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講述 | 濤濤 . 杭州堂友 組織 | 東西堂 . 杭州 姜小藝 遇見 | 回復(fù) 6 進入東西堂 （dongxi99 ）社群 從一度電的產(chǎn)生引發(fā)的 盡管大家生活中無時無刻不在用電，但是可能大家對于電并沒有特別感性的認(rèn)識。下面我就從以下5方面來對電做一個基本的介紹。 1.一度電是什么？ 2.一度電是如何產(chǎn)生的？ 3.我國主要的幾種電能產(chǎn)生方式及現(xiàn)狀簡介 4.一些生活中的省電小竅門 “一度電” 一度電是一個能量單位，而不是我們通常見到的功率單位。簡單來說一度電就是一臺功率為1000W的電器工作1小時所消耗的電能。一度電可以讓： 一盞25瓦的電燈能連續(xù)點亮40個小時； 一臺普通家用冰箱能運行24小時； 一臺普通電風(fēng)扇能連續(xù)運行15小時； 一臺1匹（735W）空調(diào)能開1.5小時； 一臺電視機能開10小時； 一臺筆記本電腦能用12個小時以上； “電的產(chǎn)生” 電的產(chǎn)生從物理原理上講有： 1.光電效應(yīng)：在高于某特定頻率的電磁波照射下，某些物質(zhì)內(nèi)部的電子會被光子激發(fā)出來而形成電流，即光生電。該效應(yīng)只應(yīng)用于薄膜太陽能發(fā)電。 2. 法拉第電磁感應(yīng)定律：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場里做切割磁感線的運動時，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流稱為感應(yīng)電流。該定律應(yīng)用最為廣泛。 法拉第電磁感應(yīng)定律，其實就是告訴我們可以將機械能轉(zhuǎn)換為電能。由于許多能量形式都可以轉(zhuǎn)換為機械能，這就為電能的產(chǎn)生帶來了很大的便利，這也是現(xiàn)在應(yīng)用最為廣泛的一種電能產(chǎn)生原理。 像火力發(fā)電，核能發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電以及一些太陽能發(fā)電都是利用這些能源產(chǎn)生的熱量加熱水，產(chǎn)生水蒸氣推動汽輪機，汽輪機帶動發(fā)電機，從而產(chǎn)生電能。而水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、潮汐發(fā)電是直接利用這些資源的機械能帶動發(fā)電機發(fā)電。一度電的產(chǎn)生不外乎以上幾種方式，在我國最為主要的發(fā)電方式有火力發(fā)電、水力發(fā)電、核能發(fā)電以及風(fēng)力發(fā)電，其中火力發(fā)電以燃煤發(fā)電為主。 “電能產(chǎn)生方式”
下面就從火電、水電、風(fēng)電、核電這4個方面展開。 1火電由于中國煤炭資源非常豐富，且利用煤炭發(fā)電的技術(shù)成熟，成本較低，所以中國火力發(fā)電燃料絕大部分是煤炭。 可以看到，我國的煤電資源主要集中在中西部地區(qū)，而電能消費主要集中在東南部沿海地區(qū)。由于電能是不能大量存儲的，其生產(chǎn)、傳輸、消費是在同一時間完成的。而電能的傳輸會產(chǎn)生損耗，輸電電壓越高，損耗越小。 以前由于輸電技術(shù)的落后，我們采取的是在電力能源的消費地建設(shè)火電廠，將西部地區(qū)的煤運往東南沿海地區(qū)。由于這些地區(qū)為經(jīng)濟較發(fā)達地區(qū)，工業(yè)較多，汽車較多，火電廠的增加往往會加重其環(huán)境負(fù)擔(dān)。特別是一些小火電廠，環(huán)保投資不夠，排放技術(shù)不達標(biāo)，會對大氣造成比較大的污染。 圖中左側(cè)這個紅白間隔的東西才是火電廠的煙囪，是煤燃燒后產(chǎn)生的廢氣的排放口，右邊那幾個矮胖的東西是冷卻塔，冒出來的是白色的水蒸氣。 為了改善環(huán)境問題，現(xiàn)在我國已經(jīng)關(guān)停了許多排放不達標(biāo)的小火電廠，開始利用特高壓技術(shù)來進行遠距離輸電。在煤礦附近就地建立大型火電廠，將煤轉(zhuǎn)換為電，利用特高壓技術(shù)將電通過電力線路直接輸送到電能需求中心。這樣由于火電廠都位于工業(yè)相對較少的西部地區(qū)，其帶來的廢氣排放不會超出環(huán)境的承載力。而東部沿海地區(qū)直接使用電能，一定程度上減輕了環(huán)境污染。 2水電水電是我國第二大電力能源。 我國的水電站多分布于長江區(qū)、珠江區(qū)、西南諸河區(qū)。長江區(qū)、珠江區(qū)、西南諸河區(qū)及東南諸河區(qū)的水電站機組容量占全國的84.4%，而其中四川、云南和湖北三省占全國規(guī)模以上水電站裝機容量的51.6%，可見我國的水電主要分布在西南地區(qū)。 給大家舉個例子說明西南地區(qū)的水電站密集程度。 金沙江下游(雅礱江口～宜賓)密布四座梯級電站 第一級電站，烏東德水電站，裝機容量10×740MW=7400MW，年發(fā)電量320億度。審批通過，還未開建。 第二級電站，白鶴灘水電站，裝機容量16×750MW =12000 MW，年發(fā)電量492億度。建設(shè)階段。 第三級水電站，溪洛渡水電站，裝機容量18×700 MW＝12600 MW，年發(fā)電量571到640億度。已經(jīng)建成，裝機容量位居世界第三。 第四級電站，向家壩水電站，裝機容量8×750MW＝6000 MW，年發(fā)電量307億度。已建成。 除此之外，長江上還有很多座水電站，其中最為重要的一個就是三峽水電站，裝機容量達到22500 MW，為目前世界上裝機容量最大的水電站。
水電是清潔能源，可再生、無污染、運行費用低，便于進行電力調(diào)峰，是非常好的一種電力能源。但是水電站的建設(shè)是一項巨大的工程，涉及到很大的生態(tài)、地質(zhì)、以及環(huán)境問題，這些方面難以評估。 另外，我國水電也存在和煤電同樣的問題，即電力需求在東部沿海地區(qū)，水電資源分布在西南地區(qū)，所以也需要使用特高壓輸電技術(shù)來將水電輸送到需求中心。以三峽水電站為例，其發(fā)出的電主要送往華中、華東地區(qū)和廣東省。 3風(fēng)電風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，我國的風(fēng)電主要主要分布在西北、華北、東北等“三北地區(qū)”，及東部沿海地區(qū)，資源比較集中。 中國風(fēng)電布局圖
慈溪風(fēng)電廠 可能有朋友看到過這些風(fēng)車，其實它就是一個個的風(fēng)力發(fā)電機。慈溪風(fēng)電廠裝置有33臺1500千瓦機組，共裝置49500千瓦，單個風(fēng)機還是很大的。
這張圖可能明顯一點，機組單機容量1500千瓦，轉(zhuǎn)輪直徑77米，輪轂高度61.5米，機艙重量71噸，機組總重量162噸。作為發(fā)展時間尚短的新興能源，難免會遇到發(fā)展中的問題。當(dāng)前風(fēng)電發(fā)展面臨的主要問題是棄風(fēng)限電嚴(yán)重。 由于電力統(tǒng)籌規(guī)劃薄弱、配套電網(wǎng)建設(shè)滯后，風(fēng)電送出消納成為瓶頸。大規(guī)模風(fēng)電的消納一直都是世界性難題，我國在這方面的問題更加突出。有以下原因：一方面，我國風(fēng)資源集中、規(guī)模大，遠離負(fù)荷中心，資源地市場規(guī)模小、難以就地消納；另一方面，風(fēng)電本身具有波動性和間歇性等特點，風(fēng)電并網(wǎng)需要配套建設(shè)調(diào)峰電源，而我國風(fēng)電集中的“三北”（西北、華北、東北）地區(qū)，電源結(jié)構(gòu)單一，基本沒有調(diào)峰能力。此外，跨區(qū)輸電能力不足也是一個重要的制約因素。 致“三北”地區(qū)棄風(fēng)限電的問題是不一樣的。東北的主要問題是火電和風(fēng)電的沖突問題，目前風(fēng)電要給其他電源讓路；西北地區(qū)主要問題在于用電負(fù)荷過?。蝗A北則主要是輸電通道問題。 4核電下面輪到最神秘的一種發(fā)電形式---核電.相比于火電廠、水電站、風(fēng)電廠的宏偉、美麗不同，核電站往往給人一種神秘感。其實呢，核電是一種清潔、低碳的能源。核能是地球上儲量最豐富的能源，又是高能量密集型的能源。 中國在建核電機組24臺，數(shù)量世界第一，運營機組30臺，規(guī)模世界第四。相對于2011年福島事故后的停滯狀態(tài)，中國各地的核電項目從2015年開始再次重啟，并迅速推進。
我國目前已投運、在建和規(guī)劃中的核電站分布圖 中國目前在建和運行中的核電機組主要分布于山東、廣東、福建等沿海地區(qū)。 核電站多建在海邊是因為:1、沿海地區(qū)多是大城市人口密集區(qū),是用電大戶；2、核電站在運行過程中要產(chǎn)生巨大的熱量，冷卻需要大量水；3、為了保險(發(fā)生泄露事故)核電站多建設(shè)在島嶼,半島等遠離人口居住地區(qū)。 內(nèi)陸地區(qū)核電選址要非常慎重，因為內(nèi)陸地區(qū)的水源全部為淡水，并且?guī)缀跛械拇蠼蠛佣贾苯酉蛑苓叧鞘泄?yīng)生活用水，一旦發(fā)生泄漏事故，后果不堪設(shè)想。我國目前還沒有內(nèi)陸核電站，被稱為內(nèi)陸三大核電項目的湖南桃花江核電站、湖北咸寧大畈核電站、江西彭澤核電站盡管早已獲得發(fā)改委批準(zhǔn)，但自日本核泄漏事件后便進入重啟未定狀態(tài)。
秦山核電站布局圖 秦山核電站是中國自行設(shè)計、建造和運營管理的第一座30萬千瓦壓水堆核電站，地處浙江省嘉興市海鹽縣。 “省電小竅門” 通過以上簡要介紹，想必大家對我國電力能源現(xiàn)狀的有了一定的了解，我國的電力能源的還存在煤電占比過重，新能源占比不足的問題，這一現(xiàn)狀還需要較長的時間來改善。作為普通的電力用戶，我們能做的就是節(jié)約用電，不僅是節(jié)省能源，更是節(jié)省自己錢包里的人民幣。下面給大家介紹一下生活中一些省電小竅門。 首先，要合理利用峰谷電價、階梯電價，如圖
其中，高峰時段指的是8:00—22:00，低谷時段指的是22:00—次日8:00。可以看到谷電價要比峰電價便宜一半左右，所以大家可以將比較耗電、又不著急的家務(wù)放在22點到8點之間。當(dāng)然這個需要家里裝有具有峰谷計價功能的電表，家里還沒有裝的話可以到國家電網(wǎng)營業(yè)廳申請。 下面介紹一些電器方面的節(jié)電技巧。 電視、空調(diào)等電器用完后，人們習(xí)慣用遙控器關(guān)閉，而電器上的遙控信號接收電路板仍然工作著，白白耗費電力。一臺25英寸彩電待機狀態(tài)耗電功率7w左右，電腦有4.8w的功耗，家電待機耗電占我國城市家庭耗電量的10%。所以當(dāng)不使用電器時應(yīng)該徹底斷電。 一般彩色電視機最亮與最暗時的功耗能相差30瓦至50瓦，建議室內(nèi)開一盞低瓦數(shù)的日光燈，把電視對比度和亮度調(diào)到中間為最佳。其次控制音量，音量大，功耗高。 空調(diào)制冷時室溫定高1度，制熱時室溫定低2度，均可省電10％以上，而人體幾乎覺察不到這微小的差別。少開門窗可以減少房外熱量進入或散失，利于省電。定期清除室外散熱片上的灰塵，保持清潔。散熱片上的灰塵過多，可大幅度增加耗電量。 電冰箱中食物解凍的方法有水沖、自然解凍等幾種。在食用前幾小時，可以先把食物從冷藏室（4度左右）里拿到微凍室（1度左右）里，因為冷凍食品的冷氣可以幫助保持溫度，減少壓縮機的運轉(zhuǎn)，從而達到省電目的。在擺放冰箱時，一般應(yīng)在兩側(cè)預(yù)留5-10厘米、上方10厘米、后側(cè)10厘米的空間，可以幫助冰箱散熱。 熱水器加熱水溫不宜過高，一般結(jié)合自己的用水習(xí)慣，夏天水溫42度左右，冬天46度左右。每次要洗澡之前提前2～3小時通電加熱水，開始洗澡之前給熱水器斷電，一可以做到絕對的用電安全，二可以節(jié)省了熱水器保溫的電能損失。熱水器加熱設(shè)定溫度越高、熱水器保溫時間越長、剩余熱水量越多越費電。 這就是一些日常生活中的節(jié)電小技巧，希望對大家有用，當(dāng)然最重要的是能幫大家節(jié)省人民幣。 |
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