§4小水電和抽水蓄能關(guān)注的問(wèn)題水力發(fā)電的原理是什么？水輪機(jī)的類(lèi)型有哪些？小水電站的水工建筑物的結(jié)構(gòu)是什么樣？抽水蓄能依據(jù)什么原理運(yùn)作？其應(yīng)用狀況如何？我國(guó)的小水電資源分布有什么特點(diǎn)？如何對(duì)它們進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用？教學(xué)目標(biāo)了解小水電的概念和我國(guó)小水電資源的分布；掌握水力發(fā)電原理和抽水蓄能電站原理；掌握小水電站的三種開(kāi)發(fā)方式；了解水輪機(jī)和水工建筑的分類(lèi)；了解小水電和抽水蓄能電站的發(fā)展情況。2§4.1水力發(fā)電原理和水電站構(gòu)成水力發(fā)電是一種把水的勢(shì)能和動(dòng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程。其基本原理就是，利用水的重量與水流的沖擊力推動(dòng)水輪機(jī)，再由水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，最后通過(guò)變電和輸配電設(shè)備，將電能輸送到電網(wǎng)或直接供用戶使用。水力發(fā)電的任務(wù)就是要集中利用這種被無(wú)益消耗掉的水能，以產(chǎn)生工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ钪袕V泛利用的電能?！?.1.1水力發(fā)電原理3

在水電站(廠)中，水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)出的電力功率稱為出力。所謂水流的出力就是單位時(shí)間內(nèi)的水能，能量的大小以水頭和流量來(lái)度量：

N=9.81ηQH式中，N為水電站出力(kW)；

η為水輪發(fā)電機(jī)組的總效率，其值為0.70～0.90；Q為流量(m3/s)；H為水頭(m)。§4.1.1水力發(fā)電原理

對(duì)于小型水電站出力近似公式為：

N=(6.0～8.0)×QH式中，6.0～8.0為水輪發(fā)電機(jī)組的效率系數(shù)。

年發(fā)電量公式為：

E=NT

式中，N為平均出力；T為年利用小時(shí)數(shù)。4§4.1.2水電站的開(kāi)發(fā)方式

按集中落差(水頭)的方式，水電的開(kāi)發(fā)方式可以分為堤壩式、引水式和混合式等。1．堤壩式水電站在河流中落差較大的適宜地段攔河建壩，形成水庫(kù)，將水積蓄起來(lái)，抬高上游水位，形成發(fā)電水頭。根據(jù)水電站廠房在水利樞扭中的位置，堤壩式水電站又分為壩后式和河床式等型式。5壩后式水電站如圖4.3所示，廠房建在壩的后面，全部上游水壓由壩體承受，適用于水頭較高的情況。水庫(kù)的水流經(jīng)壩體內(nèi)的壓力水管引入廠房推動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。6河床式水電站，如圖4.4所示，發(fā)電廠房修建在河床中，作為壩體的一部分也起擋水作用，直接承受上游水的壓力。水流由上游進(jìn)入廠房，驅(qū)動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)后泄入下游。77§4.1.2.2引水式水電站引水式水電站，如圖4.5所示，一般建筑在山區(qū)水流湍急的河道上，或河床坡度較陡的地方，由引水渠道造成水頭，而且一般不需修壩或只修低堰，適用于水頭很高的情況。88§4.2.2.3混合式水電站在適宜開(kāi)發(fā)的河段攔河筑壩，壩上游河段的落差由壩來(lái)集中，壩下游河段的落差由壓力引水道集中，而水電站的水頭則由這兩部分落差共同形成，由此而修建的水電站稱為混合式水電站，兼有堤壩式和引水式兩種水電站的特點(diǎn)。99§4.1.3水力發(fā)電機(jī)組和水輪機(jī)

水力發(fā)電機(jī)組包括水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)及與其配套的水輪機(jī)調(diào)速器、油壓裝置、勵(lì)磁裝置和電站控制設(shè)備等。

按照工作的水頭高低可將水力發(fā)電機(jī)組分為低水頭、中水頭和高水頭水力發(fā)電機(jī)。

水力發(fā)電機(jī)組還可按照安裝方式分為立式和臥式。1010

發(fā)電機(jī)組中的水輪機(jī)是將水能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能并為發(fā)電機(jī)提供原動(dòng)力的水力原動(dòng)機(jī)。

根據(jù)水流對(duì)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的作用方式，水輪機(jī)可以分為反擊式水輪機(jī)和沖擊式水輪機(jī)兩大類(lèi)。反擊式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪能量轉(zhuǎn)換，是在有壓管流中進(jìn)行的；沖擊式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪能量轉(zhuǎn)換，是在無(wú)壓大氣中進(jìn)行的。1．反擊式水輪機(jī)

反擊式水輪機(jī)在水電站中應(yīng)用最廣泛，適用于多種水頭和流量的水電站。其應(yīng)用范圍是水頭H=2～300m，出力P=4～10000kW。

反擊式水輪機(jī)主要是利用水流的壓能(一小部分為水流動(dòng)能)做功。水流通過(guò)轉(zhuǎn)輪葉片時(shí)，因葉片的作用，水流改變了壓力、流速，從而對(duì)葉片產(chǎn)生了反作用力，形成旋轉(zhuǎn)力矩，使轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)。1111根據(jù)水流經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)輪的方向，反擊式水輪機(jī)可以分為軸流式、混流式、斜流式和貫流式。1)軸流式水輪機(jī)1212軸流式水輪機(jī)的特點(diǎn)是水流經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)輪時(shí)，始終是沿著軸的方向。軸流式水輪機(jī)的水流在進(jìn)入轉(zhuǎn)輪前已經(jīng)轉(zhuǎn)過(guò)90°彎角，水流沿主軸軸線方向進(jìn)入轉(zhuǎn)輪，又沿主軸軸線方向流出轉(zhuǎn)輪。水流在轉(zhuǎn)輪內(nèi)同時(shí)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和軸向運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有徑向運(yùn)動(dòng)，所以稱為“軸流式”。這類(lèi)水輪機(jī)適用于3～80m水頭的水電站，屬于低水頭、大流量機(jī)型。2)混流式水輪機(jī)混流式水輪機(jī)的特點(diǎn)是水流先徑向進(jìn)入轉(zhuǎn)輪，然后近似以軸向流出轉(zhuǎn)輪?；炝魇剿啓C(jī)的水流進(jìn)入轉(zhuǎn)輪前沿主軸半徑方向，在轉(zhuǎn)輪內(nèi)轉(zhuǎn)為斜向，最后沿主軸軸線方向流出轉(zhuǎn)輪。水流在轉(zhuǎn)輪內(nèi)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，還進(jìn)行徑向運(yùn)動(dòng)和軸向運(yùn)動(dòng)，所以稱為“混流式”。1313這類(lèi)水輪機(jī)適用于30～800m水頭的水電站，屬于中等水頭、中等流量機(jī)型，同時(shí)它運(yùn)行穩(wěn)定，效率高，目前轉(zhuǎn)輪的最高效率已達(dá)94％，是應(yīng)用最廣泛的水輪機(jī)。3)斜流式水輪機(jī)斜流式水輪機(jī)，其轉(zhuǎn)輪內(nèi)的水流運(yùn)動(dòng)與混流式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪一樣，但其轉(zhuǎn)輪葉片又與軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪葉片一樣，如圖4.8所示。14這種水輪機(jī)吸取了混流式和軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)調(diào)節(jié)葉片角度可適應(yīng)較大的水頭范圍，適用于40～200m水頭的水電站，屬于中等水頭、中等流量機(jī)型。144)貫流式水輪

貫流式水輪機(jī)的特點(diǎn)是水流從進(jìn)口到尾水管出口都是軸向的。貫流式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)輪內(nèi)的水流運(yùn)動(dòng)與軸流式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪完全一樣，也有貫流定槳式和貫流轉(zhuǎn)槳式兩種形式。與軸流式水輪機(jī)不同的是貫流式水輪機(jī)的水流從進(jìn)入水輪機(jī)到流出水輪機(jī)幾乎始終與主軸線平行貫通，“貫流式”因此而得名。15154)貫流式水輪貫流式水輪機(jī)按結(jié)構(gòu)形式分為軸伸貫流式、燈泡貫流式、豎井貫流式和全貫流式四種，其中燈泡貫流式水輪機(jī)結(jié)構(gòu)合理，效率較高，所以應(yīng)用最多。1616軸伸貫流式水輪機(jī)組燈泡貫流式水輪機(jī)組2．沖擊式水輪機(jī)沖擊式水輪機(jī)是利用水流的動(dòng)能推動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)做功的。它不用尾水管、蝸殼和復(fù)雜的導(dǎo)水機(jī)構(gòu)，因此，其構(gòu)造要比反擊式水輪機(jī)簡(jiǎn)單，便于維護(hù)管理。沖擊式水輪機(jī)中的水流是以射流的形式?jīng)_擊作用于轉(zhuǎn)輪的，從而使轉(zhuǎn)輪輸出機(jī)械力矩。根據(jù)射流沖擊轉(zhuǎn)輪的方式，沖擊式水輪機(jī)分為水斗式、斜流式(或斜擊式)和雙擊式三種機(jī)型。水斗式水輪機(jī)是目前應(yīng)用最廣泛的一種沖擊式水輪機(jī)，適用于高水頭、小水量的電站。17171)水斗式水輪機(jī)水斗式水輪機(jī)是目前應(yīng)用最廣泛的一種沖擊式水輪機(jī)，習(xí)慣上稱為沖擊式水輪機(jī)。這種水輪機(jī)的水流由噴嘴形成高速運(yùn)動(dòng)的射流，射流沿著轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)平面的切線方向沖擊轉(zhuǎn)輪斗葉，所以又稱為切擊式水輪機(jī)，如圖4.11所示。水斗式水輪機(jī)的水斗由兩個(gè)勺形體并列組成，圖4.12是水斗截面圖。18182)斜擊式水輪機(jī)斜擊式水輪機(jī)主要工作部件和水斗式水輪機(jī)基本相同，只是工作射流與轉(zhuǎn)輪進(jìn)口平面呈某一角度α，射流斜著射向轉(zhuǎn)輪，故稱為斜擊式水輪機(jī)，如圖4.13所示。圖4.14是斜擊式水輪機(jī)輪葉截面圖。斜擊式水輪機(jī)適用于較小型的水輪機(jī)，主要應(yīng)用在水流落差比較高的地方，比如瀑布、山上小溪、高山流水邊等，水頭在20～300m，功率在500kW以下。19193)雙擊式水輪機(jī)雙擊式水輪機(jī)的應(yīng)用水頭較低，沒(méi)有水斗式和斜擊式水輪機(jī)中的噴嘴，而是在壓力管道末端接了一段與轉(zhuǎn)輪寬度相等的矩形斷面的噴管，如圖4.15所示。雙擊式水輪機(jī)形成的水流流速比較小，水流流出噴管后，首先從轉(zhuǎn)輪外圓柱面的頂部向心地進(jìn)入轉(zhuǎn)輪流過(guò)葉片，將70％～80％的水能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，然后從轉(zhuǎn)輪內(nèi)腔下落，繞過(guò)主軸從轉(zhuǎn)輪的內(nèi)圓柱面離心地第二次進(jìn)入轉(zhuǎn)輪流過(guò)葉片，將余下的20％～30％的水能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，最后水流從葉片外緣離心地離開(kāi)轉(zhuǎn)輪。所謂“雙擊”，是指水流兩次流過(guò)轉(zhuǎn)輪葉片。2020雙擊式水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但效率最低，適用于5～100m水頭的鄉(xiāng)村小水電站。3.可逆式水輪機(jī)可逆式水輪機(jī)是一種新型的水輪機(jī)，多用在抽水蓄能電站和潮汐電站中。抽水蓄能電站中的可逆式水輪機(jī)，正轉(zhuǎn)時(shí)可作為水泵運(yùn)行，抽水蓄能；反轉(zhuǎn)時(shí)可作水輪機(jī)運(yùn)行，放水發(fā)電。應(yīng)用在潮汐電站中的可逆式水輪機(jī)，正反轉(zhuǎn)都可作水泵運(yùn)行抽水蓄能，也都可作水輪機(jī)運(yùn)行放水發(fā)電?？赡媸剿啓C(jī)的機(jī)型有可逆混流式、可逆斜流式、可逆軸流式和可逆貫流式四種。2121§4.1.4水電站的水工建筑水電站的水工建筑物包括攔河壩、閘、引水渠道、壓力前池、壓力水管及廠房、尾水渠道等。1．?dāng)r水建筑攔水建筑物主要是壩，用于截?cái)嗪恿?、集中落差和水量、形成水?kù)的大型水工建筑，壩是水利樞紐工程的主體。常見(jiàn)的壩型有土壩、混凝土重力壩、拱壩和支墩壩。22221)土壩土壩壩體寬厚，由散粒土體壓實(shí)而成。一般都是就地取材，由人工堆建而成。土壩構(gòu)造簡(jiǎn)單，對(duì)地質(zhì)條件要求不高。土壩具有能適應(yīng)變形、抗震能力強(qiáng)等性能，工作可靠，壽命較長(zhǎng)。但土壩要求具有較好的防滲透設(shè)施。2)混凝土重力壩混凝土重力壩是用混凝土和漿砌石修筑的大體積擋水建筑物，主要靠自身的重力作用維持壩體的穩(wěn)定，承受迎水面的水平推力和壩體自身的重力。混凝土重力壩的壩體用水泥澆筑在巖基層的壩基上。23233)拱壩和支墩壩拱壩和支墩壩都是水泥石料結(jié)構(gòu)。拱壩的迎水面呈拱形，迎水面的載荷靠拱體傳遞到拱壩兩岸的巖體上。支墩壩通常由多個(gè)迎水斜面或小型拱面組成，斜面或小型拱面的接合處采用體積大、重量大的支墩來(lái)承受擋水面?zhèn)鱽?lái)的載荷，再由支墩傳遞到壩基。24242．引水建筑引水口是由河道或水庫(kù)引取發(fā)電用水的入水口，通常要設(shè)置必要的閘門(mén)，即進(jìn)水閘。引水渠道可以是隧洞、渠道或管道，其作用是將具有一定水頭并且符合水質(zhì)要求的水輸送到水電廠，分為無(wú)壓引水和有壓引水兩種類(lèi)型。上游水位高或有大型水庫(kù)的水電廠常采用有壓引水方式。有壓引水的水流充滿整個(gè)隧洞斷面，隧洞壁承受較大的內(nèi)水壓力。上游水位低或只有較小型水庫(kù)的水電廠常采用無(wú)壓引水方式，無(wú)壓引水隧洞的工作情況與明渠相同，水在無(wú)壓引水隧洞中具有自由水面，無(wú)壓引水的主要問(wèn)題是防污和防沙。25252．引水建筑圖4.16為無(wú)壓隧洞引水式水電廠示意圖。26263．發(fā)電廠房根據(jù)水輪機(jī)型號(hào)，水電站廠房布置分為以下幾種。(1)臥軸沖擊式水輪機(jī)廠房：適用于高水頭、小流量的引水式或混合式水電站。水流經(jīng)過(guò)壓力水管進(jìn)入水輪機(jī)。水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)安裝在同一層，兩者轉(zhuǎn)速相同，則同軸傳動(dòng)；若轉(zhuǎn)速不同，則用帶或齒輪傳動(dòng)。(2)臥軸混流式水輪機(jī)廠房：適用于中水頭引水式、壩后式或混合式水電站。具有金屬蝸殼，發(fā)電機(jī)多為橫軸，與水輪機(jī)置于同一層。(3)軸流定槳式水輪機(jī)廠房：適用于低水頭引水式電站。水流由引水渠直接流入導(dǎo)水渠，再進(jìn)入水輪機(jī)室，無(wú)壓力水管。(4)立輪混流式水輪機(jī)廠房：適用于中水頭水電站。水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)均為立軸，同軸傳動(dòng)。廠房分發(fā)電機(jī)層和水輪機(jī)層，多為金屬蝸殼。(5)貫流式水輪發(fā)電機(jī)廠房：適用于低水頭、大流量河床式水電站。2727§4.2小水電的概念和應(yīng)用特點(diǎn)小水電也包括小小型和微型水電站，但小小型和微型電站一般完全局限于為局部地區(qū)供電。聯(lián)合國(guó)工發(fā)組織召開(kāi)的國(guó)際小水電第二次會(huì)議建議對(duì)小水電的規(guī)模作以下定義：小水電站為1001～12000kW，小小水電站為101～1000kW，微型水電站為100kW及以下。28§4.2.1小水電的概念282005年2月份頒布的《中華人民共和國(guó)可再生能源法》(以下簡(jiǎn)稱《可再生能源法》)將裝機(jī)容量為5萬(wàn)kW及以下的水電站定義為小水電。圖4.17所示為一座建在山上的小水電站?！?.2.2小水電應(yīng)用特點(diǎn)水電的開(kāi)發(fā)方式有堤壩式、引水式和混合式三種，我國(guó)的小水電站多半為引水式，如利用天然瀑布、急灘、河段跌水、河流彎道、高山湖泊、跨流域引水等，這是利用山區(qū)小河自然坡降的一種較為經(jīng)濟(jì)的開(kāi)發(fā)方式。壩式和混合式電站數(shù)量較少，但因?yàn)槠溆姓{(diào)節(jié)水庫(kù)，往往成為梯級(jí)開(kāi)發(fā)或地區(qū)供電中的骨干電站。29按照對(duì)天然水流的利用方式和調(diào)節(jié)能力，水電站可分為徑流式和蓄水式兩種。一般的小水電站基本都是徑流式電站，這種電站通常只是建造的低矮攔洪壩或者引水堰，很少或者沒(méi)有水被儲(chǔ)存起來(lái)，因此也被稱為無(wú)調(diào)節(jié)水電站。當(dāng)來(lái)水流量大于電站水輪機(jī)過(guò)水能力時(shí)，水電站滿功率運(yùn)行，多余的水量不通過(guò)機(jī)組發(fā)電，直接經(jīng)泄水道泄向下游(棄水)；當(dāng)來(lái)水較少時(shí)，全部來(lái)水通過(guò)機(jī)組發(fā)電，但有部分裝機(jī)容量因缺水而未被利用。徑流式水電站中有高水頭或低水頭的引水式水電站，也有低水頭的壩式水電站。

29投資小水電站需要考慮的主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有單位千瓦投資、單位電能投資、電能成本、裝機(jī)年利用小時(shí)數(shù)、電能售價(jià)。小水電站主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)按下列公式計(jì)算3030§4.3我國(guó)的小水電資源我國(guó)的小水電資源主要分布在遠(yuǎn)離大電網(wǎng)的山區(qū)，既是農(nóng)村能源的重要組成部分，也是大電網(wǎng)的有力補(bǔ)充。從分布區(qū)域來(lái)看(圖4.18)，我國(guó)農(nóng)村水能資源技術(shù)可開(kāi)發(fā)量華北地區(qū)為2909MW，占全國(guó)的2.3%；東北地區(qū)為5550MW，占全國(guó)的4.3%；華東地區(qū)為18839MW，占全國(guó)的14.7%；中南地區(qū)為27057MW，占全國(guó)的21.1%；西南地區(qū)為56740MW，占全國(guó)的44.3%；西北地區(qū)為16937MW，占全國(guó)的13.2%。圖4.19為我國(guó)農(nóng)村水能資源技術(shù)可開(kāi)發(fā)流域分布圖，長(zhǎng)江流域技術(shù)可開(kāi)發(fā)量為55317MW，占全國(guó)的43.2%。3131§4.4小水電的發(fā)展公元元年前后的西漢王朝后期，中國(guó)就有了利用水力舂米的記載。19世紀(jì)末，隨著電的發(fā)明，人類(lèi)開(kāi)始利用水力來(lái)發(fā)電。1878年，世界第一座水力發(fā)電工程在英國(guó)諾森伯蘭郡克拉格塞德建成給單弧燈供電。1880、1881年在密歇根州大急流城和美國(guó)紐約尼亞加拉大瀑布的小水電站開(kāi)始發(fā)(直流)電用于磨粉廠。1882年9月30日，在威斯康星州阿普爾頓，第一座愛(ài)迪生水電站，火神街電廠開(kāi)始發(fā)電，出力12.5kW，被一些機(jī)構(gòu)列為世界上第一座水電站。3232自1930年代起，由于大中型水電站和電力事業(yè)的發(fā)展，許多國(guó)家出現(xiàn)關(guān)閉小水電站或縮減小水電站數(shù)量和裝機(jī)容量的現(xiàn)象。到1970年代后期，由于世界性石油價(jià)格上漲，出現(xiàn)能源危機(jī)，西方許多國(guó)家對(duì)小水電重新關(guān)注，開(kāi)展了一系列勘測(cè)設(shè)計(jì)和科學(xué)研究工作。2005年，全球可再生能源市場(chǎng)增長(zhǎng)迅猛。全球小水電新增裝機(jī)500萬(wàn)kW，總量達(dá)6600萬(wàn)kW，其中3850萬(wàn)kW的裝機(jī)容量分布在中國(guó)。截至2012年年底，小水電(小于10MW)裝機(jī)量約為7500萬(wàn)kW，分布在148個(gè)國(guó)家和地區(qū)。3333§4.4.2我國(guó)小水電的發(fā)展自1912年中國(guó)大陸建成第一座小水電站——云南石龍壩水電站，至1949年，中國(guó)小水電站總裝機(jī)容量?jī)H為3.7MW。20世紀(jì)50年代，為了充分利用水能資源，中央政府要求凡能利用的水能必須安裝小水電機(jī)組。到了20世紀(jì)60年代，小水電發(fā)展速度逐漸加快，平均每年新增裝機(jī)幾萬(wàn)千瓦，一些小水電站開(kāi)始并網(wǎng)運(yùn)行或與大電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)。小水電的快速發(fā)展階段是20世紀(jì)80年代以后。3434至2013年年底，我國(guó)已建成小水電機(jī)組45000臺(tái)，總裝機(jī)容量達(dá)6500萬(wàn)kW，年發(fā)電量2000.00億kW·h，總裝機(jī)容量占我國(guó)水電裝機(jī)容量的24.3%，年發(fā)電量占全國(guó)水力發(fā)電的22.3%，在水力發(fā)電中占有重要地位。根據(jù)《中國(guó)能源中長(zhǎng)期(2030、2050)發(fā)展戰(zhàn)略研究》，未來(lái)我國(guó)小水電資源的開(kāi)發(fā)利用還將繼續(xù)保持強(qiáng)勁勢(shì)頭，預(yù)計(jì)到2030年全國(guó)小水電裝機(jī)容量將達(dá)到9300萬(wàn)kW，開(kāi)發(fā)利用程度達(dá)到72.7%左右，至2050年，我國(guó)所擁有的小水電總裝機(jī)容量可達(dá)到1億kW。353536在取得驕人成績(jī)的同時(shí)，也面臨一些亟需解決的問(wèn)題。(1)上網(wǎng)電價(jià)低，開(kāi)發(fā)成本上升。（主要制約因素）(2)國(guó)家投入不足，優(yōu)惠政策缺乏穩(wěn)定性。(3)無(wú)序開(kāi)發(fā)，資源浪費(fèi)嚴(yán)重。(4)易引起環(huán)境和社會(huì)問(wèn)題。36§4.5抽水蓄能電站§4.5.1抽水蓄能電站的構(gòu)成和原理抽水蓄能發(fā)電是水能利用的另一種形式，它不是開(kāi)發(fā)水力資源向電力系統(tǒng)提供電能，而是以水體作為能量?jī)?chǔ)存和釋放的介質(zhì)，在電力有剩余時(shí)把能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，在電力不足時(shí)把能量釋放出來(lái)，對(duì)電網(wǎng)的電能供給起重新分配和調(diào)節(jié)的作用。抽水蓄能電站一般采用兼具水泵和水輪機(jī)兩種工作方式的可逆式水輪機(jī)。3737可逆式水輪發(fā)電機(jī)組有兩種工況：（1）在電力負(fù)荷出現(xiàn)低谷時(shí)(夜間)，可逆式水輪機(jī)作為水泵運(yùn)行，發(fā)電機(jī)作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)從電網(wǎng)吸收電能(火電機(jī)組發(fā)出的過(guò)剩電能)并帶動(dòng)水泵，將下水庫(kù)的水抽到上水庫(kù)儲(chǔ)存起來(lái)，稱為正向抽水（2）在電力負(fù)荷出現(xiàn)高峰時(shí)，將上水庫(kù)的水釋放下來(lái)，可逆式水輪機(jī)當(dāng)作水輪機(jī)運(yùn)行，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)出