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盤點水力發電的歷史

   2021-08-28 13860
核心提示:利用水能發電已有超過135年的歷史。最早創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



利用水能發電已有超過135年的歷史。

最早創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,水能利用都與經濟發展密切相關。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動機械工作。他的企業迅速在山谷內擴張,而他建立的龐大的工業建筑群成為世界遺產地之一。
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革命序幕的卻是水電。在世界許多地區,水電在促進發展和變革中發揮著同樣重要的作用。
水輪機
19世紀上半葉,水力發電技術取得重要進步。1827年,法國工程師BenoitFourneyron開發了一個能夠產生大約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JamesFrancis開發的第一個現代水力渦輪機——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,美國發明家LesterAllanPelton發明了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ViktorKaplan在1913年開發出了葉片可調節的轉槳式水輪機。
第一代
1878年,世界上第一個水力發電項目點亮了英格蘭諾森伯蘭鄉村小屋的一盞燈。四年后,第一家服務于私人和商業用戶的水電廠出現在美國的威斯康星州,接下來的十年間,數以百計的水力發電廠投產運行。
在北美地區,水電站先后出現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)。它們為工廠供電,也為當地提供照明。
20世紀之交水電技術發展迅速蔓延,1891年,德國制造出第一個三相的水力發電系統;1895年,澳大利亞在南半球建立了第一個公有水電站。
1895年,EdwardDeanAdams水電站在尼亞加拉大瀑布開工建設,這是當時世界最大的水電開發項目。
1905年,位于臺北附近的新店溪建成裝機500千瓦的水力發電站。緊接著,中國大陸在云南省建設第一座水電站——石龍壩水電站。該電站于1910年開工建設,1912年投產運行。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領域處于領先地位。1942年,位于華盛頓州裝機容量1974MW的大古力水電站(現有裝機容量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電工程。
20世紀60年代至80年代,大型水電的開發主要集中在加拿大、蘇聯和拉丁美洲。
在過去的幾十年中,巴西和中國已經成為水電領域的領頭羊。位于巴西和巴拉圭邊境的伊泰普大壩,1984年投產時裝機容量12,600MW(后擴容至14,000MW);2003年開始投產發電的中國三峽大壩裝機22,500MW。
水電發展現狀
進入21世紀,水電繼續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,水電發揮了關鍵的作用;巴西在2000至2010年間經濟高速增長,其名義GDP的增幅僅次于美國和中國。
其在水電領域的投資帶來的電力輸出的大幅提高,使經濟的高速發展成為可能。2010年,巴西總發電量3490億度,到2011年,這一數字增加了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,把自己轉變成世界舞臺上的領導者,在降低能源成本的同時保持了其能源獨立性。
這只是水電促進經濟發展的一個實例;當我們展望未來時,有理由相信水電技術必將為世界經濟增長和繁榮發揮巨大的作用。


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