利用水能發(fā)電已有超過135年的歷史。

最早創(chuàng)新性的使用水能資源始于公元前202年至公元9年的中國漢朝。由垂直放置的集水車輪帶動杵錘碾谷、碎石和早期造紙。

長久以來，水能利用都與經(jīng)濟發(fā)展密切相關(guān)。當理查德˙ 阿克萊特1771 年在英格蘭德文特河河谷建立世界上第一個棉紡織工廠系統(tǒng)時，使用的就是水電。

事實上，他篤信水電的好處以至于他在六年后第一次使用蒸汽機時，用它泵水到蓄水池而不是直接使用蒸汽機驅(qū)動機械工作。他的企業(yè)迅速在山谷內(nèi)擴張，而他建立的龐大的工業(yè)建筑群成為世界遺產(chǎn)地之一。

盡管英國較為平坦的地勢以及燃煤蒸汽機的普及使水電的使用迅速被埋沒，但開啟這個國家工業(yè)革命序幕的卻是水電。在世界許多地區(qū)，水電在促進發(fā)展和變革中發(fā)揮著同樣重要的作用。

水輪機

19世紀上半葉，水力發(fā)電技術(shù)取得重要進步。1827年，法國工程師Benoit Fourneyron開發(fā)了一個能夠產(chǎn)生大約 6 馬力的渦輪——這就是最早的Fourneyron反擊式水輪機。

1849 年，英裔美國工程師James Francis開發(fā)的第一個現(xiàn)代水力渦輪機——Francis 水輪機，今天仍然是世界上使用最廣泛的一類水輪機。

19 世紀70 年代，美國發(fā)明家Lester Allan Pelton發(fā)明了Pelton沖擊式水輪機，并在1880年申請了專利。

進入20 世紀，奧地利教授Viktor Kaplan在1913年開發(fā)出了葉片可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)槳式水輪機。

第一代

1878年，世界上第一個水力發(fā)電項目點亮了英格蘭諾森伯蘭鄉(xiāng)村小屋的一盞燈。 四年后，第一家服務(wù)于私人和商業(yè)用戶的水電廠出現(xiàn)在美國的威斯康星州，接下來的十年間，數(shù)以百計的水力發(fā)電廠投產(chǎn)運行。

在北美地區(qū)，水電站先后出現(xiàn)美國密歇根州大急流城 (1880)、加拿大安大略省渥太華 (1881 年)、紐約州多爾吉維爾 (1881 年) 和紐約州的尼亞加拉大瀑布 (1881 年)。它們?yōu)楣S供電，也為當?shù)靥峁┱彰鳌?/span>

20 世紀之交水電技術(shù)發(fā)展迅速蔓延，1891 年，德國制造出第一個三相的水力發(fā)電系統(tǒng);1895年，澳大利亞在南半球建立了第一個公有水電站。

1895 年，Edward Dean Adams水電站在尼亞加拉大瀑布開工建設(shè)，這是當時世界最大的水電開發(fā)項目。

1905 年，位于臺北附近的新店溪建成裝機500千瓦的水力發(fā)電站 。緊接著，中國大陸在云南省建設(shè)第一座水電站——石龍壩水電站。該電站于1910年開工建設(shè)，1912年投產(chǎn)運行。剛建成時，其裝機容量為 480 千瓦。石龍壩水電站目前仍在運行，裝機容量 6 兆瓦。

20 世紀上半葉，美國和加拿大在水電工程技術(shù)領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。1942年，位于華盛頓州裝機容量1974MW的大古力水電站(現(xiàn)有裝機容量6809MW)，超過1936年建于科羅拉多河的胡佛水壩(1345MW)，成為世界最大的水力發(fā)電工程。

20世紀60 年代至80 年代，大型水電的開發(fā)主要集中在加拿大、蘇聯(lián)和拉丁美洲。

在過去的幾十年中，巴西和中國已經(jīng)成為水電領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊。 位于巴西和巴拉圭邊境的伊泰普大壩，1984年投產(chǎn)時裝機容量12,600 MW(后擴容至14,000MW);2003年開始投產(chǎn)發(fā)電的中國三峽大壩裝機22,500MW。

水電發(fā)展現(xiàn)狀

進入21 世紀，水電繼續(xù)推動世界各地的增長。例如，巴西GDP在2012年躍居世界第七，在這一過程中，水電發(fā)揮了關(guān)鍵的作用;巴西在2000至2010年間經(jīng)濟高速增長，其名義GDP的增幅僅次于美國和中國。

其在水電領(lǐng)域的投資帶來的電力輸出的大幅提高，使經(jīng)濟的高速發(fā)展成為可能。 2010 年，巴西總發(fā)電量3490億度，到 2011 年，這一數(shù)字增加了 40%，至4890億度。引人注目的是，僅有2%的能源來自進口，80%左右來自水電。

這得益于其一系列現(xiàn)代化的大型水電站 —— 其中至少有 24 個裝機超過 500 兆瓦的水電站。巴西充分利用其豐富的水文資源，把自己轉(zhuǎn)變成世界舞臺上的領(lǐng)導者，在降低能源成本的同時保持了其能源獨立性。

這只是水電促進經(jīng)濟發(fā)展的一個實例;當我們展望未來時，有理由相信水電技術(shù)必將為世界經(jīng)濟增長和繁榮發(fā)揮巨大的作用。