摘要：我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，使用天然氣、石油能源用量增加，不可再生資源逐漸減少。水能屬于可再生能源，有著較大的發(fā)展空間，同時(shí)可以保護(hù)環(huán)境，避免產(chǎn)生有害物質(zhì)，污染大氣環(huán)境。水力發(fā)電作為清潔生產(chǎn)的一種電力，有著多種優(yōu)勢(shì)，節(jié)省成本，健全水輪發(fā)電機(jī)組建設(shè)、制造體系。但水力發(fā)電工程工期長(zhǎng)、規(guī)模大，投資費(fèi)用多，建設(shè)施工會(huì)影響周圍的生態(tài)環(huán)境，自然條件也影響著水力發(fā)電效能和發(fā)展。因此本文主要闡述水力發(fā)電存在的問題以及制約因素，僅供參考。

關(guān)鍵詞：水力發(fā)電;現(xiàn)狀;制約因素

水力發(fā)電屬于無污染清潔能源和可再生能源，有著可再生性、清潔性優(yōu)勢(shì)，它是借助水勢(shì)、落差獲取電能，節(jié)省運(yùn)作費(fèi)用，提高經(jīng)濟(jì)效益，被廣泛應(yīng)用在國(guó)內(nèi)，開發(fā)水力水電工程能夠推動(dòng)地區(qū)發(fā)展。我國(guó)包含多條河流，有著豐富的水能資源，有利于開發(fā)水資源工作的進(jìn)行。世界各國(guó)重視使用水資源，會(huì)把水力發(fā)電放在首位，因此分析水力發(fā)電制約因素和存在的問題，才能夠加速水力發(fā)電發(fā)展的步伐。

一、闡述水力發(fā)電的相關(guān)內(nèi)容

（一）水力發(fā)電定義

水力發(fā)電指的是通過能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，把水能轉(zhuǎn)成機(jī)械能然后轉(zhuǎn)成電能的過程，此生產(chǎn)過程簡(jiǎn)單。水電站生產(chǎn)形式包含了混合式、壩式、潮汐式，水電站生產(chǎn)形式是由水能決定，當(dāng)下水能主要有潮汐水、海洋熱能。水力發(fā)電廠根據(jù)調(diào)節(jié)的性能進(jìn)行種類劃分，第一種無水庫(kù)指的是來水量決定了發(fā)送的電量，屬于徑流式水電廠;第二種水庫(kù)為小水庫(kù)，調(diào)節(jié)周期是24小時(shí)，將24小時(shí)自然徑流通過水庫(kù)調(diào)節(jié)發(fā)電，被稱作為日調(diào)節(jié)式水電廠;第三種優(yōu)化調(diào)節(jié)分配一年內(nèi)的天然徑流，同時(shí)把多余的水存到水庫(kù)，確保在枯水期放水發(fā)電;第四種多年調(diào)解式水電廠優(yōu)化分配。多年調(diào)節(jié)水庫(kù)有著較大的容量，能夠儲(chǔ)存更多的水，確保及時(shí)補(bǔ)充，在枯水期季節(jié)提供充足的水源，使電廠能夠調(diào)出力。

（二）水力發(fā)電特征

水力發(fā)電能源有著可調(diào)節(jié)性和再生性、潔凈性特征，比如河水能源會(huì)隨著河水的流動(dòng)而出現(xiàn)，河水無論開發(fā)均會(huì)存在。若是直接開發(fā)使用河水，則在放電過程并不會(huì)出現(xiàn)污染，有著較好的潔凈性。投資水力發(fā)電的成本大多數(shù)集中在最初的建設(shè)樞紐工程和水電站、后期運(yùn)行維護(hù)管理過程中，河水無成本，同時(shí)也不會(huì)消耗成本，在建設(shè)運(yùn)營(yíng)的一段時(shí)間內(nèi)，會(huì)按照河流水位降雨量進(jìn)行調(diào)節(jié)，滿足可調(diào)節(jié)性和再生性的特征。綜合開發(fā)大型水電站，能夠更好的調(diào)節(jié)河道水位工程，帶動(dòng)地區(qū)旅游和水域運(yùn)輸，滿足開發(fā)特征。水力發(fā)電投資工程大，建設(shè)時(shí)間長(zhǎng)，因此會(huì)破壞建設(shè)周圍的生態(tài)環(huán)境，大型水電站在最初投資費(fèi)用多，回收成本時(shí)間長(zhǎng)，有著投資風(fēng)險(xiǎn)。生態(tài)破壞主要表現(xiàn)為減少海洋河流生物的多樣性，破壞生態(tài)景觀系統(tǒng)，污染水生態(tài)系統(tǒng)。但水力發(fā)電也能夠從一定角度保護(hù)生態(tài)環(huán)境，因此水立發(fā)電具有雙重的作用。

（三）水力發(fā)電原理

當(dāng)下構(gòu)建的水電廠均是使用河川落差構(gòu)建的水電站。水力發(fā)電廠是通過水的動(dòng)能和勢(shì)能變化成電能的原理開展工作，由水力樞紐布置情況可知，劃分的水電廠為引水式、堤壩式和抽水蓄能式水電廠。堤壩式發(fā)電廠是只在河床上游攔截河流，抬高上游水位，進(jìn)而構(gòu)成發(fā)電水頭。堤壩式水電廠也可分為河床式、壩后式以及混合式。壩后式水電廠是把廠房建筑結(jié)構(gòu)在壩體后構(gòu)建，確保壩體可承受更多水壓，水流水壓也要在廠房發(fā)電設(shè)備作用，保證壩后水電廠能夠正常發(fā)電。河床水電廠包含壩體和廠房，廠房發(fā)電時(shí)也能夠發(fā)揮出擋水的作用。

（四）水力發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

水力資源屬于可再生資源，同時(shí)它也是一種清潔性能源，取之不盡，用之不竭。從水電站樞紐工程可知，水電站在科學(xué)合理開發(fā)管理的過程中，能夠提高水力發(fā)電的效率，更好的調(diào)節(jié)水流量，達(dá)到治旱防澇的目地，有著較好的可持續(xù)性，能夠?qū)⒑樗凸喔葐栴}解決。水力發(fā)電有著抗沖擊力和抗災(zāi)害力，但水電站在建設(shè)的過程中，會(huì)影響到周圍的環(huán)境，發(fā)電容量也會(huì)被地形所約束。水電站建設(shè)時(shí)間長(zhǎng)，投資費(fèi)用多，具有投資風(fēng)險(xiǎn)，湖泊河流容易受到水災(zāi)害的影響。電力數(shù)據(jù)有著波動(dòng)性，會(huì)使水力發(fā)電事業(yè)存在不確定性。在建成水電站后擴(kuò)展的難度大，水電站建設(shè)時(shí)會(huì)影響到流域內(nèi)的土壤、動(dòng)植物，在建成水電站后，水流會(huì)有劇烈的侵蝕，不同程度的影響到動(dòng)植物與河床。

二、闡述水力發(fā)電現(xiàn)狀

我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展快，使用的不可再生能源用量增加，為節(jié)省使用不可再生能源，加大研發(fā)再生能源的力度。水能屬于可再生能源，有著較大的發(fā)展空間，若是發(fā)展水電則能夠更好的保護(hù)環(huán)境，減少排放有害物質(zhì)產(chǎn)生大氣污染。我國(guó)的水力發(fā)電已初見成效，同時(shí)有著發(fā)展?jié)摿?。在?chǔ)存能源的過程中，水力資源構(gòu)成比例大，因此水力資源豐富。我國(guó)化石能源有限，產(chǎn)生污染嚴(yán)重，便逐漸尋找新型能源，水資源便于最好的選擇之一。水力事業(yè)在我國(guó)得到穩(wěn)定發(fā)展，據(jù)統(tǒng)計(jì)可知，我國(guó)水庫(kù)已建成八萬多座，水庫(kù)總庫(kù)的容量高達(dá)五千多億立方米，其中接近五百多的大型水庫(kù)，總庫(kù)容量在4000多億立方米，而水力部門管理接近400座，其中有90座是由電力部門和其他部門管理。水力系統(tǒng)水電裝機(jī)容量接近5000萬千瓦/時(shí)，全國(guó)水電裝機(jī)總?cè)萘空紦?jù)40%，水力系統(tǒng)發(fā)電機(jī)為1500億千瓦/時(shí)發(fā)電量，位居全國(guó)總發(fā)電量的40%左右。

（一）工程建設(shè)情況

水力發(fā)電雖然在我國(guó)發(fā)展晚，但發(fā)展步伐快，建設(shè)規(guī)模已初見成效。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，水電站水庫(kù)已構(gòu)建了八萬座，中小型水力水電工程量數(shù)量多，國(guó)內(nèi)的水力系統(tǒng)中，水電裝機(jī)總?cè)萘拷咏?000萬千瓦/時(shí)，全國(guó)水力系統(tǒng)裝機(jī)總?cè)萘拷咏?0%。我國(guó)水電裝機(jī)容量累計(jì)4000萬千瓦/時(shí)，位居全國(guó)水力系統(tǒng)裝機(jī)總?cè)萘康?0%，發(fā)電量占據(jù)為1000萬千瓦/時(shí)。我國(guó)的原煤、能源等能量中，兩種水能源位居50%，為建設(shè)水力發(fā)電工程奠定基礎(chǔ)。

（二）設(shè)備制造情況

我國(guó)在建設(shè)水電站樞紐工程時(shí)，水電機(jī)組需求多，大型水電樞紐工程的發(fā)展提升了水電設(shè)備制造的水平，某些水電站應(yīng)用串聯(lián)梯級(jí)高效的水聯(lián)機(jī)組。在探究水力發(fā)電設(shè)備的過程中，我國(guó)也專門為水力發(fā)電設(shè)置實(shí)驗(yàn)室，用于探究制造水力發(fā)電設(shè)備。在研發(fā)水輪機(jī)組時(shí)，我國(guó)水力發(fā)電設(shè)備企業(yè)應(yīng)用幾年時(shí)間便完成了研究，同時(shí)所制造的水輪發(fā)電機(jī)組位于當(dāng)時(shí)世界最大，此發(fā)電機(jī)組應(yīng)用在我國(guó)長(zhǎng)江三峽水電站，其水電站應(yīng)用裝機(jī)容量的水輪發(fā)電機(jī)高達(dá)70萬千瓦/時(shí)，以串聯(lián)和并聯(lián)的方式形成超大水輪發(fā)電機(jī)組。我國(guó)水力發(fā)電設(shè)備制造技術(shù)位于世界超一線的水平，長(zhǎng)江三峽總裝機(jī)容量接近數(shù)千萬千瓦/時(shí)，此裝機(jī)容量等同于20座百萬級(jí)的千萬核電站。長(zhǎng)江三峽應(yīng)用的壓力水管、電器設(shè)備和發(fā)電機(jī)均達(dá)到了世界超一線水平[1]。

（三）水能資源開發(fā)情況

我國(guó)的水能資源豐富，人均資源少，有著分布水能資源不平衡的情況，以及水能發(fā)電和經(jīng)濟(jì)發(fā)展不對(duì)應(yīng)的情況。水力發(fā)電截止到2050年，規(guī)劃的水力發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘拷咏?6億千瓦/時(shí)，準(zhǔn)備全部開發(fā)出水電能源。當(dāng)下開發(fā)的水力水電樞紐工程大多數(shù)是在東部區(qū)域，水能資源集中。我國(guó)西部區(qū)域的水能資源接近70%，但西部區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展慢，受到水力發(fā)電的影響，明顯落后于東部地區(qū)。自治區(qū)水能資源在60%，由于開發(fā)水力水電的效率小于30%，東部區(qū)域的水力發(fā)電開發(fā)率接近70%，西部地區(qū)水能資源開發(fā)率低于東部區(qū)域，全國(guó)水能開發(fā)率位居世界第83位，和巴西、泰國(guó)、越南等國(guó)家存在一定的差異，水力發(fā)電規(guī)劃在今后20年主要集中在西南區(qū)域。西南區(qū)域開發(fā)建設(shè)水力樞紐工程，從而提升開發(fā)西南區(qū)域水能資源的效率，更好的將我國(guó)水力發(fā)電結(jié)構(gòu)平衡[2]。

三、水力發(fā)電制約因素

水力發(fā)電的運(yùn)行效率高，成本低，通過不斷的努力，水電事業(yè)發(fā)展步伐得到穩(wěn)定的提升，但仍舊存在著一些制約因素，阻礙發(fā)展步伐，導(dǎo)致開發(fā)使用水電資源程度低。

（一）火電生產(chǎn)和煤礦效益有著直接的聯(lián)系

火電是我國(guó)用電的主要方式，火電廠和煤礦有著依賴的關(guān)系，如果使用水電來取替火電，則火電廠會(huì)面臨相鄰的壓力，煤礦亦是如此，會(huì)出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)問題，影響到各部門和單位的經(jīng)濟(jì)效益，從而產(chǎn)生重視火電忽視水電的情形，浪費(fèi)了水電資源，甚至?xí)袚p壞的電量大于上網(wǎng)實(shí)際用電量的情況出現(xiàn)。水力發(fā)電指的是綜合運(yùn)用電力和水力，電力部門生產(chǎn)應(yīng)用多數(shù)是來自火電，火電已變成壟斷的行業(yè)，水電資源無法得到實(shí)用，出現(xiàn)浪費(fèi)水電資源的情況。電價(jià)低，發(fā)展空間也會(huì)受到影響，因此需要先解決電力工業(yè)壟斷的問題，同時(shí)也要適當(dāng)?shù)恼{(diào)整水電的價(jià)格[3]。

（二）生態(tài)問題

水電開發(fā)會(huì)影響到生態(tài)環(huán)境，通過水流人工改造構(gòu)建的水庫(kù)，雖然會(huì)為人們帶來美麗的景色，成為旅游勝地，但是大型水庫(kù)仍然會(huì)對(duì)周圍的生態(tài)氣候產(chǎn)生影響，甚至?xí)械刭|(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)。常見的陡峭黃土岸坡由于受到水的浸泡，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)坍塌，威脅到人們的生命安全，甚至是耕地也受到了影響。水電作為清潔能源，運(yùn)行費(fèi)用低，并且可以自行調(diào)節(jié)水電，水電機(jī)組大約在幾分鐘內(nèi)能夠進(jìn)行并網(wǎng)發(fā)電，在電網(wǎng)調(diào)度上使用水電機(jī)組進(jìn)行調(diào)峰。水量充足的情況下進(jìn)行泄洪發(fā)電，常規(guī)時(shí)期并未重視使用發(fā)電，從而浪費(fèi)水電。我國(guó)水電資源多數(shù)是在西部區(qū)域，西部區(qū)域的水電位居全國(guó)的80%，但西部區(qū)域經(jīng)濟(jì)落后，交通不便，開發(fā)水電難度大，會(huì)導(dǎo)致水電網(wǎng)絡(luò)無法構(gòu)成，無法大范圍使用水電資源，約束著水電的發(fā)展[4]。

（三）投入資金和環(huán)境因素

建設(shè)水電站會(huì)改變周邊的環(huán)境，縮減水域內(nèi)的生物物種和陸上生物物種，甚至?xí)篂l臨滅絕的生物徹底消失。水力發(fā)電的快速發(fā)展，會(huì)導(dǎo)致生物多樣性減少，甚至?xí)茐闹苓吷鷳B(tài)系統(tǒng)，和全球倡導(dǎo)的生態(tài)環(huán)保理念相反。在建設(shè)水力發(fā)電站的過程中，投入費(fèi)用高，后期運(yùn)行管理消耗費(fèi)用更高，由于投資費(fèi)用多，回收投資的時(shí)間長(zhǎng)，約束著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，不利于水力發(fā)電事業(yè)的發(fā)展。我國(guó)水能資源決定著水電站建設(shè)情況，同時(shí)水能資源會(huì)受到地形、河流流量等因素的影響，河流水能會(huì)受到蒸發(fā)量和降雨量的影響，水力發(fā)電通常是在流域內(nèi)開展，水能資源會(huì)阻礙水力發(fā)電建設(shè)的步伐[5]。

四、加強(qiáng)管理水力發(fā)電工作

管理水力發(fā)電工作的質(zhì)量，影響著人們的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全，因此要根據(jù)水力發(fā)電工作管理存在的問題提升管理水平，增加水力發(fā)電工程安全，提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

（一）健全控制水力發(fā)電質(zhì)量體系，培訓(xùn)水力發(fā)電工程的管理人員。

在管理水力發(fā)電的工作中，要不斷健全質(zhì)量控制系統(tǒng)，才能夠優(yōu)化工作質(zhì)量?，F(xiàn)代化化管理工作中應(yīng)用新管理理念，可以提升水力發(fā)電工作效率，健全質(zhì)量體系，從而更好的把控和監(jiān)督工作質(zhì)量。根據(jù)規(guī)范管理水力發(fā)電工作，保證水力發(fā)電工作能夠有序開展，不會(huì)有多個(gè)部門管理的現(xiàn)象出現(xiàn)，并且也要落實(shí)各部門的職責(zé)，有效管理各部門，保證水力發(fā)電過程需要人力資源、材料能夠得到配備，使水力發(fā)電工程能夠無隱患出現(xiàn)。市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展快，在今后企業(yè)發(fā)展的過程，人力資源屬于重要的資源，因此水力發(fā)電工程中的管理人員、設(shè)計(jì)人員和技術(shù)人員均需要定期的培訓(xùn)自身專業(yè)知識(shí)，確保不會(huì)出現(xiàn)人為因素影響質(zhì)量的情況。在管理水力發(fā)電工程質(zhì)量時(shí)，要加強(qiáng)培訓(xùn)電力企業(yè)工作人員，通過提升管理人員的能力，進(jìn)而提升技術(shù)人員解決故障的水平，優(yōu)化水力發(fā)電工程的質(zhì)量，確保各崗位工作人員能夠落實(shí)職責(zé)，明確責(zé)任范圍，積極參與管理水力發(fā)電工程的項(xiàng)目，應(yīng)用先進(jìn)的管理技術(shù)和理念，實(shí)施現(xiàn)代化管理方式[6]。

（二）加大管控水力發(fā)電工程的質(zhì)量

控制水力發(fā)電工程，有利于開展水力發(fā)電的工作，加強(qiáng)把控水力發(fā)電工程的質(zhì)量，能夠提升水力工程質(zhì)量，確保在工作中不會(huì)出現(xiàn)安全問題。加強(qiáng)把控水力發(fā)電工程的質(zhì)量，要先加強(qiáng)設(shè)計(jì)水力發(fā)電工程。在工作前審核設(shè)計(jì)單位資質(zhì)，查看設(shè)計(jì)單位的結(jié)構(gòu)和圖紙，確保能夠符合工作要求，同時(shí)工作單位和設(shè)計(jì)單位也要開展技術(shù)交底，從而使建筑工作順利開展。加強(qiáng)管理水力發(fā)電工程技術(shù)，確保施工質(zhì)量不受損壞，它也是當(dāng)代水力發(fā)電工程管理工作的重點(diǎn)。水力發(fā)電工作中，要健全技術(shù)管理系統(tǒng)，加強(qiáng)培訓(xùn)技術(shù)人員的工作能力，定期安排工作人員開展學(xué)習(xí)工作。水力發(fā)電工程的現(xiàn)場(chǎng)也要定期培訓(xùn)技術(shù)人員，使其發(fā)揮應(yīng)有的作用，確保發(fā)現(xiàn)技術(shù)問題及時(shí)的解決和處理，避免影響到后續(xù)的工作[7]。

五、水力發(fā)電的發(fā)展前景

（一）大型化

當(dāng)下水電站建設(shè)水平得到提升，信息化和大型化水電站數(shù)量提升，被廣泛的使用。大型水電站的建設(shè)時(shí)間長(zhǎng)，裝機(jī)容量多，生產(chǎn)效率高，有著較高的使用價(jià)值。我國(guó)的三峽水電站、金沙江水電站均為今后水力發(fā)電大型化提供基礎(chǔ)。西南區(qū)域高梯度河流開發(fā)難度大，因此西南化方向的水電站均朝著綜合化與大型化方向邁進(jìn)。

（二）智能化

水力發(fā)電站動(dòng)力設(shè)備和自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)得到提升，水力發(fā)電的智能化符合當(dāng)代發(fā)展的需求，我國(guó)水電站有無人化管理的情況出現(xiàn)，這也為水力發(fā)電智能化提供著保證。今后水電調(diào)峰過程中，應(yīng)用智能化管理，可以更好的配置信息化統(tǒng)籌的資源，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化配置電力資源[8]。

（三）綜合開發(fā)

生態(tài)可持續(xù)性發(fā)展需要水力發(fā)電在規(guī)劃時(shí)平衡好生態(tài)環(huán)境問題、水資源問題和經(jīng)濟(jì)問題，同時(shí)也要使社會(huì)發(fā)展、水資源與經(jīng)濟(jì)能夠協(xié)調(diào)，這也代表著今后水力發(fā)電呈現(xiàn)著綜合化開發(fā)的趨勢(shì)，也就是在流域規(guī)劃中應(yīng)用多功能的結(jié)構(gòu)，結(jié)合旱澇治理、水力發(fā)電和水資源生態(tài)保護(hù)工作，確保使水力發(fā)電能夠獲得最大化的效益，同時(shí)也要重視水電站建設(shè)出現(xiàn)的移民問題。水電站也可開展生態(tài)旅游，構(gòu)建生態(tài)移民村，通過發(fā)電效益和旅游效益來推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)展，確保水力發(fā)電能夠帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展[9]。

結(jié)束語：

綜上所述，根據(jù)能源發(fā)展情況可知，今后水力發(fā)電的可再生性與清潔性優(yōu)勢(shì)將被得到廣泛使用。分析水環(huán)境保護(hù)可知，水力發(fā)電破壞了水電站四周的水生態(tài)環(huán)境，但從整體分析，水力發(fā)電的優(yōu)勢(shì)大于缺點(diǎn)，因此開發(fā)水力發(fā)電屬于必備工作，在開發(fā)過程中要保護(hù)好生態(tài)環(huán)境。在建設(shè)和規(guī)劃水力發(fā)電時(shí)，應(yīng)以生態(tài)環(huán)境保護(hù)作為核心，綜合開發(fā)水力水電工程，制定生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，從而預(yù)防其他因素破壞河流生態(tài)、水生態(tài)污染。應(yīng)以生態(tài)環(huán)境保護(hù)作為核心，開展生物保護(hù)和控制環(huán)境污染工作，平衡能源開發(fā)和環(huán)境保護(hù)，使我國(guó)水力發(fā)電效益實(shí)現(xiàn)最大化，推動(dòng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：劉文國(guó)（1973.7-），男，漢族，湖南省桃源縣章江鎮(zhèn)，大專，發(fā)電與輸送電工程師，專業(yè)方向：水力發(fā)電