世界电力发展简史
电学发展简史

电学的发展简史有关电的记载可追溯到公元前6世纪。
早在公元前585年,希腊哲学家泰勒斯已记载了用木块摩擦过的琥珀能够吸引碎草等轻小物体,后来又有人发现摩擦过的煤玉也具有吸引轻小物体的能力。
在以后的2000年中,这些现象被看成与磁石吸铁一样,属于物质具有的性质,此外没有什么其他重大的发现。
在中国,西汉末年已有“碡瑁(玳瑁)吸偌(细小物体之意)”的记载;晋朝时进一步还有关于摩擦起电引起放电现象的记载“今人梳头,解著衣时,有随梳解结有光者,亦有咤声”。
1600年,英国物理学家吉伯发现,不仅琥珀和煤玉摩擦后能吸引轻小物体,而且相当多的物质经摩擦后也都具有吸引轻小物体的性质,他注意到这些物质经摩擦后并不具备磁石那种指南北的性质。
为了表明与磁性的不同,他采用琥珀的希腊字母拼音把这种性质称为“电的"。
吉伯在实验过程中制作了第一只验电器,这是一根中心固定可转动的金属细棒,当与摩擦过的琥珀靠近时,金属细棒可转动指向琥珀。
大约在1660年,马德堡的盖利克发明了第一台摩擦起电机。
他用硫磺制成形如地球仪的可转动球体,用干燥的手掌摩擦转动球体,使之获得电。
盖利克的摩擦起电机经过不断改进,在静电实验研究中起着重要的作用,直到19世纪霍耳茨和推普勒分别发明感应起电机后才被取代.18世纪电的研究迅速发展起来。
1729年,英国的格雷在研究琥珀的电效应是否可传递给其他物体时发现导体和绝缘体的区别:金属可导电,丝绸不导电,并且他第一次使人体带电。
格雷的实验引起法国迪费的注意。
1733年迪费发现绝缘起来的金属也可摩擦起电,因此他得出所有物体都可摩擦起电的结论。
他把玻璃上产生的电叫做“玻璃的”,琥珀上产生的电与树脂产生的相同,叫做“树脂的”.他得到:带相同电的物体互相排斥;带不同电的物体彼此吸引。
1745年,荷兰莱顿的穆申布鲁克发明了能保存电的莱顿瓶。
莱顿瓶的发明为电的进一步研究提供了条件,它对于电知识的传播起到了重要的作用。
差不多同时,美国的富兰克林做了许多有意义的工作,使得人们对电的认识更加丰富。
火力发电厂发展史

• 超临界、超超临界机组具有较高的节能、 环保性能
目前, 超临界、 超超临界机组的可靠性基本达到亚临界机组的水平, 超 临界机组比亚临界机组净热耗下降 2%~ 3%; 超超临界机组比超临界机 组可再下降 3%~ 4%,超临界、 超超临界机组是我国火力发电的必然发 展趋势。
• IGCC 是我国洁净煤发电的主要发展方向
4. 电力发、输、供、用的同时性与连续性要求电力系统具有高 度的安全可靠性、连续性,机组连续运行,无特殊原因,不能 停产。机组启停费用高。
亚洲最大火力发电厂
内蒙古托克托火力发电厂
火力发电厂脱硫设备
谢 谢 !
T E X T
T E X T
近代的单元机组均采用综合保护连锁系统,即将机、炉、 电的分别保护与单元的整体保护系统相互协调,形成一个完 善的保护系统。
火力发电新技术
a.超临界、 超超临界机组 发展迅速 b.IGCC 是我国洁净煤发 电的主要发展方向
c.大型 CFB 电站已开始应 用
d.大型空冷发电技术在缺水 地区已广泛应用
IGCC 是高效率的发电技术,具有优良的环保特性,燃料适应性 良好、节水特性好,且技术已经发展成熟。
• 大型 CFB 电站已开始应用
建设大型 CFB电站, 一方面可燃用煤矸石、 末煤、 泥煤、 劣质煤, 提 高煤炭的综合使用效率; 同时可减少废弃煤矸石、 劣质煤等占用土地, 减少对环境的污染。SO2、 NOx 排放浓度满足现行国家环保要求, 脱硫 效率达 90%~ 95%, NOx 排放浓度低于 250× 10- 6,可不设脱硝装置。
• 大型空冷发电技术在缺水地区已广泛应用
在水资源条件相同的条件下, 采用空冷机组可使装机容量扩大约 4 倍, 空冷机组在缺水地区新建火电机组中得到了广泛应用, 对在缺水地区新 建火电机组, 节约水资源, 满足电力工业的发展。
电力工业发展史范文

电力工业发展史范文电力的起源可以追溯到古代希腊,希腊哲学家泰勒斯发现琥珀擦拭后会带电,这被认为是电力的最早现象。
然而,电力在当时还没有被应用于实际生产和生活中。
直到18世纪末,意大利科学家伽利略·加连奥·加利利发现了电学现象。
随后,奥丁·冯·吕琪安和他的助手阿莱西·沃尔塔通过叠放金属片和湿纸片制作了第一台化学电池,这被认为是第一次成功地将电力从一个地方传输到另一个地方。
19世纪初,伦敦的迈克尔·法拉第进行了一系列实验,探索电流和磁场之间的关系。
他发现,通过将导体放置在磁场中,可以在导体中产生电流。
这一发现为后来的电力工业奠定了基础。
1831年,英国科学家迈克尔·法拉第发现了电磁感应现象。
他发现,当导体穿过磁力线时,会在导体中诱导出电流。
这一发现促使人们开始研究如何利用电流来生产动力。
随着对电力的研究的深入,电力工业开始迅速发展。
1837年,美国发明家托马斯·舍维恩发明了第一台电报机,这大大提高了信息传递的速度和效率。
1866年,大西洋第一条跨海电报缆成功铺设,使得美国和欧洲之间能够进行迅速的通信。
这一成就标志着电力工业的国际化。
随着电力传输技术的不断改进,电力开始被应用于工业生产。
1882年,美国第一家商业电力站在纽约市开始运营,为当地企业提供了电力供应。
1888年,美国发明家尼古拉·特斯拉发明了交流电系统,这一发明被认为是电力工业的里程碑。
交流电系统的引入大大提高了电力传输的效率和可靠性。
20世纪初,电力工业迅速扩张,并开始广泛应用于城市的建设和家庭生活中。
电力的使用逐渐渗透到各个领域,如交通运输系统、照明、电器设备等。
20世纪中叶,电力工业进入了一个新的阶段。
随着核能的发现和利用,核电开始成为一种新的能源形式。
核能的应用使得电力更加清洁和高效。
近年来,随着可再生能源的兴起,如太阳能和风能等,电力工业又迎来了新的变革。
全球能源发展史

全球能源发展史
全球能源发展史可以追溯到人类社会的起始阶段。
在远古时期,人类主要依靠火焰获得能源,用于烹饪食物和取暖。
随着农业的出现,人类开始利用动物力量来耕种和运输。
工业革命是全球能源发展史上的重大转折点。
18世纪后期,
工业化迅速发展,燃煤成为主要能源。
煤炭的广泛使用推动了工业的快速发展,并改变了人类的生活方式和社会结构。
到了19世纪末,石油开始取代煤炭成为重要的能源来源。
石
油的广泛使用推动了交通运输和化学工业的发展。
该时期还见证了电力的出现,使人们能够更高效地利用能源。
20世纪是能源发展的高潮时期。
核能作为一种新能源被引入,并在一段时间内被认为是终极能源解决方案。
然而,核能与其安全隐患相关的事故导致公众对核能持怀疑态度。
随着可再生能源技术的进步,如太阳能、风能和水能,全球能源发展进入了一个新的阶段。
可再生能源被认为是可持续发展的解决方案,能够减少排放和对有限资源的依赖。
然而,全球能源发展仍然面临许多挑战。
其中最重要的挑战是如何平衡经济发展和环境保护。
全球气候变化威胁到人类的生存,并加剧了对清洁能源的需求。
为了实现全球可持续发展目标,国际社会正在积极推动能源转型,加强能源效率,鼓励可再生能源的利用,并减少对化石燃
料的依赖。
这需要国际合作和政策支持来实现全球能源的可持续发展。
电力行业的发展历程

电力行业的发展历程《电力行业的发展历程:从微弱烛光到璀璨光明》嘿,你有没有想过,要是没有电,咱们的生活将会是啥样?那可就真的是“两眼一抹黑”,啥都干不成啦。
今天啊,咱就来唠唠电力行业这一路走来的那些事儿。
在很久很久以前,还没有电的时候,人们照明就靠那蜡烛或者油灯。
我还记得我小时候,有一次家里突然停电了,那时候可没有现在这么方便的应急电源啥的。
我就翻箱倒柜找出了一根蜡烛,那小小的火苗在黑暗中摇曳着,周围的一切都被映得影影绰绰的。
就这么一根蜡烛的光,勉强能让我在屋子里活动,可是看书就费劲得很,眼睛得凑得老近,还得时刻小心别让蜡油滴到书上。
这时候我就想啊,以前的人天天就靠着这微弱的光,得多不方便啊。
后来啊,就出现了早期的电力尝试。
19世纪的时候,那些聪明的科学家们就开始捣鼓怎么把电弄出来,并且利用起来。
那时候的电力设备可不像现在这么小巧精致,都是些庞大又复杂的家伙。
就好比最早的发电机,那体积巨大,还经常出故障。
不过这也是电力发展的开端,就像一个蹒跚学步的小娃娃,虽然走得不稳,但是每一步都充满了希望。
随着时间的推移,电力开始慢慢走进人们的生活。
不过那时候电主要是供应给一些工厂和有钱人家。
我听老一辈人说,他们那时候看到有电灯的地方,就跟看到啥稀罕玩意儿似的,都要凑过去瞧个热闹。
电灯一亮,那可比蜡烛亮堂多了,照得周围跟白天似的。
可是普通老百姓家里还是很少能用到电的,毕竟那时候电力的普及程度还很低。
到了20世纪,电力行业就像是开了挂一样飞速发展。
电网开始逐渐建立起来,就像一张巨大的蜘蛛网,把电输送到各个地方。
我记得我小时候,村子里开始拉电线,那可是件大事。
大人们都围在一起讨论,这电线拉到家里以后,是不是就可以用上那些神奇的电器了。
那时候的电工师傅可受人尊敬了,他们就像魔法师一样,在电线杆之间爬上爬下,把一根根电线连接起来。
当第一盏电灯在村子里亮起的时候,整个村子都沸腾了。
孩子们在电灯下跑来跑去,大人们脸上也洋溢着幸福的笑容。
电力发展历程科普知识

第一章 电力技术与电力工业一、电力技术与电力工业发展简史电力技术的发明、电力工业的建立至今已有100余年的历史。
今天,电与人们的生产、生活、科学技术研究和精神文明建设息息相关,对现代社会的各个方面已产生直接的或间接的巨大作用和影响,已成为现代文明社会的重要物质基础。
1831年,法拉第发现电磁感应原理,奠定了发电机的理论基础。
科学的发现,引起了技术的发明。
1866年,维・西门子发明了励磁电机,并预见:电力技术很有发展前途,它将会开创一个新纪元。
接着,1876年,贝尔发明了电话;1879年,爱迪生发明了电灯。
这三大发明照亮了人类实现电气化的道路,继蒸汽机技术革命后,引起了电力技术革命。
1882年,爱迪生建成世界上第一座较正规的发电厂,装有6台直流发电机,共900马力(1马力=0.735kw,下同),通过110V电缆供电,最大送电距离1.6km,供6200盏白炽灯照明用,完成了初步的电力工业技术体系。
1881年,卢西恩・高拉德和约翰・吉布斯取得“供电交流系统”专利,美国发明家乔治・威斯汀豪斯买下此专利,并以它为基础于1885年制成交流发电机和变压器,并于1886年建成第一个单相交流送电系统,1888年又制成交流感应式电动机。
1891年,在德国劳芬电厂安装了世界第一台三相交流发电机,建成第一条三相交流送电线路。
三相交流电的出现克服了原来直流供电容量小,距离短的缺点,开创了远方供电,电力除照明外,用于电力拖动等各种用途的新局面。
电力技术和电力工业的出现和发展改变了人们的生产和生活面貌,促使经济以前所未有的速度向前发展。
美国原来落后于英国、德国等国家,电力技术革命使美国后来者居上,成为最发达的国家。
电力的广泛应用,电力需求的增加,促使电力技术和电力工业进一步向高电压、大机组、大电网方向发展。
高压输电、大型汽轮发电机、大型水轮发电机应运而生,迅速发展。
1960年,美国制成50万kW汽轮发电机,1963年制成100万kW双轴汽轮发电机。
电能发展历史
电能发展历史
电能的发展历史可以追溯到古希腊时代,当时人们已经发现将琥
珀磨成粉末然后摩擦,可以使它产生静电。
直到18世纪末19世纪初,发明了电池和电磁机后,电能开始迅速发展。
最早的电池是意大利化学家伏打发明的,它可以把化学能转化为
电能,实现了电的长期存储。
这为电能的利用提供了基础。
接着,英
国科学家法拉第发现了磁场产生电流的现象,通过旋转一根导体棒在
磁场中产生电流,也就是电动机的原理,电能的生产和利用进一步发
展起来。
19世纪末20世纪初,发明了发电机和变压器,可以将机械能转化为电能,实现了电能的大规模供应。
电能被广泛应用于工业、民生、
交通等各个领域。
电能的发展也伴随着电力系统的建设,从最初的城市单供电到国
家电网的建立,电能的传输变得更加高效可靠。
随着科技的发展,电能的利用方式也在不断更新。
从传统的火力
发电、水力发电到核能、风能、光电等各种新能源电站,电能的生产
越来越多元化。
同时,智能电网、电动汽车等新兴科技也将电能应用
的范围扩大。
电能的发展历程告诉我们,科技的进步是推动历史发展的重要原
因之一。
未来,随着人类科技的不断进步,电能的应用也会更加广泛
而深入。
同时,我们也要意识到,合理利用电能是维护生态平衡和可持续发展的重要手段之一,我们需要用更加环保和节能的方式使用电能,为未来的发展留下更加绿色和可持续的空间。
电力系统的发展历程
电力系统的发展历程1. 嘿,小伙伴们!今天咱们来聊一个超级精彩的故事 - 电力系统是怎么一步步发展起来的。
这可是一个从星星之火到燎原之势的精彩故事!2. 要说电力系统的起源,那得从1879年爱迪生发明电灯说起。
那时候的电力系统,就像是刚出生的小婴儿,只能给几盏小灯泡供电,供电范围也就是几条街的距离。
3. 到了19世纪末,直流供电系统就像个不听话的熊孩子,让人头疼不已。
电压低、传输距离短,就像是用吸管喝水,超过几百米就喝不动了。
这可愁坏了当时的科学家们!4. 后来交流电系统横空出世,简直就像是一场革命!它就像是给电力系统装上了翅膀,电能传输距离一下子就飞上天了。
这下可好,电力系统开始疯狂成长,就像是打了激素的小树苗,蹭蹭往上窜!5. 20世纪初期,发电厂开始变得越来越大。
从最早的小作坊式发电,发展到了大型火力发电厂,就像是从小作坊变成了大工厂。
一座电厂的发电量,都能点亮一座城市啦!6. 输电网络也在不断进步,从最早的几千伏,到现在的特高压输电,电压等级蹭蹭往上涨。
这就像是把小河变成了大运河,电力传输能力强得简直让人瞠目结舌!7. 到了20世纪中期,各个地区的电网开始互联互通。
这就像是修建高速公路一样,把原本孤立的"电力孤岛"连接成了一张大网。
电力系统开始变得越来越强大,越来越可靠。
8. 现代电力系统简直就是个超级大家族!有火电、水电、核电、风电、太阳能发电,就像是一个大家庭里有各种性格的成员,各展所长,共同为我们提供源源不断的电力。
9. 智能电网的出现,让电力系统变得更加聪明。
它就像是给电网装上了"大脑",能自动调节、自我修复,甚至还能预测故障。
这简直就是电力系统界的"最强大脑"!10. 新能源的接入让电力系统变得更加绿色环保。
风力发电机就像是草原上的大风车,太阳能电池板就像是向日葵一样追着太阳转,它们都在为地球的未来贡献力量。
11. 现在的特高压输电技术更是厉害,能把电力从天南送到海北。
电力工业知识点总结
电力工业知识点总结一、电力工业概述电力工业是指利用燃煤、燃气、核能、风能、水能、太阳能等能源进行发电的产业。
电力工业的发展与国家经济发展密切相关,它是国家现代化建设的重要支撑产业之一,也是维护国家经济正常运转和提高国民生活水平的基础设施之一。
二、电力工业的发展历程电力工业的发展可以分为以下几个阶段:1、初创阶段:19世纪初,开始出现电气化现象,首次发电站建成于1879年,美国纽约。
2、定型初期:20世纪初,电力工业初步形成,以煤炭和水电为主要能源。
3、发展阶段:二战后,电力工业迅速发展,特别是核能、风能、太阳能等新能源逐渐应用。
4、现代化阶段:20世纪末至21世纪初,电力工业技术与设备更新换代,能源清洁化、高效化、智能化、信息化成为发展主题。
三、电力工业的主要技术和设备1、发电技术:包括燃煤发电、燃气发电、核能发电、风能发电、水能发电等。
2、输电技术:包括输电线路、变电站、智能电网技术等。
3、配电技术:包括配电装置、配电线路、变压器等。
4、用电技术:包括电动机、电动车、电热设备等。
5、清洁能源技术:包括太阳能发电、风能发电、生物质能发电等。
四、电力工业的发展趋势1、清洁化:优先发展清洁能源,推进煤电清洁高效利用。
2、高效化:提高发电效率,减少能源消耗,降低环境污染。
3、智能化:推进智能电网、智能家居等技术应用,提高用电效率。
4、信息化:加强电力信息化建设,提高电网运行管理水平。
5、多元化:发展多种能源并存的电力产业,实现能源多元化供应。
五、电力工业的相关政策与法规1、能源法:明确能源开发与利用目标和原则,规范能源市场行为。
2、发电法:规定发电市场准入与退出机制、电价形成机制等。
3、电力法:明确电力市场开放与竞争机制,保障电力供应安全与稳定。
4、电网法:规范电网建设、运营与管理,保障电网安全与稳定运行。
六、电力工业的环境保护与节能减排1、减少燃煤发电:推进燃煤企业“脱硫、脱硝、除尘”等减排技术。
2、清洁煤利用:提高煤电发电效率,减少燃煤发电对环境的影响。
我国电力系统发展概况
24
3 电力需求(续1)
至2020年
国内生产总值:
4万亿美元
装 14 机
装机容量: >1000GW
13.0
容 12 量
发电量: >4600TWh
( 10
100GW
8
6
)
4
2.0
2 1.0
6.2 4.4
0 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020
浙江工业大学信息学院王晶
28
基本介绍结束
点此进入第1章
浙江工业大学信息学院王晶
29
古老的发电机
浙江工业大学信息学院王晶
30
1882年上海光气公司供电的外滩电灯
浙江工业大学信息学院王晶
31
闸口发电厂架设的 13.2kV线路铁塔 1932年
浙江工业大学信息学院王晶
32
浙江工业大学信息学院王晶
33
[合作探究·提认知] 电视剧《闯关东》讲述了济南章丘朱家峪人朱开山一家, 从清末到九一八事变爆发闯关东的前尘往事。下图是朱开山 一家从山东辗转逃亡到东北途中可能用到的四种交通工具。
依据材料概括晚清中国交通方式的特点,并分析其成因。 提示:特点:新旧交通工具并存(或:传统的帆船、独轮车, 近代的小火轮、火车同时使用)。 原因:近代西方列强的侵略加剧了中国的贫困,阻碍社会发 展;西方工业文明的冲击与示范;中国民族工业的兴起与发展; 政府及各阶层人士的提倡与推动。
700
1949年-2006年中国发电装机容量
600
500
装 机 400 容 量 300
200
100
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世界电力开展简史一、电的产生1.公元前的琥珀和磁石希腊七贤中有一位名叫泰勒斯的哲学家。
公元前600年前后,泰勒斯看到当明的希腊人通过摩擦琥珀吸引羽毛,用磁钱矿石吸引铁片的现象,曾对其原因进展过一番思考。
据说他的解释是:“万物皆有灵。
磁吸铁,故磁有灵。
〞这里所说的“磁〞就是磁铁矿石。
希腊人把琥珀叫做“elektron〞〔与英文“电〞同音〕。
他们从波罗的海沿岸进口琥珀,用来制作手镯和首饰。
当时的宝石商们也知道摩擦琥珀能吸引羽毛,不过他们认为那是神灵或者魔力的作用。
在东方,中国人民早在公元前2500年前后就已经具有天然的磁石知识。
据?吕氏春秋?一书记载,中国在公元前1000年前后就已经有了指南针,他们在古代就已经用磁针来区分方向了。
2.磁,静电通常所说的摩擦起电,在公元前人们只知道它是一种现象。
很长时间里,关于这一种现象的认识并没有进展。
而罗盘那么在13世经就已经在航海中得到了应用。
那时的罗盘是把加工成针形的磁铁矿石放在秸秆里,使之能浮在水面上。
到了14世纪初,又制成了用绳子把磁针吊起来的航海罗盘。
这种罗盘在1492年哥伦布发现美洲新大陆以及1519年麦哲伦发现环绕地球一周的航线时发挥了重要的作用。
(1)磁,静电与吉尔伯特英国人吉尔伯特是伊丽莎白女王的御医,他在当医生的同时,也对磁进展了研究。
他总结了多年来关于磁的实验结果,于1600年出了一本取名为?论磁学?的书。
书中指出地球本身就是一块大磁石,并且阐述了罗盘的磁倾角问题。
吉尔伯特还研究了摩擦琥珀吸引羽毛的现象,指出这种现象不仅存在于琥珀上,而且存在于硫磺,毛皮,陶瓷,火漆,纸,丝绸,金属,橡胶等是摩擦起电物质系列。
把这个系列中的两种物质相互摩擦,系列中排在前面的物质将带正电,排在后面的物质将带负电。
那时候,主要的研究方法就是思考,而他主张真正的研究应该以实验为根底,他提出这种主张并付诸实践,在这点上,可以说吉尔伯特是近代科学研究方法的开创者。
(2)雷和静电在公元前的中国,打雷被认为是神的行为。
说是有五位司雷电的神仙,其长者称为雷祖,雷祖之下是雷公和电母。
打雷就是雷公在天上敲大鼓,闪电就是电母用两面镜子把光射向下界。
到了亚里斯多德时代就已经比拟科学了。
认为雷的发生是由于大地上的水蒸气上升,形成雷雨云,雷雨云遇到冷空气凝缩而变成雷雨,同时伴随出现强光。
认为雷是静电而产生的是英国人沃尔,那是1708年的事。
1748年,富兰克林基于同样的认识设计了避雷针。
能不能用什么方法把这种静电收集起来?这个问题很多科学家都考虑过。
1746年,莱顿大学教授缪森布鲁克创造了一种存贮静电的瓶子,这就是后来很有名的“莱顿瓶〞。
缪森布鲁克本来想像往瓶子里装水那样把电装进瓶子里,他首先在瓶子里灌上水,然后用一根金属丝把摩擦玻璃棒扔到水里。
就在他的手接触到瓶子和棒的一瞬间,他被重重地“电击〞了一下。
据说他曾这样说过:“就算是国王命令,我也不想再做这种可怕的实验了〞。
富兰克林联想到往莱顿瓶里蓄电的事,于1752年6月做了一个把风筝放到雷雨云里去的实验。
其结果,发现了雷雨云有时带正电有时带负电的现象。
这个风筝实验很有名,许多科学家都很感兴趣,也跟着做。
1753年7月,俄罗斯科学家利赫曼在实验中不幸遭电击身亡。
通过用各种金属进展实验,意大利帕维亚大学教授伏打证明了锌,铅,锡,铁,铜,银,金,石墨是个金属电压系列,当这个系列中的两种金属相互接触时,系列中排在前面的金属带正电,排在后面的金属带负电。
他把铜和锌做为两个电极置于稀硫酸中,从而创造了伏打电池。
电压的单位“伏特〞就是以他的名字命名的。
19世纪初,正是法国大革命后进入拿破仑时代。
拿破仑从意大利归来,在1801年把伏打召到巴黎,让他做电实验,伏打也因此获得了拿破仑授予的金质奖章和莱吉诺-多诺尔勋章(3)伏打电池的利用与电磁学的开展伏打电池创造之后,各国利用这种电池进展了各种各样的实验和研究。
德国进展了电解水的研究,英国化学家戴维把2000个伏打电池连在一起,进展了电弧放电实验。
戴维的实验是在正负电极上安装木炭,通过调整电极间距离使之产生放电而发出强光,这就是电用于照明的开场。
1820年,丹麦哥本哈根大学教授奥斯特在一篇论文中公布了他的一个发现:在与伏打电池连接了的导线旁边放一个磁针,磁针马上就发生偏转。
俄罗斯的西林格读了这篇论文,他把线圈和磁针组合在一起,创造了电报机〔1831年〕,这可说是电报的开场。
其后,法国的安培发现了关于电流周围产生的磁场方向问题的安培定律〔1820年〕,法拉第发现了划时代的电磁感应现象〔1831年〕,电磁学得到了飞速开展。
二、电力设备的产生可以说,1820年奥斯特所发现的电磁作用就是电动机的起源。
而1831年法拉第所发现的电磁感应就是发电机的变压器的起源。
(1)发电机1832年,法国人毕克西创造了手摇式直流发电机,其原理是通过转动永磁体使磁通发生变化而在线圈中产生感应电动势,并把这种电动势以直流电压形式输出。
1866年,德国的西门子创造了自励式直流发电机。
1869年,比利时的格拉姆制成了环形电枢,创造了环形电枢发电机。
这种发电机是用水力来转动发电机转子的,经过反复改良,于1847年得到了32KW的输出功率。
1882年,美国的戈登制造出了输出功率447KW,高3米,重22吨的两相式巨型发电机。
美国的特斯拉在爱迪生公司的时候就决心开发交流电机,但由于爱迪生坚持只搞直流方式,因此他就把两相交流发电机和电动机的专利权卖给了西屋公司。
1896年,特斯拉的两相交流发电机在尼亚拉发电厂开场劳动营运,3750KW,5000V的交流电一直送到40公里外的布法罗市。
1889年,西屋公司在俄勒冈州建立了发电厂,1892年成功地将15000伏电压送到了皮茨菲尔德。
(2)电动机1834年,俄罗斯的雅可比试制出了由电磁铁构成的直流电动机。
1838年,这种电动机开动了一艘船,电动机电源用了320个电池。
此外,美国的文波特和英国的戴比德逊也造出了直流电动机〔1836年〕,用作印刷机的动力设备。
由于这些电动机都以电池作为电源,所以未能广泛普及。
1887年,前面所讲过的特斯拉两相电动机作为实用化感应电动机的开展方案开场启动。
1897年,西屋公司制成了感应电动机,设立专业公司致力于电动机的普及。
(3)变压器发电端在向外输送交流电的时候,要先把交流电压升高,到了用电端,又得把送来的交流电压降低。
因此,变压器是必不可少的。
1831年,法拉第发现磁可以感应生成电,这就是变压器诞生的根底。
1882年,英国的吉布斯获得了“照明与动力用配电方式〞专利,其内容就是将变压器用于配电,当时所用的变压器是磁路开放式变压器。
西屋引进了吉布斯的变压器,经过研究,于1885年开发出了实用的变压器。
此外,在此前一年的1884年,英国的霍普金森制成了闭合磁路式变压器。
三、电力工业兴起电力工业就是将一次能源如煤炭、石油、天然气、核燃料、水能、风能、太阳能等经发电设施转换成电能,再通过输电、变电与配电系统供给用户作能源的工业部门。
1850年,马克思在看到一台电力机车模型后,就曾预言:“蒸汽大王在前一个世纪中翻转了整个世界,现在它的统治已到末日,另外一个更大得无比的革命力量──电力将取而代之。
〞100多年来的历史充分证实了马克思预言的正确。
1875年,巴黎北火车站建成世界上第一座火电厂,安装经过改装的格拉姆直流发电机,为附近照明供电。
1879年,美国旧金山实验电厂开场发电,这是世界上最早出售电力的电厂。
1882年,美国建成纽约珍珠街电厂,装有6台直流发电机,总容量900马力〔约670千瓦〕,以110伏直流电供电灯照明。
这是世界上第一座较正规的电厂。
在此前后,世界各国陆续建成几座容量为千千瓦级的电厂。
其中,著名的有伦敦德特福德火电厂,如下列图。
1881年在英国的戈德尔明建成世界上第一座水电站。
1882年,美国在威斯康星州的福克斯河上建成第二座水电站,水头3米,装机容量10.5千瓦。
进入90年代,水电站的规模开展到万千瓦级以至十万千瓦级。
如美国尼亚加拉水电站〔1895〕,设计容量14.7万千瓦,这是商业性水电站的发端。
20世纪巴西和巴拉圭合建的伊泰普水电站(如下列图〕,中国的三峡电站没有建的时候这里是世界上最大的水电站,装机1260万千瓦,年发电量710千瓦时。
20世纪初,为适应电力工业开展的需要,电工制造业生产出万千瓦级的机组,如瑞士勃朗-鲍威力生产的1.5万千瓦机组(1902),美国西屋电气公司的1万千瓦机组到1912年,汽轮发电机组的容量到达2.5万千瓦。
进入20年代,美国已制成10万千瓦的机组。
电力工业已从萌芽开展到初具规模。
1913年,全世界的年发电量已达500亿千瓦时。
电力工业已作为一个独立的工业部门,进入人类的生产活动领域。
四、电力系统的开展趋势2021年中国的GDP增长率为7.7%,高于年初所制定的7.5的开展目标,在宏观经济企稳上升的背景下,全年发电量增长为7.3%,增速较2021年提高了 1.9个百分点。
按发电技术划分,化石燃料发电量占全球总发电量的比重为70%〔如上图〕,与2021年的70.5%相比略有下降。
水电和核电发电量占比分别为14.2%和10.9%。
而新能源发电在2021年延续了高速增长的趋势,年发电量同比增速到达了3%,占全球发电量总额的5.2%,与整体发电量增速缓慢形成了鲜明比照。
这主要是由以风电和光伏发电为主的新能源发电技术水平不断提高、发电本钱不断下降、上下游产业更加成熟、应用方式更加灵活多样所导致的,预计未来这一趋纠等持续并加速。
在新能源发电领域,2021年光伏新增装机容量首次超过风电新增装机容量(如下列图)。
受美国生产税抵免政策(ProductionTax Credit, PTC)中断影响,2021年全球风电新增装机容量仅为35.1GW,而光伏新增装机容量那么到达38.7GW,超过风电3.6GW。
其中,光伏发电最大的增长动力来自中国和日本,除中国在2021年实现了12GW的光伏新增装机容量外,日本在“新能源改革方案〞的推动下,光伏新增装机容量也到达了6.7GW。
相比风电和光伏,其他新能源技术2021年的新增装机容量增长均较为有限:生物质及垃圾发电55Gw、地热发电1.1GW。
总之,目前世界各国都在未来电力工业的开展,首先关心的是非再生一次能源和发电技术。
欧盟出于环境保护的考虑,在哥本哈根气候峰会要求CO2排放量到2021年比1990年减少30%,所以很多国家倾向于天然气发电,但天然气本钱较高,储量有限,不可能取代燃煤,大功率的燃气轮机(10-15万kW)作为大的电力系统中的顶峰负荷机组最有竞争力,设有注水装置或干式低NO2燃烧器的机组可减步排放的污染。
目前较多注意联合循环的燃气轮机,火力发电厂中烧煤和烧油仍占很大比例。