水力發電有哪些方式?水庫是如何利用水力來發電的?

水力被許多國家用來進行蓄能以及發電的應用,水力發電是利用水向下流動的慣性,進而帶動發電機轉動來產生電能,水力發電在大部分的國家中被廣泛應用,也是台灣長久以來使用的重要再生能源種類之一。

 

水力有許多發電的方式,以慣常式抽水蓄能式以及利用海洋潮汐的水力發電,其中慣常式水力發電又有水庫式川流式以及調整池式的種類差異,那又是如何利用水力來發電的呢?

 

慣常式水力發電

利用水位上的落差,由上游處使水流流到下游處時,在中間架設發電機設施,來利用水流的慣性來帶動發電機發電。其中又分為水庫式川流式以及調整池式的方式。

 

慣常式水力發電利用水流帶動發電機發電
(原圖截於 Student Energy Youtube頻道)

水庫式水力發電

水庫一般在河川、溪流的上游處,來建造水壩進行儲水。水庫式的水力發電,則是在水壩中設置發電機設施,利用水源流至河川、溪流時來進行發電。

 

川流式水力發電

在水庫出水的下游處或是河川的上游處,來建造發電設施,利用河流流動的水力來發電,大多數的川流式水力發電廠並沒有建造儲水設施。

 

調整池式水力發電

在水庫出水的下游處或是河川的上游處,建造水壩來形成小型水庫,在尖峰發電時段的時候,透過水壩調整水流大小至發電設施來發電。

 

潮汐發電

在海水漲潮時,使水流進水庫並將水留在水庫,退潮時,則使水庫的水流流向大海。潮汐發電,則是利用進出水庫時的水流來進行發電。

 

潮汐發電利用海水漲潮退潮時的水力來發電
(原圖截於 Student Energy Youtube頻道)

另外海水發電還有波浪式潮流式鹽差能...等的發電方式。


抽水蓄能式水力發電

此種設施主要是使用於儲能的應用,可以理解為一顆超大型電池。在上下游處各建造一個水庫,當電力產能過剩時,利用電力帶動馬達將水抽至上游水庫。供電時,則由上游的水流流向下游水庫使發電機發電。 


電力產能過剩時,來抽水蓄能。需電時,放水來使用慣常式水力發電
(原圖截於 Student Energy Youtube頻道)