概 述

　　水力发电(hydropower)是运用水的势能转换成电能的发电方式，其原理是利用水位的落差(势能)在重力作用下流动(动能)，例如从河流或水库等高位水源引水流至较低位处，流动的水流推动轮机使之旋转，带动发电机发电。高位的水来自太阳热力而蒸发的低位的水分，因此可以视为间接地使用太阳能。由于技术成熟，是目前人类社会应用最广泛的可再生能源。

　　请先看两段视频：落后的中国水力发电是怎样快速拔地而起，怎么逛奔到全球前列。

　　根据美国情报署的数据制作的“全球水力发电排行榜”。请点击【http://haokan.hao123.com/v?vid=3710157416485308879】

　　⑵ 世界大坝高度的演变【https://new.qq.com/omn/20210108/20210108V0EGUE00.html】

　　根据国际大坝委员会(International Commission on Large Dams，ICOLD)对大型水坝的定义：大坝定义为任何高度超过15米(从地基最低点到坝顶)的大坝或高度在10至15米之间的大坝，其至少满足下列条件之一：

　　⑴ 坝顶长度不小于500米；

　　⑵ 大坝所形成的水库容量不少于100万立方米；

　　⑶ 大坝处理的最大洪水流量不少于2000立方米每秒；

　　⑷ 坝基基础问题特别困难；

　　⑸ 这座水坝的设计非同寻常。

　　▲ 根据BP2021年的报告，2020年全球水力发电占全球发电总量的4296.8/26823.2=16.0%，低于燃煤发电(35.1%)和燃气发电(23.4%)，居全球第三位。

　　▲ 2020年水力发电以东亚和太平洋地区最多，占全球总量的1,643/4,370=37.6%。

　　▲ 世界上水力发电量最多的的国家是中国，其次是巴西、美国和俄罗斯。2020年中国水力发电量占中国发电总量的1322.0/7779.1=17.0%。

　　▲ 虽然中国水力发电量居全球首位但在本国的发电结构中并不高。2020年水力发电占本国发电总量最高的国家是巴西(396.8/620.1=64.0%)、加拿大(384.7/643.9=60.0%)。

　　▲ 2020年中国发电以燃煤发电为主(占63.2%)，其次是水力发电居第二位(占17.0%)，中国水力发电占全球水力发电总量的1322.0/4296.8=30.8%。尽管中国水力发电达到世界第一，但是没有达到顶峰，根据世界能源理事会发布的《World Energy Resources 2016》报告，中国尚有47%的水力资源没有开发。

2020年水力发电前4个国家的电力结构比较

　　▲ 从表中看出，中国水力发电占全球水力发电总量的1322.0/4296.8=30.8%，居世界第一，但占中国发电总量的比例(17%)仅比全球平均水平(16%)高出一点点。

　　水力发电国际组织

　　▲ 国际大坝委员会International Commission on Large Dams(ICOLD)【http://www.icold-cigb.net】

　　▲ 国际水力发电协会International Hydropower Association(IHA【https://www.hydropower.org】

　　▲ IEA水电技术合作计划(TCP)IEA Technology Collaboration Programme (TCP) on Hydropower

　　【https://www.ieahydro.org】

　　▲ 国际水力发电中心International Centre for Hydropower (ICH)【https://www.ich.no】

　　▲ 国际水力工程和研究协会International Association of Hydraulic Engineering and Research【https://www.iahr.org/】

　　▲ 欧洲河流网European Rivers Network (ERN) 【https://www.ern.org/en】

　　水力发电国家组织

　　▲ 中国大坝工程学会Chinese National Committee on Large Dams【http://www.chincold.org.cn】

　　▲ 中国长江三峡集团有限公司China Three Gorges Corporation【https://www.ctg.com.cn】

　　▲ 长江电力China yangtze Power Co.,Ltd.【https://www.cypc.com.cn/cypcweb/cypc/index.html】

　　▲ 美国大坝学会United States Society on Dams【https://www.ussdams.org】

　　▲ 美国各州大坝安全官员协会Association of State Dam Safety Officials(ASDSO)【https://www.damsafety.org】

　　▲ 英国大坝学会British Dam Society【https://britishdams.org】

　　▲ 越南国家大坝委员会Vietnam National Committee on Large Dams【http://www.vncold.vn】

　　▲ 韩国国家大坝委员会Korea National Committee on Large Dams(KNCOLD)【http://www.kncold.or.kr】

　　▲ 澳大利亚大坝国家委员会Australian National Committee on Large Dams Incorporated (ANCOLD Inc) 【http://www.ancold.org.au】

　　▲ 加拿大水力发电协会Canadian Hydropower Association(CHA)【https://waterpowercanada.ca/#content】

　　水力发电期刊

　　▲ 《国际水力发电和大坝建造》杂志International Water Power and Dam Construction magazine (IWP&DC) 【https://www.waterpowermagazine.com】

　　▲《国际水力发电和大坝杂志》International Journal on Hydropower & Dams双月刊，致力于传播水力发电和大坝行业及相关领域的信息。【https://www.hydropower-dams.com】

　　水力发电有四种形式：大坝式水力发电、抽水蓄能式水力发电、川流式水力发电和潮汐发电。

　　大坝式水力发电

　　大坝式水力发电(Conventional Hydroelectricity)，又称水库式水力发电。是以堤坝储水形成水库，其最大输出功率由水库容积及出水位置与水面高度差距决定。此高度差称为扬程又叫落差或水头，而水的势能与扬程成正比。

　　▲ 1770年代中期，法国工程师伯纳德·福里斯特·德贝利多(Bernard Forest de Bélidor)出版了《建筑液压》，描述了垂直轴和水平轴液压机。1771年，理查德·阿克赖特(Richard Arkwright)将水力，水框架和连续生产相结合，在建筑中发挥了重要作用。发展工厂制度，并采用现代雇佣做法。在1840年代，开发了水力发电网络以发电并将水力发电传输给最终用户。到19世纪末，发电机已经开发出来，现在可以与液压系统耦合。