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  • 1 # 鍾銘聊科學

    話說在三峽建成之前,全球最大的水電站是巴西與巴拉圭交界的巴拉那河上的伊泰普水電站。伊泰普水電站的裝機容量是1400萬千瓦,由20臺70萬千瓦的發電機組共同構成。曾經在2013年的時候,創造了當時的發電記錄:986億千瓦時

    三峽建成後,伊泰普水電站只能排第二。三峽的裝機容量為:2250萬千瓦,由32臺70萬千瓦的水輪發電機組和2臺5萬千瓦的電源機組共同組成。

    其中,32臺水輪發電機組就被安裝在大壩的後側,,其中左岸14臺、右岸12臺、右岸地下6臺。

    從裝機容量來看,三峽水電站比伊泰普水電站多了850萬千瓦,那麼三峽水電站的年發電量應該是要比伊泰普水電站的年發電量更大才是。

    那麼問題來了,這個說法到底準確嗎?為何裝機容量更大,咋發電量卻更少呢?

    其實,這說法是有問題的,它只是在一段時間內是正確的。但是從2014年開始,這個說法就是錯誤的。那究竟是咋回事呢?

    三峽大壩

    三峽大壩是混凝土重力壩,位於位於中國湖北省宜昌市夷陵區三鬥坪鎮境內,距下游葛洲壩水利樞紐工程38公里,並和葛洲壩水電站形成梯級排程電站。關於在長江三峽建造大壩的設想,其實最早可以追溯到孫中山。1918年,他曾發表了開發三峽水電資源的論著。

    1950年2月,長江水利委員會正式成立;1955年,正式開始全面開展關於長江流域的規劃和三峽工程的相關勘測、科研、計劃等工作。這一系列的工作持續到了1957年年底,就基本完成了;1970年12月26年,葛洲壩工程批准興建,這是在為建設三峽工程作實戰準備。

    1994年12月14日,三峽工程正式開工修建。2006年5月20日,三峽大壩全線修建成功。

    為何伊泰普水電站發電量會更大?

    1973年4月26日,巴西和巴拉圭簽署了為兩國的水電開發巴拉那河的法律文書:伊泰普條約。1975年10月,伊泰普水電站開始動工修建,1991年5月竣工,最後一臺機組開始發電。

    伊泰普水電站大壩長度為:7744米,大壩高度為:196米,總庫容為290億立方米。

    三峽作為全球最大的水利水電工程,共包括了主體建築物及導流工程兩個部分。其中,大壩的長度為:2335米,大壩高度為185米,總庫容為393億立方米。

    從基礎資料上來看,伊泰普水電站的大壩高度要略高於三峽水電站。不過,這個資料的意義不大,因為水電站發電依靠的是前後落差,三峽大壩的前後有效水位落差大概為113米,而伊泰普大壩前後有效水位落差大概為:118米,兩者僅相差5米,且三峽的裝機容量更大,照理說,不應該三峽的發電量小於伊泰普水電站才是。那是不是還存在其他影響因素?

    除了前後有效水位落差之外,平均年徑流量也是一大影響因素。平均年徑流量是指一年內透過河流某一過水斷面的水量

    平均年徑流量的情況來看,長江上游的宜昌站的平均年徑流量是:4510億立方米,這也就是三峽大壩所在地的平均年徑流量;而伊泰普水電站所在地區的平均年徑流量為2860億立方米。

    照理說,在不考慮發電機組情況下,平均年徑流量越大,能發電量應該越大。而三峽發電機組的總功率更大,發電量也應該更大才對。那麼問題到底出在了哪裡?

    其實核心原因在於兩者的定位有些許不同!

    伊泰普水電站的總庫容為290億立方米,在枯水期,要裝滿也就是十來天的時間。之所以總庫容相對三峽小這麼多,就在於它的功能其實主要是用來發電的,它供應了巴拉圭電力消耗的75%和巴西電力消耗的17%。

    2009年11月10日,由於伊泰普水電站的傳輸線路被風暴破壞,導致巴拉圭整個國家停電15分鐘,巴西首都里約熱內盧以及聖保羅停電2個小時,根據相關媒體的報道,大概有5000萬人受到了停電的影響。由此可見,伊泰普水電站對於巴拉圭和巴西供電的重要性。

    反觀三峽的總庫容是393億立方米,它的發電量只佔全國發電量的2.5%,發電只是它眾多工中的其中一個,它還肩負著許多其他重要的任務,其中就包括了防洪抗旱航運

    尤其是到了每年的汛期,三峽需要在防洪方面扮演極其重要的作用,確保長江兩岸居民安居樂業,此時會對發電進行有效的管理,寧願犧牲一些發電量。這才導致三峽有時候的發電量會比伊泰普水電站少,如果三峽只是純粹的發電站,那發電量一定比伊泰普水電站更多。

    三峽發電量已是世界第一

    不過,三峽大壩實際上在這些年的運營當中也在慢慢地調整,大大提高了發電的效率。2014年的發電量就超越了伊泰普水電站,後來2017年一直到2019年,發電量都要高於伊泰普水電站。

    也就是說,三峽的總髮電量也只是在2014年之前,沒有比伊泰普水電站多,而在最近這些年,已經超越了伊泰普水電站,2018年,三峽水電站發電量更是突破了1000億千瓦時,創單座電站年發電量世界新紀錄,而2020年,三峽水電站還重新整理了這個記錄。

    所以,網路上說三峽水電站發電量排名第二都是很早以前的資料了,都是過時的說法,而現在三峽發電量多年穩坐第一的位置。

  • 2 # 一木森林

    三峽大壩總工期18年,總投資超過了2000億元,庫區最終的移民數量達到140萬人,可每年的發電量比不上全球第二大水利設施,難道三峽大壩真如人們想象中的那麼不堪麼?

    三峽水電站,是中國有史以來建造最大的工程專案,從它開工的那天起,爭議一直伴隨左右。例如環境問題、移民問題、投資回報問題等等。就算是現在,仍然有很多人認為,建設三峽水電站完全沒有必要。

    甚至還有人提出疑問,三峽水電站做為世界上最大的水利樞紐,每年的發電量還比不上世界第二的水利樞紐,可事實真的是這樣麼?

    首先,我們先了解下世界第二大水利樞紐

    很多人對“世界第一”非常熟悉,但對“世界第二”知之者甚少。說道世界第二大水利樞紐,就是位於巴西和巴拉圭交接的伊泰普水電站,在三峽水電站建成之前,伊泰普是世界上最大的水利樞紐。

    從上世紀初開始,巴西經濟增長強勁,對應而來的是電力供不應求。為了滿足大陸的用電需求,上世紀七十年代,巴西決定和巴拉圭合作,在巴拉那河建造當時世界上最大的水電站—伊泰普水電站。

    伊泰普水電站於1975年正式開工建造,到1983年第一臺發電機投入執行,再到1991年工程的全面竣工,整個建設週期長達16年,耗資180億美元

    水電站主壩高196米,長1500米。左接溢洪道,溢洪閘長483米,最大洩洪量為62200立方米/秒。水庫控制流域面積82萬平方公里,總庫容290億立方米,有效庫容190億立方米。

    2001年,伊泰普水電站進行工程擴建,又增加了兩臺發電機組,最終的發電規模為20臺70千瓦水輪發電機組,總裝機容量達到了1400萬千瓦

    該水電站在發電量上已連續15年保持世界第一。2016年,伊泰普水電站創下了其最高發電量——1030億度,其巨大的產能令人歎為觀止。無論是總裝機容量還是年發電量都創下了當時的世界之最。

    伊泰普水電站不僅滿足了巴拉圭的全部用電,而且還供應著巴西全國20%以上的用電量。2009年11月10日,強烈雷雨天氣引發巴西電網故障,導致伊泰普水電站中止工作,結果半個巴西陷入漆黑,5000多萬人受到影響。

    這一方面反映出巴西電網脆弱的現實,另一方面也體現出了伊泰普水電站的重要地位。

    從圖中的資料我們可以看出,三峽水電站的年發電量為847億千瓦時,伊泰普水電站的年發電量為900億千瓦時。僅憑此項資料的話,三峽的發電量確實比不上伊泰普水電站。

    事實真的如此麼?

    實際上,這張圖片的資料是幾年前的老資料了。三峽水電站初期的規劃是26臺70萬千瓦的發電機組,總裝機容量1820萬千瓦時,年發電量847億千瓦時。後來在右岸大壩白石尖山體內增加了6臺70萬千瓦的水輪發電機,再加上三峽電站自身的兩條5萬千瓦的電源電站,總裝機容量達到了2240萬千瓦時

    加裝數臺發電機組的三峽大壩,2014年全年發電量達988億千瓦時,創單座水電站年發電量新的世界最高紀錄,首次超越伊泰普併成為世界上年度發電量最高的水電站

    2020年,三峽水電站的年發電量達到了1031億千瓦時,打破了2016年伊泰普水電站以1030億千瓦時創造的世界紀錄。

    兩座水電站的總裝機容量相差巨大,為何年發電量相差不大呢?

    三峽水電站的裝機總容量是2240萬千瓦時,伊泰普水電站裝機總容量為1400萬千瓦時,兩者的差距這麼明顯,但年發電量相差始終不是很大。

    伊泰普水電站建在世界第五大河—巴拉那河上。巴拉那河全長5290公里,總流域面積280萬平方公里,平均年徑流量7250億立方米,水量充沛、落差也較大

    最主要的是,巴拉那河所處的氣候屬於熱帶季風氣候,幾乎全年降雨,每年大量的雨水補充到巴拉那河之上,一年四季高水位執行,水庫具有年調節性,因而能基本持續保持高水頭、高功率滿發電。

    反觀三峽大壩,地理位置上屬於溫帶季風氣候,雖然南方的降雨量同樣充沛,但和巴拉那河相比還是差了不少,一年中有明顯的枯水期和洩洪期,真正做到全力發電的只有降雨充沛的那幾個月。

    除此之外,三峽大壩是個以防洪為主,兼顧發電、航運、供水、生態等多方面的綜合性水利工程,為保防洪,三峽大壩有三分之二的時間是低水位發電,甚至在汛前和汛初將近四個月的時間,是超低水位發電。為了保證航運和中下游的供水,還要在枯水期加大下洩流量,導致發電能力損失巨大。

    而伊泰普只是一個純水力發電站,沒有防洪、航運、供水、生態上影響發電的因素。

    說在最後

    有人問,三峽工程投資那麼多,到底值不值?要我說,值。

    一個三峽水電站相當於3個內蒙古托克托火電廠(世界第一大燃煤電廠),每年的發電量能省下來的煤炭數以億噸。不但減小了對環境的汙染,成本方面也節省很多。

    三峽工程從1993年開工,到2003年首批機組發電的這11年時間裡,工程不產生任何回報,但水電機組一旦投產之後,養護成本、原材料成本、執行維護費用等都要優於其它發電形式。

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