三峡工程在保证防洪效益的同时，可利用水能发电。流经三峡的水，平均每4立方米就可发1度电。水能发电成本较低，因为水电站一旦建成，几乎可一劳永逸地获得源源不断的电能。三峡地区的水能资源丰富，三峡电站每年可发电800多亿度，有效缓解我国能源紧缺的状况。把三峡的年发电量折算成煤炭，相当于我国新增一个年产近4000万吨的特大型煤矿。由于水电几乎是零排放，也相当于减少排放大量的温室气体、二氧化硫和氮氧化合物等有害气体。
三峡70万千瓦水轮机：引进、吸收、消化
三峡70万千瓦特大型水轮发电机组的尺寸、容量以及水头变幅，创世界发电机组设计和制造难度之最。然而，在20世纪90年代中期，我国只有自主设计制造单机30万千瓦级、合作制造55万千瓦级水轮发电机组的能力。三峡发电机组的制造经历了技术引进、合作生产和自主创新之路。
三峡建设初期，左岸电站14台机组采用国际招标，最终由两个国外联合体中标，其中法国ALSTOM、挪威KEN、瑞士ABB（简称AKA）中标8台，德国VOITH、加拿大GE、德国SIEMENS（简称VGS）中标6台。国内公司有哈尔滨电机厂有限责任公司（以下简称哈电）、德阳东方电机有限公司（以下简称东电）参与制造。
到了建设右岸电站的时候，在12台机组中，已有8台是拥有完全自主知识产权的国产化机组，其中哈电、东电各自独立承担了4台设计制造任务。国内制造份额超过了70%。目前右岸电站机组已全部投入运行，机组性能达到了国际同等水平，运行良好。三峡地下厂房6台发电机组4台实现国产化，2台由合资企业生产，其中已有3台投入运行。
三峡水轮机转轮
我国大型水电设备制造已具备世界先进水平
在金沙江溪洛渡电站18台单机容量77万千瓦、向家坝电站8台单机容量80万千瓦的设备采购中，哈电中标10台，东电中标9台，天津阿尔斯通水电设备有限公司中标4台，上海福伊特西门子水电设备有限公司中标3台。机组单机容量刷新了世界记录，表明我国的大型水电设备制造已处于世界先进水平。
70万千瓦水轮机组的国产化也加速了为其配套的重大设备和材料的国产化进程。天威保变公司引进消化西门子技术后，独立生产了地下厂房6台840兆伏安/500千伏安主变压器，技术性能指标达到国际领先水平。西电集团引进消化三菱、ABB技术后独立生产地下厂房500千伏GIS及其控制保护设备。宝钢、武钢集团应三峡机组对高端硅钢的巨大市场需求，短时间内掌握了生产无取向硅钢和高感应取向硅钢的核心技术，占领了国内市场，打破了欧美和日韩厂商在国际市场的价格垄断。
水轮机组的特性和参数主要由4个指标决定：比速系数、水轮机效率、水轮机运行稳定性和泥沙磨损。其中比速系数体现水轮机比转速和水头之间存在的相互制约协调关系；水轮机效率顾名思义就是水轮机的工作能力，是判断水轮机性能的关键指标。三峡电站水轮机平均效率提高1%，每年可多发电约8亿度；大型机组如果尾水管水压脉动、机组出力摆动或振动较大，都将对水电机组稳定性和安全性产生影响；尽管三峡汛期水轮机有泥沙通过，但从目前运行情况看，水轮机的空蚀和磨损破坏均比预期要好得多。
三峡的装机容量和发电量是如何计算出来的？
水力发电就是利用水头差H推动水轮机转动，将水能转变为机械能，在水轮机上接上一个发电机，随着水轮机转动便可发出电来。如果，河道的流量为Q，那么，就可以按下式来计算装机容量N。
N（千瓦）= 8 × Q（流量，立方米/秒）× H（水头，米）
这个公式是怎么来的呢？我们知道，1焦耳能量相当于1牛顿的力移动1米距离所做的功。每秒做1焦耳的功，即1焦耳/秒，称为1瓦特，这是功率的单位。1立方米水的重力等于9.8千牛顿，经过1米的落差每秒钟做的功是9.8千焦耳，功率等于9.8千瓦。这样我们就可以求得河道上具备1米的落差和1立方米/秒的流量的水可以发电的功率是η×9.8千瓦≈8千瓦，η为水电机和发电机的综合效率，大约为0.8～0.82。
三峡水力发电站
长江宜昌水文站实测多年平均流量为每秒14800立方米，三峡大坝最大壅高水头113米，按照上式可以求得三峡的装机容量为8×14800×113≈1338万千瓦。考虑到汛期长江的流量会大大超过14800立方米/秒，水力发电通常又要担任电网调峰任务，在初步设计阶段确定三峡电站安装26台、单机容量70万千瓦的机组，装机容量为1820万千瓦，后又增加了6台机组，安装在右岸地下厂房，32台机组装机容量为2240万千瓦，加上10万千瓦的电源电站，总装机容量为2250万千瓦。
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