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第41章 我行我能——水力发电

“长江是孕育中华民族古老文明的摇篮。它流经四川盆地东部时,冲开崇山峻岭,夺路奔流形成了壮丽雄奇、举世无双的大峡谷——长江三峡:瞿塘峡、巫峡和西陵峡。”导游边走边讲,“著名的三峡水电站,位于重庆市到湖北省宜昌市之间的长江干流上。现在我们参观的就是三峡大坝,大坝建成后可以用来蓄水发电。”

据文字记载,利用水力作为能源使用已有2000多年历史。早在古代,我国劳动人民就发明了“水磨”“水碾”“水车”“水碓”,但早期只是用水力带动简单的机械,用作农业灌溉和手工作坊的动力。直到19世纪后期,第二次技术革命的到来,发电机和输电技术的发展,才为水能的大规模开发利用开辟了广阔的前景。

水力发电就是利用水的机械能转化为电能来实现的。水从高处流往低处的过程中,高度越大,具有的重力势能越大,转化为动能的量也越大。水的动能冲击水轮机,使水轮机高速旋转,水轮机带动发电机,发电机的线圈在磁场里面做切割磁感线运动而得到正弦式交流电,水轮机的动能转化为电能。由于输电线本身有电阻,电流在输送的过程中有大量电能的损耗,从发电站输送到用电户就所剩无几。因此发电站发出来的电必须先经过升压变压器升压,利用高压输电,高压输电可以有效减少电能的损耗,到达用户后,用降压变压器降到用电器需要的工作电压就可以了。

水力发电是一种比较洁净的发电方式,水电站运行费用低,设备不易发生故障。许多水电工程除了发电外,还兼有防洪、灌溉、城市供水等多种功能。同时,水力发电是一种灵活的能源供应系统,既可连续运转,也可以把能量储存起来。