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世界电力发展简史简介电力是以电能作为动力的能源。发明于19世纪70年代,电力的发明和应用掀起了第二次工业化高潮。成为人类历史18世纪以来,世界发生的三次科技革命之一,从此科技改变了人们的生活。20世纪出现的大规模电力系统是人类工程科学史上最重要的成就之一,是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电力生产与消费系统。它将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电力,再经输电、变电和配电将电力供应到各用户。电力起源电力工业起源于10世纪后期。1875年,巴黎北火车站建成世界上第一座火电厂,为附近照明供电。1879年,美国旧金山实验电厂开始发电,是世界上最早出售电力的电厂。1880年代,在英国和美国建成世界上第一批水电站。1913年,全世界的年发电量达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。火力发电原理图电力发展20世纪30、40年代,美国成为电力工业的先进国家,拥有20万千瓦的机组31台,容量为30万千瓦的中型火电厂9座。同一时期,水电机组达5~10万千瓦。1934年,美国开工兴建的大古力水电站,计划容量是888万千瓦,1941年发电,到1980年装机容量达649万千瓦,至80年代中期一直是世界上最大的水电站。1950年,全世界发电量增至9589亿千瓦时,是1913年的19倍。1986年,全世界发电量火电占63.7%,水电占20.3%,核电占15.6%。
20世纪70年代,电力工业进入以大机组、大电厂、超高压以至特高压输电,形成以联合系统为特点的新时期。1973年,瑞士BBC公司制造的130万千瓦双轴发电机组在美国肯勃兰电厂投入运行。苏联于1981年制造并投运世界上容量最大的120万千瓦单轴汽轮发电机组。到1977年,美国已有120座装机容量百万千瓦以上的大型火电厂。1985年,苏联有百万千瓦以上火电厂59座。1983年,曰本有百万千瓦以上的火电厂32座,其中鹿儿岛电厂总容量440万千瓦,是世界上最大的燃油电厂。总装机容量几百万千瓦的大型水电站、大型火电厂和核电站的建成,促进了超高、特高压输电、直流输电和联合电力系统的发展。1935年,美国首次将输电电压等级从110~220千伏提高到287千伏,出现了超高压输电线路。1952年,瑞典建成二分裂导线的380千伏超高压输电线路。1959年,苏联建成500千伏,长850千米的三分裂导线输电线路。1965~1969年,加拿大、苏联和美国先后建成735、750和765千伏线路。1985年,苏联首次建成1150千伏特高压输电线路,输电距离890千米。
现在,美国正研究1100千伏和1500千伏特高压输电,意大利研究1000千伏输电,曰本建设250千米长1000千伏特高压线路。高压直流输电(HVDC),瑞典、美国、苏联分别采用±100、±450、±750千伏电压。到1985年,全世界已有18个国家、32个直流输电线路投运,总输送容量2000万千瓦。输电距离1080千米的±500千伏中国葛洲坝—上海输电线路已于1989年8月投入运行。特高压输电和直流输电不仅用于远距离大容量输送电能,而且在工业大国的联合电力系统中或全国统一电力系统中,起着主联络干线的重要作用。经过约100年的发展,到1980年全世界发电装机总容量达到20.24亿kw,年发电量达到82473亿kw·h;1997年全世界发电装机容量超过32亿kw,年发电量达到139487亿kw·h。被誉为“电力高速公路”的特高压输电线路自20世纪70年代以来,世界各国的电力工业从电力生产、建设规模、能源构到电源和电网的技术都发生了较大变化。进入90年代后,其发展逐渐形成了以下三个突出的动向:1、世界发电量的年增长率趋缓,而一些发展中国家,特别是亚洲国家仍维持较高的电力增长速度;
2、电力技术的发展向效率、环保的更高目标迈进;
3、电业管理体制和经营方式发生变革,由垄断经营逐步转向市场开放。
世界发电量:据联合国能源统计资料,1997年世界总发电量为139487亿kw·h,其中火电占64.0%,水电占18.4%,核电占17.2%,地热及其它能源发电占0.4%。1990年以来世界发电量以较快速度增长,2005年比2004年增长3.7%,比1990年增长53%,达18184TWh。美国是发电量最多的国家,发电量接近世界总量的四分之一。从1994年起中国发电量超过了曰本和俄罗斯居第二位,但人均水平仍低于世界平均水平。人均发电量最多的国家是挪威(仅统计发电量超过100TWh的国家),2005年人均发电量达30016kWh,是世界平均水平的十倍。加拿大、瑞典、美国、德国分列人均发电量的2-5位。中国电力发展史中国的电力工业开始于1882年,英商在上海设立了电光公司,以后外国资本相继在天津、武汉、广州等地开办了一些电力工业企业。为配合新工业地区的建设,中国资本1905年才开始投资于电力工业,以后虽有一定程度的发展,但增长速度缓慢。中国发电量最高年份的1941年只有59.6亿度,到1949年全国发电设备容量为185万千瓦,发电量只有43.1亿度。安装了一些自动安全监测装置。中华人民共和国建立后,单机容量60万千瓦的火力发电机组已开始运行;在电站大机组上,国家对电力工业进行了大量投资,单机容量10万千瓦以上的火力发电机组已达3094万千瓦,电力工业得到很大发展。到1984年底,全国发电量3770亿度,为1949年的87倍;全国发电设备容量7995万千瓦,为1949年的43.2倍。新能源发电核能发电
1985年中国开始兴建第一座核电站——浙江秦山核电站,容量30万千瓦,压水堆型,自行设计、制造、施工,部分设备进口。1991年12月15日并网发电,1994年4月1日商业运行,1995年7月1日通过国家验收。目前正扩建二期工程二台国产60万千瓦核电机组,和三期工程二台自加拿大引进的重水堆型70万千瓦核电机组。
广东深圳大亚湾核电站,是中国兴建的第二座大型核电站,引进英、法两国设备,安装二台90万千瓦压水堆型核电机组。1988年8月8日浇注第一罐混凝土,1993年8月31日一号机组平网发电,1994年2月1日商业运行;二号机组于1994年5月6日商业运行。目前在建的项目有:大亚湾第二核电站-岭澳核电站,安装四台压水堆型100万千瓦核电机组;江苏连云港核电站,由俄罗斯引进二台100万千瓦核电机组;广东省规划建设第三座核电站,即阳江核电站,安装6台100万千瓦核电机组。
目前中国核电装机容量仅占全国发电装机容量的0.76%,发电量仅占总发电量的1.2%。秦山核电站大亚湾核电站风力发电
中国风力资源约为2.53亿千瓦,可开发量达1.6亿千瓦。1998年末,全国近20个风电场,装机总容量为22.36万千瓦。目前全国最大,也是亚洲最大的风电场是新疆达坂城风力发电场,装有300、500、600千瓦风电机组共111台,总容量5.75万千瓦。内蒙古辉腾锡勒风电场,装有42台600千瓦及10台550千瓦风电机组,总容量3.07万千瓦。浙江临海括苍山风电场,装有33台600千瓦风电机组,总容量1.98万千瓦。目前中国风电装机容量仅占可开发量的千分之一点四,有广阔的发展前景。新疆达坂城风力发电场地热发电
中国地热资源也很丰富,且分布面甚广。第一座地热电站建于广东丰顺县邓屋村于1970年建成,机组容量100千瓦。1971年至1975年在湖南省宁乡县灰场镇建成300千瓦地热电站。目前中国最大的地热电站是西藏羊八井地热电站,装机总容量达2.518万千瓦,1975年开始兴建,1977年一号机1000千瓦机组发电,以后续建7台3000千瓦和1台3180千瓦地热机组,至1992年全部建成。西藏那曲地热电厂系联合国开发署援建项目,安装3台1000千瓦地热机组,于1992年全部建成。潮汐能发电
中国拥有500千瓦以上的潮汐能电源点有191处,可开发的潮汐电站装机总容量可达2158万千瓦,年发电量可达619亿千瓦时,主要分布在杭州湾、长江北口、浙江乐清湾三大地区。中国第一座潮汐电站是1959年9月建成的浙江临海潮汐电站,安装2台60千瓦机组。中国最大的潮汐电站是浙江温岭县江厦潮汐试验电站,总容量3900千瓦,一号机500千瓦于1980年5月4日发电。目前中国已建成7座潮汐电站,最大的装机5000千瓦和3座波力实验电站40千瓦。正在兴建2座波力试验电站,装机容量200千瓦和潮汐电站一座70千瓦。太阳能发电
中国第一座大功率的太阳能发电站建于内蒙古巴林右旗古力古台村,功率560瓦,于1982年10月11日投运。在西藏已建成二座10千瓦、一座20千瓦和一座25千瓦的光伏电池电站。中国最大的太阳能光能发电站,建于海拔4300米的西藏革吉县,总功率10088瓦。正计划在拉萨兴建一座3.5万千瓦的太阳能发电站。电力发展方向在所有发电方式中,火力发电是历史最久的,也是最重要的一种。为了降低温室气体的排放,工业发达国家普遍重视可再生能源的发电应用。近年来西欧、美国等国大力发展风力发电,此外对太阳能、生物质能等可再生能源也加大了开发力度。如德国目前正大力开发诸如太阳能、风能、生物能等可再生能
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