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【獨占鰲頭的火力發(fā)電,火力發(fā)電原理】功能原理都一樣，都遵守能量守恒原理。但它們的機械能轉(zhuǎn)化設備（例如水輪機和汽輪機）的結(jié)構(gòu)原理和工作原理有較大區(qū)別。據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示，2019年全年中國火力發(fā)電量達到46522.1億千瓦時；2020年全年中國累計火力發(fā)電量達到了52798.7億千瓦時，累計增長1.2% 。
水力發(fā)電與火力發(fā)電的原理一樣嘛？為什么？

功能原理都一樣，都遵守能量守恒原理。所不同的是：水力發(fā)電是利用水的重力勢能通過水輪機轉(zhuǎn)化為機械再通過電機轉(zhuǎn)化成電能；而火電是先通過鍋爐將化石燃料的化學能轉(zhuǎn)化成水蒸氣的內(nèi)能（或焓）再通過汽輪機轉(zhuǎn)化成機械能再通過電機轉(zhuǎn)化成電能。但它們的機械能轉(zhuǎn)化設備（例如水輪機和汽輪機）的結(jié)構(gòu)原理和工作原理有較大區(qū)別。先說水輪機，水輪機的結(jié)構(gòu)有多種，我們以軸流式水輪機為例，由于水的密度較大，能量轉(zhuǎn)化時動能做功的占比較大、靜壓做功占比較小，所以軸流式水輪機的葉片都比較厚實、寬大，再者由于水的密度大所以靜壓損失較大且全靜壓受限于堤壩落差，所以水輪機級數(shù)較少，一般就一級；再說汽輪機，汽輪機都是軸流式，但葉片結(jié)構(gòu)有多種，我們以平板式葉片為例，由于水蒸氣的密度較小，能量轉(zhuǎn)化時動能做功的占比較小、壓差做功占比較大，所以汽輪機的葉片都比較薄、窄小，再者由于水蒸汽的密度小所以壓力損失小且水蒸氣進口壓力較高，所以汽輪機級數(shù)較多，最多可達幾十級。
中國建了這么多水電站，為什么還要大量依賴火力發(fā)電？

我國2018年底全年發(fā)電量累計值為71118億千瓦時；2019年我國發(fā)電量產(chǎn)量累計值為71422.1億千瓦時；2020年我國發(fā)電量產(chǎn)量累計值達74170億千瓦時。而十年前，2010年，我國的發(fā)電量僅為42072億千瓦時，十年時間我國發(fā)電量幾乎增長了一倍左右。隨著我國國力發(fā)展，近幾年我國一直是世界發(fā)電量第一大國，是第二名美國發(fā)電量的1.6倍。
我國幾乎是以“一己之力”，生產(chǎn)了全球超過1/4的電量，平均每2秒產(chǎn)生的電力，就足以滿足一個中國人，一輩子的電力需求（我國人均平均壽命為76歲）。目前，我國發(fā)電的方式主要有：火力發(fā)電（煤等可燃燒物）、水利發(fā)電、太陽能發(fā)電（光伏發(fā)電）、大容量風力發(fā)電、核能發(fā)電、氫能發(fā)電、潮汐發(fā)電、生物能發(fā)電、地熱能發(fā)電等等。
請看下面兩幅圖片，我國2019年和2020年兩年間，我國各種電源發(fā)電量占總發(fā)電量的比例。據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示，在2020年中國發(fā)電量中，火力發(fā)電量占71.2%（去年72.32%）；水力發(fā)電量占16.4%（去年16.15%）；核能發(fā)電量占比4.9%（去年4.8%）；風力發(fā)電量占比5.6%（去年5.01%）；太陽能發(fā)電（光伏發(fā)電）量占比1.9%（去年1.64%）。
可見火力發(fā)電比例逐年下降，新能源發(fā)電比例逐漸增高。據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示，2019年全年中國火力發(fā)電量達到46522.1億千瓦時；2020年全年中國累計火力發(fā)電量達到了52798.7億千瓦時，累計增長1.2% 。2019年全年中國水力發(fā)電量達到了11534.4億千瓦時；2020年全年中國累計水力發(fā)電量達到了12140.3億千瓦時，累計增長5.3% 。
從數(shù)據(jù)顯示可以看出，火力發(fā)電仍是我國最主要的發(fā)電模式，而且占的比重較大，在七成以上，而水力發(fā)電占了總發(fā)電量的不到兩成。請看下圖，我國十年來各種電源發(fā)電量所在總發(fā)電量的比例情況。那么，我國建了這么多水電站，為什么還要大量依賴火力發(fā)電呢？我國大大小小的水電站全部算上，約10萬座。在這些水電站中，單站5萬kW以上的大中型水電站是中國水電的主力，經(jīng)過五十余年的開發(fā)建設，已建成230余座，其中百萬kW級以上的水電站25座，五十萬kW級以上的40余座。