电力起源与电力建设第1部分.docx
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电力起源与电力建设第1部分
电力起源与电力建设
系列文章
(郑岩)
序
一七六九年英国人瓦特,在格拉斯大学工作并承研蒸汽机,于一七八二年获双向蒸汽机专利以来,欧美出现产业革命的机器时代。
一七六九年意大利伏特奠定静电理论,一七八六年意大利伽伐尼发现电流以来,人类经过两个世纪的艰苦奋斗,终于迎来了二十世纪的全球电气化时代。
继而,迈入二十一世纪以电为基础的数字化时代。
电力的能源属性是做功的电能及转换光能;电力的产业属性为发电、输电、变电、配电及其设备的统称;电力的产品属性是产供销瞬间完成,以电为基础服务于社会及人类的综合品。
回顾电的起源、电的应用;阐述电力发展、电力建设;弘扬电力先导、电力辉煌;倡导能源转型、能源开发。
是熟习电力基础的资料,是了解电力能源的进展,是电力工作者的天职。
半个世纪积累了较多的电力资料,搭设关注电力的平台,供给从电事业者参考。
现书写电力编年体系列文章:
第一部分电力起源与初期应用(1769年-1949年)
第二部分电力发展与突破亿关(1950年-1987年)
第三部分电力腾飞与超英赶美(1988年-2010年)
第四部分电力之最与电力辉煌(1752年-2010年)
第五部分能源转型与核电建设(1950年-2010年)
第一部份电力起源与初期应用
(1769年–1949年)
前言
回顾电的起源和电的应用的启蒙时代,对于电气化和数字化时代的今天,仍有志存高远的激励作用,勃发向上的探索未知领域,研发人类需求的高端奥秘。
两个世纪前,人们在追求真理,征服自然,超越自我等方面都有长足进展。
电的萌发和利用,虽是沧海一粟,也可窥见艰辛,跨国研制,共同推进,相互启迪,并有争端。
电能及其应用方面影响较大的发现、发明项目做出贡献者:
发电机:
皮克西、萨克顿、克拉克、西门子、左拉姆、瓦斯兰、布拉西、玛丽.安等;电磁理论转为电动力最早的人是皮克西。
电弧灯:
戴维、迪必、爱尔顿、毕晓浦;最早试验成功戴维。
白炽灯泡:
迪必、斯旺、李承栋、爱迪生;专利权属爱迪生。
化学电池:
爱迪生、伏特、戴维、迪必;最早制作是爱迪生。
电力输配系统:
爱迪生、特斯拉。
交流直流电:
交流电之父特斯拉;直流电倡导者爱迪生。
水利发电:
特斯拉、爱迪生。
电话:
乌梅奇、贝利、爱迪生,专利权属乌梅奇;电报爱迪生。
无线电:
韦恩、弗莱明、杰克森、爱迪生;专利属马可尼。
电影:
活动电影放映机专利是爱迪生(迪克森);吕米埃兄弟是正统电影史的鼻祖;首次在银幕上放映的影片拍摄者是梅里爱。
电视机:
帕斯基、法恩斯沃斯、贝尔德、兹沃利金。
电子计算机:
艾肯、阿塔纳索夫、莫奇利、诺依曼、埃克特;
均体现众人探索,多人研制,在继承中发展,在竞争中前进。
上述项目的诞生,推动电的兴起与应用,是发扬个人智慧和团队精神的结合,是进行对比和竞赛的结果,是独立研发和跨国交流的产物。
共同建造人类的美好家园,探索自然界奥妙,开发崭新的未来。
电的起源
1752年7月,美国本杰明.富兰克林,以危险的方式接引空中雷电,发现了自然界电的存在。
1769年意大利亚历山德罗.朱塞佩.安东尼奥.安纳塔西欧.伏特发表论文:
电量与电容的关系式。
奠定静电理论。
1785年法国库仑提出的,被后人称为“库仑定论”,使电学与磁学得到统一。
1786年意大利加伐尼经过试验,发现电流存在。
1791年加伐尼发表电势的理论与实践的文章。
1793年爱迪生发表电的论文,发明了电池。
1800年伏特研制出化学电池。
1800年伏特受加伐尼的启发,做大量的试验,发现金属电势差及液体电解质产生电势差,发明了“伏达电堆”,即电势叠加装置。
出现“静电起电机”,得到不断的电流,这一电动势称伏特。
1809年由英国化学家汉佛莱.戴维、迪必,试验出来了弧光灯;白炽灯也是迪必最早开始研究项目。
1822年英国法拉第,提出“电磁定律”。
1831年法拉第发现通电线圈周围有磁力线的电磁感应。
反之,导体切割磁力线产生电流。
这就是发电机、电动机原理。
1832年年法国人皮克西制造出世界第一台试验性发电机;接着经过萨克顿、克拉克的改进,更接近实用化。
1850年英国斯旺用纸碳制成灯丝泡问世;之后,在真空中试验,于1878年用碳化木棉丝产生白热的灯泡。
1855年英格兰麦克斯韦(1831.06.31生于爱丁堡),在法拉第的电磁感应基础上,经研究试验发表论文,得出“电磁效应方程式”。
1860年安东尼奥·梅乌奇,在纽约展示“电话”。
(在他去世113年后,美国国会终于承认他是现代通讯之父。
)安东尼奥是意大利佛罗伦萨移民,先到古巴,后到美国钮约斯塔藤岛定居。
1861年麦克斯韦设计电磁的媒介装置,形成电荷媒介的波。
1866年德国西门子制出实用的发电机。
1870年比利时左拉姆、美国瓦斯兰和布拉西的努力,使发电机达到较完善的实用状态。
1872年美国爱迪生研究发明电动画机电报,自动复记电报法。
1873年麦克斯韦发表了“电磁学通论”。
1874年爱迪生发明多路电报系统,四重发报机。
1875年世界第一个电弧灯在法国巴黎北火车站燃亮应用。
1875年日本工部寮(后改称工部大学),爱尔顿教授研究用锌白金电池点燃以木质碳为电极的弧光灯,公开试验失败。
1876年贝尔发明电话,架起华盛顿至摩城世界第一条电报线路。
1878年3月25日,在日本工部大学,爱尔顿教授指挥学生中野和浅野等,用50个球形电池点燃了法国制造的弧光灯,宴会厅忽然如同白昼,赢得与会者欢呼、掌声及喝彩。
其后,将3月25日,日本定为电的纪念日。
1879年5月28日,上海电气工程师毕晓浦,在虹口乍浦路,进行电弧灯发光试验成功。
华夏第一盏电灯问世。
1879年玛丽.安,完成更加实用的发电机设计方案。
1880年1月28日爱迪生提出“电力输配系统”专利书。
5月第一艘由电灯照明的“哥伦比亚号”轮船试航成功。
1880年麦克斯韦提出电可以无线传播,形成“麦克斯韦方程组”。
1882年6月,美国纽约珍珠街电厂建立,是美国、也是世界第一个商业发电厂,9月4日中央厂启动发电,开始为城市局部提供电力照明。
同年发明电流三线分布制。
1882年7月26日,中国第一家发电公司成立。
上海电气公司—乍浦路的一台12千瓦(准确记载:
11.76KW,约16马力)发电机组点亮了15盏弧光灯。
中国与世界强国几乎同步开始使用电力,与世界一起揭开光明时代,启迪动力源泉历史。
1882年塞尔维亚血统的克罗地亚人的尼古拉.特斯拉,发明世界首台交流发电机,旋转磁场。
已获专利,迫财团要胁又放弃专利权。
1883年爱迪生在真空灯泡做各种灯丝试验时,发现热电极有物质(电荷)飞逸到冷电极。
奠定了电子工业的根基。
1883年特斯拉设计出感应电机模型。
1885年5月16日,特斯拉在美电气工程师协会作了题为“交流电输送和交流电机系统”的报告。
1885年5月23日,爱迪生提出无线电报专利申请。
1885年特斯拉设计多相交流电动机和发电机。
1887年“交流电之父”特斯拉,进入“倡导直流电鼻祖”爱迪生公司。
出现了电力体系发展的“交流直流电之争”,导致特斯拉离开爱迪生公司。
当时,交流电高于直流的电压。
从安全、输距、电椅极刑等,谁有发展前景众说纷呈。
1887年德国赫兹试验产生电磁波,证实光波和磁波本质的统一。
1887年特斯拉发明无电刷交流电感应电动机。
1888年德国赫兹设计“发射振荡器”,出现“赫兹电波”。
证实电磁理论
1888年9月22日修葺西苑(今中南海)开办发电所,北平首日供电开始。
同年天津、广州、台北办起电厂。
1890年11月9日,在旅顺建成了船塢电灯厂,记载了我国东北有电史的第一页。
1891年特斯拉技术在世界上第一次用于工业,开始为科罗拉多州濒临破产的煤矿供电。
1894年马可尼经多次试验接收到无线信号。
1895年直流交流电两派携手合作,利用尼亚加拉瀑布进行水力发电开发。
1897尼亚加拉水力发电厂落成,向纽约州的水牛城及加拿大安大略省供电。
交流电可远距离输电,特斯拉交流电扩大应用范围方面获胜,标志着哪个年代的“电流之争”结束。
并出现运行百年奇迹,在尼亚加拉瀑布公园树立起特斯拉铜像。
1897年马可尼在英国获得无线电报专利。
并在姆斯福成立了电报和信号公司。
1898年马可尼建立世界上第一个无线电工厂。
1898年韦恩研究无线发射机装置;弗莱明、亨利.杰克森也进行无线电研究试验。
1898年8月,全球首次利用无线电报发回新闻稿的报纸问世。
1899年3月3日,用无线电信号拯救遇难的轮船。
1900年4月26日,马可尼申请“调谐共振电报”专利。
1900年英国康斯坦丁.帕斯基正式使用电视一词。
1901年香港九龙,设中华电灯公司并建电厂。
同年,宁波建起电灯厂。
1901年12月12日,使用晶体装置发射穿越大西洋信号已接收。
1905年澳门设立电灯厂。
1912年中国第一座水电站,在云南石龙坝始建。
1912年特斯拉和爱迪生同时授予“诺贝尔物理学奖”。
1924年英国贝尔德发明最原始电视机。
1939年美国制造第一台黑白电视机。
1942年诞生继电机械模拟式计算机。
1944年美艾肯商用机器公司(IBM)制出世界第一台数字计算机。
1944年1月10日,英国伦敦郊北“科洛萨斯”布莱奇利园区的计算机开始运行。
因二战破译德军密码需要而进行大量运算,未能公开报道,未公布研发人员。
1946年2月15日,美宣布:
宾夕法尼大学莫尔电机工程学院的莫契利、埃克特小组研造出世界第一台全电子计算机。
初期应用
1876年1月爱迪生在新泽西州的门罗公园(或译蒙罗园)建立第一个工业研究实验室。
研究白炽灯泡、灯座;发明碳精棒送话器;申请电报自动记录机专利。
1876年2月14日,苏格兰爱丁堡人亚历山大·格雷厄姆·贝尔(1847-1922年),潜心研究电话。
于3月10日与电气技师华特生隔房电话清晰听见,并在英美提出电话专利申请。
(电话发明者之争有较大异议,见1860年记事。
)传闻贝尔搞到梅乌奇资料,在贝利提出申请16年后才获得专利。
其后美国会又有新的认定。
1877年爱迪生在门罗公园改进了由安东尼奥·梅乌奇及其贝尔发明的电话,用炭精电话送话器有实际广泛使用价值。
1878年2月19日爱迪生获留声机专利。
设计微音器,扩音器,空中扬声器。
英国批准爱迪生“录放机”专利申请。
10月5日提出一份关于铂丝“电灯”的专利申请。
1879年8月30日爱迪生和贝尔在萨拉托加溪市的市政厅各自演示了电话装置,结果爱迪生的电话比贝尔的清晰。
投入了实际使用。
1879年10月21日,美国爱迪生(和英国约塞夫·斯旺)都研究碳质灯丝电灯泡。
爱迪生经千余次的试验用碳素灯丝的白炽灯泡得到了实际应用,故称爱迪生发明了电灯。
它连续点燃了40个小时,11月1日申请碳丝灯专利。
12月21日《纽约快报》报道了爱迪生的白炽电灯。
成立了“电力照明公司”:
发明电灯座和开关;改良发电机;设计电流分布法;电路的调准和计算。
(美、英对于白炽灯专利权的归属存有争议。
见1889年纪实)
1880年制成磁力筛矿器;电报和无线电话实际应用。
1880年11月27日,英格兰约瑟夫·威尔逊·斯旺在英国提出白炽电灯专利申请。
1880年在韩国人驻欧洲国家使馆又擅长电学的李承栋指点下,爱迪生改变棉碳质灯丝,用竹碳灯丝(又称日本碳丝)的白炽灯泡,持续使用1200小时。
1881爱迪生总部搬到纽约第五大街四层楼内。
成立白炽灯、发电机、地下电缆、电灯零件等制造厂。
又在门罗公园向乡间修窄轨,准备试验电机车。
1883年,日本用移动式发电机,点燃弧光灯和白炽灯;1883年2月成立东京电灯公司;1888年到1897年在神户、大阪、京都、横滨、名古屋、熊本、札幌等地相继建立电灯公司。
1885年5月23日爱迪生提出无线电报专利。
1889年巴黎百年博览会,爱迪生参展世界最重的发电机。
发明电气铁道装置多种。
爱迪生助手迪克森首次成功制作出有声图象,完成活动电影机。
1889年白炽灯发明专利权,英国斯旺、美国人还有申请;斯旺曾与爱迪生联合在英办公司,后来斯旺将全部转让给爱迪生。
经十年争论与调查,最终由爱迪生助手以书证和试验用的20多种白炽灯泡试样,并以实用性为根基,最后判定此项专利权属爱迪生。
1890年8月6日,美国纽约州首次用交流电电椅处死被定罪的杀人犯,社会哗然,特斯拉暂处劣势。
1891年爱迪生研制选矿机等碎、磨电动机械。
1891年5月20日第一台成功的活动电影在新泽西州西奥兰治的棚屋“黑玛丽”向公众展示电影,成为世界第一座电影院。
爱迪生发明并获得“活动电影放映机”专利。
1892年汤明.休斯顿公司与爱迪生电力照明公司合并,成立了通用电气公司,成为长达一个世纪的电气领域的统领地位。
1893年爱迪生实验室建立起世界上第一座电影“摄影棚”。
1894年4月14日在纽约开辟第一家活动电影放映影院。
1895年法国路易·吕米埃兄弟是公认的正统电影史的开端。
1898年,在青岛燃亮齐鲁大地上的第一盏电灯。
1899年研发蓄电池电动机车。
1902年爱迪生的电机车试运行5000英里。
每充电一次,行使100英里。
1899年德国三个公司合并成为KK&K公司,上市公司诞生。
陆续生产透平机、鼓风机、飞行器等。
1899年梅里爱拍摄的第一部银幕上放映的影片《德雷福斯事件》。
1900年4月26日,英国古列尔莫·马可尼在英美提出无线电专利申请。
1901年8月30日,英国休伯特·布恩在英国提出真空吸尘器专利申请。
1901年12月12日,意大利古列夫莫·马可尼·波波夫发明无线电。
他在加拿大听到英国发来的世界上第一个无线信号。
1904年将无线电专利权授给马可尼。
1901年美国费希尔发明电力洗衣机。
1902年法国工程师乔治·克洛德发现电流通过氖气发光。
1902年帝俄在大连建立发电所。
1902年法国工程师乔治·克洛德发现将电流通过氖气发光。
1902年新型蓄电池为动力电机车试验,获得成功。
1902年二十五岁的卡里尔安装了“温度调节器”,树立了历史意义的空调里程碑。
1903年爱迪生的公司摄制了第一部故事片《列车抢劫》。
1903年德商在北京东交民巷设电厂;同年,内蒙颅滨(今满洲里)俄人建电厂。
1905年焦作煤矿设自备电厂;京师、烟台、苏州、济南、镇江等地先后建起电灯厂。
1906年汉口建立电灯厂。
1907年4月,在清朝将军府、省会—吉林市,经吉林将军达桂核准,集白银20万两,购买德国西门子250马力(186.5千瓦)旧发电机一台,在新开门外建厂安装。
兴建第一座官督、商办的电厂—宝华电灯厂(又称宝华电灯公司、官办电灯处)。
1908年底发电,开创吉林省电业史新纪元。
1908年钨丝灯泡问世。
1909年制成传真电报。
1909年8月28日,在长春设置“满铁”电灯临时营业所,开始在高砂町四丁目(铁北)建长春发电所。
第一台200千瓦发电机组,于1910年2月1日正式发电营业,同年9月又装同容量机组两台,翌年3月发电,总容量600千瓦,主要供日租界地和火车站照明。
1909年沈阳、北海、太原、广州建电灯公司。
1910年9月清地方政府创建长春商埠电灯厂。
1911年7月两台100千瓦发电机安装结束,开始向中国居民区和商埠照明供电。
1910年南京、福州、无锡、杭州、宁波、武昌建电灯公司。
1911年7月26日,长春商埠电灯厂发电。
(1931年11月被日营长春发电厂吞并。
1934年12月停止发电。
)
1911年上海杨树浦发电厂建2000千瓦透平机组,是我国大规模发电的新纪元(1913年4月落成);同年开封、齐齐哈尔、厦门、上海闸北水电公司、电灯公司先后成立。
1911年各帝国主义在华营电26家,15MW;民族资本经营的电力企业18家,12MW,全国共27MW。
1912年4月14日23点30分英籍大型豪华客轮“泰坦尼克”号(乘客1316人,船员885人)撞冰山,15日1时发出SOS呼救信号,2时20分沉没。
凌晨4时,英籍卡帕西亚号接到信号驶抵现场,从救生船上救起旅客499人,船员212人,无线信号营救711人。
1912年发明“有声电影”;研制成功传语留声机。
1913年成立“国际咨询工程师联合会”,法文缩写FIDIC。
该组织是由英国、法国、比利时三个欧洲境内的咨询工程师协会组建。
(至今已有60多个成员国,总部设在瑞士洛桑。
1996年中国加入,FIDIC合同条件,不是法律、不是法规,却是世界公认的国际惯例。
是管理的先驱。
)
1917年12月,“满铁”在四平市铁西成立四平街电灯株式会社,装一台60千瓦直流发电机,并开始供电。
1923年10月和1926年12月分别增装160千瓦和300千瓦发电机各一台。
1924年,有民族精神的地方官商注视,及教育家毕赞华等人发起,在四平街铁东成立四平街电灯股份有限公司,安装100千瓦发电机一台,铁东铁西分别送电。
1926年7月,四平街电灯股份有限公司,建成11千伏,15千米的四平街至梨树县送电线路,这是吉林省第一条输电线路。
1920年,世界上第一家电台,在美匹兹堡广播。
1923年7月26日,苏格兰约翰·L·贝尔德在英国提出电视专利申请。
1926年由吉林省扶余县长李科元倡导,由陈玉堂等集资,组建扶余广益电灯公司,安装一台96千瓦发电机。
并建立电动力制粉厂,由一台锅驼机带动的发电机供电;并为商铺居民定时送电照明。
1927年全国发电设备容量400MW;
1937年抗战爆发前,发电设备容量:
关内631MW、东北410MW。
1928年止(从1908年始)美国费罗·法恩斯沃斯、英国约翰·贝尔德、俄国弗拉基米尔·兹沃利金研究发明了电视。
1829年10月21日,召开高规格的电灯50周年纪念活动,有爱因斯坦、居里、爱迪生等人参加。
1929年好莱坞刘别谦在《璇宫艳史》中使用音乐。
金·维多在《哈利路亚》里使用了环境音乐。
1934年10月满电时期,(长春)“新京”发电所,投产一台7000千瓦机组,以后增装6250×1、7000×1、14000×1、15000×1,计4.925万千瓦。
并陆续在蛟河、珲春、前郭、德惠、龙井、辽源、白城、汪清等地建起发电所或自备电厂。
1935年《明利场》是第一部彩色影片。
1935年美国马文·卡姆拉斯、德国弗里奥默发明磁带录音机。
1937年美国格罗特·雷伯发明圆盘式卫星天线。
通过它一般家庭都可以接受卫星电视节目。
1938年荧光灯开始商用,寿命长,发光效率高,可调光色,但耗电较大,等管中的汞成污染物。
(20世纪后期,出现发光二极管)及LED技术发展,灯的品种繁多。
)
1939年3月,在贵州遵义市桐梓山县娄山关大山沟,建我国最早的又是唯一的溶洞水利工程-桐梓县天门河水电站。
属重力坝,设备是1941年的产品,法兰西斯立式水轮机,发电机为美国奇文公司42年产品,电压6.6KV,1941年4月发电。
抗战期间设备由海洋运到中国,是为41兵工厂生产用电,每天造200支七九步枪,送往前线。
为防日机轰炸,机组建在溶洞内。
是中美反法西斯结成的珍贵友谊的见证。
美国欲以重金买回去,宣扬其企业文化,被我方拒绝。
现运行良好。
水库号称“小西湖”,曾在此软禁过张学良。
1945年抗战胜利时,东北发电设备容量1782MW,苏联拆走973MW,加之损坏可用只有680MW。
1946年美国阿塔纳索夫、莫奇利、冯·诺依曼发明电子计算机。
1947年美国装机容量6515万千瓦。
1947年6月26日,美国普雷斯珀·埃克特和约翰·莫奇利,在英美提出电子数字积分计算机专利申请。
1947年晶体管出现,人类进入数字时代。
1947年美国雷声公司发明微波炉。
1949年全国为184.86万千瓦,火电占91%,水电占9%。
发电量43.1亿千瓦时,装机容量及发电量占世界21位和25位。
35千伏以上电力变电总容量346万千伏安,35千伏以上电力输配电线路总长度6475千米。
(1987年底,全国发电装机容量为10286.85万千瓦,突破亿关,居世界第四。
建国后容量增至1亿千瓦用38年3个月)
1949年全国水电装机16.3万千瓦,年发电量7.1亿千瓦时。
(2004年9月23日水电装机容量突破1亿千瓦大关。
历时55年)
(待续)
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