水能是什么?
我們知道,不僅僅只有魚和水的關(guān)系密切,我們?nèi)祟惡退灿兄懿豢煞值穆?lián)系。水是生命之源。而我們古代圣君李世民曾有句名言:水能載舟、亦能覆舟,這不僅道出了我們?nèi)祟愖畛鯇?duì)水的利用,也表明了水的力量的強(qiáng)大。詩仙李白的名句“飛流直下三千尺,疑是銀河落九天”,為我們描繪了壯闊的瀑布形象,其實(shí)水的這種落差就是我們常說的水能的來源。
河水從上游流向下游,落差可達(dá)幾百米到幾千米。在上游時(shí),河水具有“位能”,河水向下游流動(dòng)時(shí)具有“動(dòng)能”。水能就是指河水等水體所具有的這種以“位能”和“動(dòng)能”形式存在的能量。
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據(jù)專家估計(jì),世界水能資源理論蘊(yùn)藏量為38億~50億千瓦,其中可開發(fā)量占41%~50%。水能可開發(fā)儲(chǔ)量最多的5個(gè)國家是:中國、巴西、俄羅斯、秘魯、加拿大。
我們古人利用水車來進(jìn)行農(nóng)田灌溉,這也就是人類利用水能的方式之一。而現(xiàn)代,更多的水能利用主要是通過水力發(fā)電來實(shí)現(xiàn)。水力發(fā)電的原理其實(shí)很簡單,就是把河流、湖泊等的水流用堤壩蓄積在水庫里,使水庫的水位越來越高,然后通過閘門放出來,使高處具有位能的水流沖擊閘門下面的水輪機(jī),把水流所含的位能轉(zhuǎn)換成水輪機(jī)的動(dòng)能,再以水輪機(jī)推動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。
早在18世紀(jì)30年代,由于工業(yè)發(fā)展的需要,歐美國家就筑壩攔河建起了“水電站”,利用高水頭的水力沖擊推動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),再帶動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng),為面粉廠、棉紡廠提供動(dòng)力。此后一個(gè)多世紀(jì),水力站都一直在大型工業(yè)的發(fā)展中擔(dān)當(dāng)重要的角色。直到19世紀(jì)末,遠(yuǎn)距離高壓輸電的技術(shù)得以發(fā)展,水力交流發(fā)電機(jī)的得以發(fā)明,水力站才發(fā)展為水電站,“水能”才被大規(guī)模的開發(fā)利用起來。