水力发电新方法

青海省大通县第二完全中学 王伟栋

一、研究背景

我国目前主要靠火力发电，但火电资源损耗大，且发电效率低。又因为化石能源较少，且不可再生，有资源枯竭的趋势。因此，早日开发新能源可以有效减少化石资源的损耗，更加有利于保护生态环境。

我的家乡青海省地处青藏高原腹地，被誉为“三江之源”“中华水塔”，蕴藏着丰富的水力、风、光等清洁能源资源，发展清洁能源优势突出。尤其水力资源总量非常大，可利用率高，具备逐渐开发水力等清洁能源替代传统火力发电的条件。

但就目前情况来看，其水力资源并未得到充分利用。全省仅有几个大型发电站以水力发电。数量众多的广阔支流水系，因为地势险峻不易兴修水电站，或者过于平缓发电效率低，而未被开发利用。如何因势充分利用这些水力资源进行发电呢？根据这些水力资源的特点，我设计了一种摩擦发电球。它可以很好地利用上述水力资源进行发电，而不受水流缓急及地势险峻等因素的影响。

二、设计内容

摩擦发电球由震动片、发电机、传导器构成。发电球外壳使用抗冻材料，保证其使用寿命。内部含有可以将机械能转化为电能的发电机。将发电球连接成网放置在河道或者湖泊中，水冲击发电球引起发电球震动，带动小型发电机将机械能转化为电能，达到发电的目的。传导器将多余的电能输送并贮存在电容器之中。

它可以将水能、潮汐能、波浪能转化为电能贮存起来，并将多余的电能收集在电容器中，通过电网输送到需要的地方。在冬天水面结冰时，温度过低，它还可以自身放热防止被损坏，延长使用寿命。发电球之间采用网状结构可以方便水中的生物通过，不会影响水域生物的正常生活，对环境友好。

三、应用价值

在广大水域或者不便于兴修水坝的地方，通过大面积铺设这种水力发电球，利用水力发电，可减少化石能源的损耗和污染物的排放，而且方便实用，实现资源的高效利用。

以北川河为例，在大通到西宁这一段河流的平均深度为2.7 米，而且河流底部较平缓，河流落差小，不适合兴修大型水电站。由于河流流量较大，且汛期时间长，适合用发电球发电。可利用水下0.5 米～2.1米的部分，铺设发电球网，利用所发的电供路灯使用。如果在省内每条这样的可利用河流内都铺设发电球网进行水力发电，积少成多，将不仅满足省内需求，还可通过供电网运输到外省，实现资源的高效利用。