电力工业的发展

1875年，巴黎北火车站建成世界上第1座火电厂，安装经过改装的格拉姆直流发电机，为附近照明供电。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，美国建成纽约珍珠街电厂，装有6台直流发电机，总容量900hP(约670kW)，以110 V直流电供电灯照明。这是世界上第1座较正规的电厂。水电站的兴建也在19世纪80年代开始。1878年在法国建成世界上第1座水电站。1882年，美国在威斯康星州的福克斯河上建成第2座水电站，水头3m，装机容量10.5kW。进入90年代，美国尼亚加拉水电站(1895)，设计容量14.7万kW，这是商业性水电站的发端。20世纪初，瑞士勃朗—鲍威利有限公司可以生产1.5万kW机组(1902)，美国西屋电气公司有1万kW机组。1912年，汽轮发电机组的容量达到2.5万kW。20年代，美国已制成10万kW的机组。1913年，全世界的年发电量已达500亿kW·h。20世纪30～40年代，美国已成为电力工业的先进国家，拥有20万kW的机组31台，容量为30万kW的中型火电厂9座。同一时期，水力发电则有较快发展。轴流式水轮机最大容量到30年代达5.18万kW，混流式水轮机组到40年代最大达到10.8万kW。高水头电站用的冲击式水轮机组单机容量为3万kW（装于瑞多林水电站）。到1930年，美国的水电装机容量达968万kW，水电发电量占总发电量的30.4%。1940年，美国水电装机达1230万kW。同一时期，日本的水电装机容量为294.8万kW(1930)、512.7万kW(1940)。苏联的水电装机容量则为13万kW(1931)和159万kW(1940)，水电发电量分别占总发电量的7%和10.6%。1934年，美国兴建大古力水电站，最大水头108.2m，计划容量888万kW,1941年开始发电，到1980年装机容量达649.4万kW，至20世纪80年代中期一直是世界上最大的水电站。第二次世界大战以后，1950年，世界发电量增长到9589亿kW·h，是1913年的19倍。平均年增长率为8.3%。以后，50年代、60年代、70年代，平均年增长率分别为9.4%、8.0%、5.3%。1950～1980年的30年间，发电量增长7.9倍，平均年增长7.6%，约相当于每10年翻一番。到1950年，全世界电力工业的总装机容量达13664万kW。50年代、60年代和70年代的平均年增长率分别为14.8%、7.8%和6.6%。1950～1980年的30年间，装机容量增加14.2倍，平均年增长率为9.5%，超过发电量的增长。1950年，全世界装机容量达1.37亿kW。中国50年代末期，装机容量达到1000万kW。1985年底，中国的年发电量达4106.9亿kW·h，在美、苏、日、加之后，居世界第5位；装机容量达8705.3万kW，在美、苏、日、加、德之后，居世界第6位。到2000年底，中国总装机容量逾3.2亿kW，年发电量为1.37万亿kW·h，均居世界第2位。发电用能源在一次能源总消费中的比重，世界各国都在逐年增大，到50年代，多数工业国家已达到1/5；到1985年，美国、英国、法国已达到35%，加拿大达到41%，全世界平均值接近30%。纽约珍珠街电厂由发电机经输电线与电灯相连，这是最早的住户式电站的典型，属于电力系统的萌芽。19世纪90年代初，伦敦建成了世界上最早的输、配电系统。由郊外的电厂发出交流电，经变压器将电压由2.5kV升高到10kV，经12km长的输电线路将电能输送到伦敦市区的4个降压变电所，将电压降到2.4kV，再分别经配电变压器将电压降到100 V向用户供电。这样，发、输、变、配、用几个环节连成一体，形成了现代电力系统的雏形。自从1898年美国加利福尼亚州建成120km长的33kV输电线路，到20世纪初，输电电压限制到60kV和80kV。到1906年，美国E.休利特和巴克共同研制出盘形悬式绝缘子，用来代替针式绝缘子，1908年建成第1条110kV线路。1912年建成150kV线路，输电距离达到150～250km。1923年，美国建成230kV线路。随后，德国(1929)，法国(1932)，苏联和日本(1933)建成230kV线路。每回路输电容量可达20万kW，输电距离可达300～370km。30年代中期出现287kV线路，50年代出现330～345kV、500kV和735～765kV超高压输电线路，1985年出现1150kV特高压输电线路。