电力系统发展史
电力系统发展的历史
世界电力发展史
希腊七贤中有一位名叫泰勒斯的哲学家。公元前600年前后,泰勒斯看到当时的希腊人通过摩擦琥珀吸引羽毛,用磁矿石吸引铁片的现象,曾对其原因进行过一番思考。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。
英国人吉尔伯特,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,而且还存在于硫磺、毛皮、陶瓷、火漆、纸、丝绸、金属、橡胶等易摩擦起电的物质。
1746年,莱顿大学教授缪森布鲁克发明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,然后用一根金属丝摩擦后的玻璃棒扔到水里。就在他的手接触到棒的一瞬间,他被重重地“电击”了一下。
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,发现了雷雨云有带电的现象。这个风筝实验很有名,许多科学家都很感兴趣,也跟着做。1754年发明了避雷针。
1832年,法国人毕克西发明了手摇式直流发电机,其原理是通过转动线圈使感应的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的形式输出。
世界电力工业发展重要节点
- 1831年法拉第发明电磁感应定律,为未来电力工业发展奠定基础。
- 1873年麦克斯韦提出电磁场理论。
- 1875年第一台火力发电机组(直流发电机)在法国巴黎火车站,照明。
- 1879年美国旧金山实验电厂开始发电,这是世界上最早出售电力的电厂。
- 1882年美国爱迪生纽约珍珠街电力系统,6台直流发电机,110V,照明。
- 1885年变压器发明,为三相交流及大容量、远距离输电奠定基础。
- 1889年美国Oregon和Portland建立长21公里的交流输电系统。
- 1891年德国世界上第一个三相交流输电系统,距离179英里、电压12000伏。
- 1897年电压为44000V的输电线路在美国Utah州建成。
中国电力发展史
新中国电力工业的发展史,是一部艰难创业史,是中国工业发展的缩影。从1882年中国电力工业诞生到1949年新中国成立,中国电力工业是伴随着战火成长起来,历经数次战争也未被击垮,但它的发展极其缓慢,历尽艰辛。
新中国成立之后,随着社会主义制度的成立和完善,电力工业迅速恢复,并逐渐走上快速发展的轨道。党和政府把电力工业作为基础产业,将国民经济置于“先行”地位。通过以市场化为基本取向的体制改革,取得了世界罕见的发展,扭转了长期的缺电局面,基本满足了日益增长的经济发展和社会生活方面的需求。
- 1882年上海电气公司开业后,随着1890年八国联军的入侵,上海、汉口、天津、广州、北凉,以及东北等租界相继开办了解决照明为主的公用电业。同年华裔商人成立广州电灯公司,开始了民族资本创办电力的历史。
- 1904年比利时商人与北洋军阀在天津签约成立了电车电灯公司,并于1906年开始了中国交流电的历史。
- 到1911年,全国发电装机容量才有2.7万kW,有电的地方仅是上海、广州、北京、香港等中心城市和租界内,中国电力工业处于刚刚起步的幼芽状态。
- 1997年三峡工程建设,26台700MW,15回500kV交流及三回±500KV直流,连接华东、华中、河南、四川、广东等电网,中国电网联网的核心。
- 2006年甘肃官厅第一条750kV交流输电线路。
- 2009年1月16日国内首条特高压示范工程湖北荆门至山西长治的交流1000kV特高压输电线路正式投运。
- 2009年7月底中国220干伏及以上输电线路达到37.5万公里,电网规模超过美国,跃居世界第一位。
中国近代电力行业现状与成就
1978年,人们只知道火电和水电,在我国电源结构中,分别占比69.7%和30.3%;我国能源结构发生了深刻变化,新能源发电占比显著提高,2023年我国火电、核电、风电、光伏、水电占比分别为47.6%、1.9%、15.1%、20.9%以及14.4%。
火力发电
火力发电(thermal power, thermoelectricity power generation)是利用可燃物在燃烧时产生的热能,通过发电动力装置转换成电能的一种发电方式。中国的煤炭资源丰富,1990年产煤10.9亿吨,其中发电用煤仅占12%。火力发电仍有巨大潜力。
水力发电
水力发电往往是综合利用水资源的一个重要组成部分,与航运、养殖、灌溉、防洪和旅游组成水资源综合利用体系。
三峡水电站,即长江三峡水利枢纽工程,又称三峡工程,位于中国湖北省宜昌市境内的长江西陵峡段,与下游的葛洲坝水电站构成梯级电站。三峡水电站是世界上规模最大的水电站,也是中国有史以来建设最大型的工程项目。
风力发电
我国风能资源丰富,可开发利用的风能储量约10亿kW,其中,陆地上风能储量约2.53亿kW(陆地上离地10米高度资料计算),海上可开发和利用的风能储量约7.5亿kW,共计10亿kW。
风能取之不尽,用之不竭。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带,因地制宜地利用风力发电,非常适合,大有可为。海上风电是可再生能源发展的重要领域,是推动风电技术进步和产业升级的重要力量,是促进能源结构调整的重要措施。
电力系统在“双碳”目标下的使命担当
我国能源活动占CO₂排放总量87%,在能源活动中,电力行业碳排放总量达到46%。同时,电力系统还是支撑社会减排去碳的重大支撑性平台。
国家发展改革委、国家能源局、国家数据局发布《加快构建新型电力系统行动方案(2024-2027年)》,规划建设新型能源体系、加快构建新型电力系统的总目标,坚持清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的原则。