三峡水电站是世界第一大水电站吗(三峡水电站vs伊泰普水电站)

三峡水电站,作为世界上最大的水利工程,为何发电量只能屈居第二?在世界20大超级水电站排行榜上,我国的三峡以2250万千瓦的装机容量稳居世界第一,超过第二名伊泰普水电站850万千瓦.但在发电量方面,我国的三峡却在很长一段时间内略逊色于伊泰普水电站.并且直到2014年,三峡才第一次坐在了世界发电量第一的宝座上.

水力发电

与靠燃烧化石燃料来产生电能的火力发电站不同,水力发电是利用水的势能转变为电能的一种发电方式.具体点来说就是利用水的压力或者流速冲击水轮机旋转,进而带动与水轮机位于同一轴承上的发电机旋转,将能量由一开始的势能转变为电能.因此直观点来看,影响水力发电厂发电量多少的因素主要有两个,第一是水的流量,第二是水的流速,也就是坝体的落差.

三峡水电站

自然因素

我们先来看两个水电站的河流流量.三峡水电站,大家已经非常熟悉了,坐落在我国长江的上游.长江的多年平均径流量为96亿立方米,三峡坝址的多年平均径流量约为45亿立方米.而伊泰普水电站所在的巴西与巴拉圭交界河—巴拉那河年径流量约为72亿立方米,通过伊泰普水电站的流量也才不到3亿立方米.单纯的从径流量来看,伊泰普水电站不能和三峡相提并论.那从坝体高度来看呢?伊泰普水电站的水坝高度达到了196米,上下游水位落差在120米左右,而我国三峡的坝体高度为185米,水坝上下落差达到了113米.在坝高方面,虽然我国的三峡略逊一筹,但总体而言相差不算很大.既然两个水坝的高度相差没有太大,三峡的径流量还要高于伊泰普水电站,那为何我国的三峡屈居第二呢?那是因为我国三峡水电站虽然年平均径流量较多,但是它的径流量季节性变化大.我国的长江流域大部分属于亚热带季风气候区,年降水量在时间上的分布很不均匀.冬季降水量为全年最少,春季降水量逐月增加,8月主要雨期已经移至长江上游,并且长江上游6—9月份的降水量占全年该地区降水总量的60%—80%.可能有人会认为,这时候降水量多发电量不就会更多吗?但事实并不是这样的,为了保证人民的生命财产安全,三峡大坝需要在这段时间内进行泄洪.而排泄的这一部分洪水并不会发电,而是通过管道直接排向下游.再加上在洪水来临之前,水库就需要排泄部分库容来保障防洪的需要,因此在暴雨集中的季节,有大量的水被直接排走而没有发电.但是反观世界第二的伊泰普水电站,它所在的巴拉那河段属于亚热带湿润气候,在东南信风的作用下,大西洋的湿热气流常年被带到南美洲大陆腹地,因此伊泰普水电站四季皆有降水,且季节变化不大.很少会有需要弃水的现象,对径流量的利用率很高.所以总的来看,伊泰普水电站的发电量在很长的一段时间内都高于三峡.

伊泰普水电站

社会因素

两座水电站在建设之初的目的就有所不同.伊泰普水电站的建设一开始就是为了发电,截止到2014年,伊泰普水电站已经可以满足巴拉圭75%与巴西17%的电力消费.30多年来,它为两国提供了大量的清洁能源.除了发电,伊泰普水电站还有一个建设者当时都不一定想到的作用,就是调节国际关系.别看巴西与巴拉圭是邻国,并且一起建立并利用了伊泰普水电站,但其实在建造这个水电站之前,两国却是不共戴天的仇人.在1864年到1870年的一次战争中,巴拉圭几乎被夷为平地,并且有60%左右的人牺牲在了这场战斗中.战争结束后,巴西还割走了巴拉圭的部分领土,并且获得了在巴拉圭河上通航的自由.这对巴拉圭人来说,无疑是赤裸裸的羞辱,两国也因此结下了仇恨.但这一切都因为伊泰普水电站的建设发生了改变.因为伊泰普水电站的建成会淹没两国之间有争议的瓜伊拉瀑布群.巴西作为两国中实力较强的一个,率先控制了瓜伊拉瀑布群,并且计划开发该流域的资源.别看巴西是南美洲的一个大国,但却十分缺乏煤炭、石油这样的化石燃料,可是它国内的工业生产离不开大量能源的支持,因此就将目光看向了水利资源丰富的巴拉那河流域.但巴拉圭必然会不乐意,而且贸然开发,巴西还可能会受到其他国家的谴责.因此为了能够和平开发这块土地,巴西与巴拉圭进行了多轮协商.最终两国决定各出资一半共同建设伊泰普水电站,至此两国的争议才算解决.与伊泰普水电站不同,我国的三峡工程首要目的就是防洪.就拿去年我国南方的特大洪水来说,三峡大坝在一个半月内经受了五次上游洪水的冲击,累计拦洪293亿立方米,有效地减轻了长江中下游的防洪压力.其中最大的长江第5号洪水入库时流量达到了75立方米/秒,成为三峡工程建设以来的最大入库流量.在本轮洪水中,三峡水利枢纽再次拦蓄洪水76.6亿立方米,保障了下游城市的安全.除了防洪,三峡还兼具水资源调度的职能.2010年,三峡汛期后蓄水,形成了一个库容接近4亿立方米的巨型水库.2011年,长江下游发生50年一遇的旱灾,三峡工程启动应急补水调度,保障了下游沿线地区的饮水安全.因此我们不难看出,三峡工程在建立之初就是以防洪为主要目的,只有在保障人民的生命财产安全的前提下,我们才可以发挥它的经济效益.三峡在这一方面的能力,是世界上任何一个水电站都无法比拟的.

解决方案

近年来,随着溪洛渡、向家坝等水电站的建成,长江上游的水量变化得到了一定程度的调整,三峡的发电量也在逐年攀升.去年,在长江上游水量增多的影响下,三峡全年累计发电量达到了1118亿千瓦时,打破了伊泰普水电站在2016年创造的1030亿千瓦时的世界记录,三峡的输变电工程也成为三峡水电“送的出、落得下、用得下”的重要保障.但在我们为三峡再一次创下世界记录而自豪的同时,另一个问题也值得我们反思:这些可再生能源我们真的能够完全利用起来吗?我国的基础设施又是否可以跟得上新能源的快速发展?2017年时,三峡水电站的发电量为976亿千瓦时,而当年我国弃水、弃风、弃光的电量总和达到了17亿千瓦时,也就是说我国有如此多的可再生能源没有被利用起来.虽然我国幅员辽阔,资源充足,但局部来看,可利用能源数量与经济发展之间并不平衡.这些被弃用的电,都来自于相对贫困、用电量较少的西北、西南等地.而对电量需求较大的东部经济发达的省份,却没有相对充足的资源供它们发展.而这一矛盾的背后,是对我国电网配套设施急需改进的要求.提高电力的调度能力,建设有效的输电线路,对于解决三弃问题至关重要.特高压技术的发展,无疑解决了我国输电难的困境.截止到2020年上半年,我国已经全面投运特高压输电线路21条,在建的特高压输电线7条.我国的水电总院副院长易跃春曾表示:十四五期间,弃水、弃风、弃光等问题将得到基本解决,我国的可再生能源利用率将大幅提高.

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