电站的工作原理。但是，还有一种水电站，叫抽水蓄能电站。在传统的水电站中，水库中的水流经水电站，流出到下游的河流中。抽水蓄能电站有两个水库:

和传统的水电站一样，上水库由大坝形成。这个水库的水流经水电站发电。

流经水电站后，下库水流入下库，而不是流入河水，流向下游。

利用可逆式水泵水轮机，发电站可以将水泵回上水库。这是在低功耗期间实现的。基本上，第二个容器将被上部容器重新填充。通过将水抽回上水库，发电站将有更多的水在用电高峰期发电。

水文循环

对于水循环水电站来说非常重要，因为水电站是靠水流发电的。如果水电站附近没有降雨，水就不会往上游汇集。如果上游没有集水，流经水电站的水就会减少，发电量也会减少。

水力发电的基本原理是利用运动液体的能量推动水轮机的叶片。通常需要在河流中修建水坝来实现这一功能。然而，最近的一项新发明是使用小得多的水力发电系统为便携式电子设备提供电力。