水力機械發電的應用-水力發電技術的運輸
常規的水力利用是通過流水的落差將勢能轉換成動能。其勘探方法
非常直截了當,只需解決“哪有足夠的水壓頭和水流量”這一問題
即可。20世紀中期,大型水力發電站項目是主流,但存在環保問題
,因此注意力開始轉向小型水力應用項目。一般只要有河水或溪水
陜速流動的地方,就有水力應用的潛力,這樣一來,就為尋找許多
新的水力資源打開了大門,但同時也暗示在規模上恐陷要退回到幾
個世紀以前。在發達國家,水力勘探方面的努力可以投入到老式的
水磨上,這些水磨在能源豐富廉價的時代被廢棄,一些國際開發部
門正在欠發達國家中尋找這類小型的遺址。小型水力應用不需要能
夠驅動巨型透平的大靜水壓頭和水流速度,而產出的電力一樣與這
兩個因素成正比。在世界范圍內,建設一些新的大型水力項目已不
大可能,而小型項目即使實施了很多,所提供的總的能量也不是很
高。
水力利用較主要的限制因素是長距離輸送能量存在困難。水磨
產生的機械力必須在現場利用;水力發電,盡管長距離輸送也會造
成較高的效率損失,但應用范圍廣而且移動性強,采用超高電壓系
統可以解決效率損失問題。如果超導體材料能飛速發展,就可以大
大降低電傳輸損失,偏遠地區利用水力發電就具備了潛力。比方說
,北美阿拉斯加和加拿大北部就有大量已知的未開發水力資源,但
輸送距離幾乎相當于越洋傳輸,如果高效傳輸成為可能,這部分資
源就可變為儲量。
下述一些需求強度低、持續時間長的工作長期以來利用了風力
,包括磨糧食、從井里打水、把水從一點傳輸到另一點、開船等等
。擴大風能的利用自然而然地轉向了發電,確實,發電的要求極為
自然,從消費者的角度看,電的適用范圍廣,從技術角度看,也需
要用風力發電。風磨的旋轉移動與發電機的原理類似,但直流發電
機需要高速旋轉,傳統的風磨設計卻達不到這一要求。風力驅動的
電透平的效率是塔高和風速立方的函數,速度的立方是個實實在在
的問題,意味風速提高一倍,電力輸出會提高八倍,這說明,如果
平均風速高,就很適于發電。