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电力

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机械能装置转化成电力,再经输电、变电和配电将电力供应到各用户。


产生方式

当今是互联网的时代,我们仍然对电力有着持续增长的需求,因为我们发明了电脑、家电等更多使用电力的产品。不可否认新技术的不断出现使得电力成为人们的必需品。

电力的产生方式主要有:火力发电(煤等可燃烧物)、太阳能发电、大容量风力发电技术、核能发电、氢能发电、水利发电等。

21世纪能源科学将为人类文明再创辉煌,例如,燃料电池是将氢、天然气、煤气、甲醇、肼等燃料的化学能直接转换成电能的一类化学电源;生物质能是以生物质为载体的能量,生物质能的高效和清洁利用技术也得到极大发展。

发电方式

火力发电

一、优势:

燃料容易获取,热机效率高,调峰较易实现,建设成本低,容易与冶金、化工、水泥等高能耗工业形成共生产业链。

二、弊端:

烟气污染:煤炭直接燃烧排放的SO2、NOx等酸性气体不断增长,使我国很多地区酸雨量增加。全国每年产生140万吨SO2。

粉尘污染:对电站附近环境造成粉煤灰污染,对人们的生活及植物的生长造成不良影响。全国每年产生1500万吨烟尘。

资源消耗:发电的汽轮机通常选用水作为冷却介质,一座100万千瓦火力发电厂每日的耗水量约为 十万吨。全国每年消耗5000万吨标准。

核能发电

一、优势:基本不受自然资源产地限制,运行成本低,无温室气体排放。

二、要用反应堆产生核能,需要解决以下10个问题:

为核裂变链式反应提供必要的条件,使之得以进行。

链式反应必须能由人通过一定装置进行控制。失去控制的裂变能不仅不能用于发电,还会酿成灾害。

裂变反应产生的能量要能从反应堆中安全取出。

裂变反应中产生的中子和放射性物质对人体危害很大,必须设法避免它们对核电站工作人员和附近居民的伤害。

核能电厂会产生高低阶放射性废料,或者是使用过之核燃料,虽然所占体积不大,但因具有放射线,故必须慎重处理,且需面对相当大的政治困扰。

核能发电厂热效率较低,因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境里,故核能电厂的热污染较严重。

核能电厂投资成本太大,电力公司的财务风险较高。

核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转。

兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。

核电厂的反应器内有大量的放射性物质,如果在事故中释放到外界环境,会对生态及民众造成伤害。

核电在正常情况下固然是干净的,但万一发生核泄漏,后果同样是可怕的。前苏联切尔诺贝利核电站事故,已使900万人受到了不同程度的损害,而且这一影响并未终止。

水力发电

优势:几乎完全无污染,运营成本低,便于调峰,可再生,有航运、水利等边际效益。

弊端:水力发电要淹没大量土地,有可能导致生态环境破坏,而且大型水库一旦塌崩,后果将不堪设想。另外,一个国家的水力资源也是有限的,而且还要受季节的影响。

风力发电

优势:无环境污染,运行成本低,可再生。

弊端:噪声,视觉污染。占用大片土地及林地,对植被破坏大。不稳定,不可控。成本仍然很高。

太阳能光伏发电

优势:运行无污染,可再生,设备小型化,适合非集中供电





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自由撰稿人:Carrie
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