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然而，尽管火电厂的除尘、脱硫、脱硝技术日益成熟，但化石燃料的消耗、温室气体的排放，让人们不得不继续寻找更为清洁的电力，水电便是其中之一。
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厦门附近海域的输电塔/摄影 赵孟喆
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海上输电塔的建设，有施工范围小、运输条件差、安全风险系数高等难点，同时还需兼顾海上航运需求，避让航道。
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特高压九华密集通道/摄影 丁永清·国家电网
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特高压九华密集通道位于安徽池州，承担着向华东地区输送电力的重要任务。该通道五回特高压线路和两回超高压线路并行，通道最窄处仅273米。
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正在建设的白鹤滩水电站/摄影 柴峻峰
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白鹤滩水电站位于云南巧家县和四川宁南县交界的金沙江峡谷。水电站于2021年开始蓄水，预计2022年完工，装机容量仅次于三峡水电站。
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白鹤滩水电站中正在安装的水轮机/摄影 李亚隆
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水轮机是水电站的主要设备之一，它将水流的能量转变为机械能，以驱动发电机。图中的蜗牛状结构，简称“蜗壳”，是水轮机的导水设备。
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贰 86.7%
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在我国，无论是水力资源的蕴藏总量，还是其可开发的装机容量，均稳居世界第一位。如此丰富的水能资源，如此巨大的开发潜力，使得水力发电在我国注定拥有重要地位。
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2019年，全国水力发电量占全国总发电量的17.8%，与火力发电一起供给了全国86.7%的电力。
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水力发电利用流水势能持续推动水轮机旋转，继而带动发电机产生电力，全程既不需要燃料，也不产生废气，十分清洁。2019年，全国水力发电量达13021亿千瓦时，相当于节约4亿吨标准煤[8]。此外，水电站兼具防洪、航运、供水、调水、排沙等功能，还可在上游库区形成别具一格的景观。
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在我国，水力资源分布极不均衡。西南地区高山峡谷众多，大江大河穿流其间，奔腾而下，几乎集中了全国超过60%的可开发水力资源。根据全国水利资源普查成果与现实的情况，我国规划了十三大水电基地，其中位于西南地区的水电基地便占了7席。[9]
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和火力发电不同，水电的“原料”无法进行运输。若要将电力送往负荷中心，除了依靠输电工程，别无他法。这意味着水力发电必将与远距离输电技术相伴相生。我国第一条万伏级交流输电线路、第一条110千伏和220千伏高压交流线路、第一条330千伏超高压交流线路及第一条超高压直流输电线路，因此相继诞生。
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1988年年底，著名的葛洲坝水电站建成，它是长江上的第一座大型水电站，其大坝被人们称为“万里长江第一坝”。与之配套建成的便是我国的首个超高压直流输电工程，其电压等级达到±500千伏，以1046千米的输电距离将华中和华东电网连为一体，葛洲坝水电站的电力得以源源不断地被送到上海。
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世界上规模最大的水电站——三峡水电站的装机容量可达2250万千瓦，这相当于8个葛洲坝水电站，或3个内蒙古托克托电厂。2018年，三峡水电站的全年发电量首次突破1000亿千瓦时，相当于同年湖北省全省发电量的36.6%，成为当年全球水力发电量最大的发电站。千里之外的江苏、广东和上海三地，通过三条±500千伏的直流输电线路与这个“超级发电机”紧密相连。
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而随着云南小湾水电站开始发电，全球首个±800千伏特高压直流输电工程登上历史舞台。其输电距离约为1400千米，可将电力从云南一路送至广东。自此，曾经落后世界数十年的中国迈入特高压直流输电时代，我国水电的辐射空间大幅扩大，众多大型水电站在西南地区相继建成，西南的电力源源不断地被送到遥远的东部和东南部。
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位于金沙江下游的向家坝水电站，通过长约1900千米的±800千伏直流特高压输电线路，跨越8个省份，每年向上海输电近300亿千瓦时，这相当于上海2018年用电量的20%。[10]同样位于金沙江的溪洛渡水电站看起来更加宏伟，其拱坝坝高285.5米，相当于90多层的摩天大楼。其装机容量则达1386万千瓦，目前为世界第三大水电站[11]。而溪洛渡——浙西±800千伏的输电线路，更以800万千瓦的输电容量，一度跻身全球容量最大的直流输电工程。位于四川雅砻江的锦屏一级水电站建有世界最高的拱坝，其高度达305米，它向苏南地区输电的±800千伏直流输电工程，传输距离首次突破2000千米大关。
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