科学传奇·智能工程：喂饱能源饥渴的城市！

2024-10-06 百科知识版权反馈

【摘要】：能源饥渴的城市当城市从小规模的城镇慢慢变大，人们对能源的需求越来越趋于自然，放纵的需求令人们浑然不觉。为了喂饱能源饥渴的城市，成千上万的工人在这片荒野上劈山造河，河流改道而行。◆为了喂饱能源饥渴的城市，成千上万的工人在这片荒野上劈出造河◆高压电网把电力输送到北美东部，20年来从不间断，成为那里的核心能源。饱尝能源饥渴的城市似乎看到了曙光，电流向南流去，照亮了都市中的家庭和工厂。

能源饥渴的城市

当城市从小规模的城镇慢慢变大，人们对能源的需求越来越趋于自然，放纵的需求令人们浑然不觉。在北美，从1945年到1973年，电价一直都在下降，我们认为这是理所当然。加拿大成为人均耗电量的世界冠军。

然而，人们并不知道，一旦出现丝毫纰漏，生活的明亮画卷就会陷入一片黑暗。

◆当城市从小规模的城镇慢慢变大，人们对能源的需求越来越趋于自然，放纵的需求令人们浑然不觉◆

历史上，拉格兰德河曾流经魁北克北部，汇入詹姆斯湾。浩浩荡荡的河水从荒野奔涌而来，它是都市舒适生活的最大来源。

20世纪五六十年代，在加拿大东北部大城市，经济繁荣使电力生产成了首要的任务。在新建的居民住宅，电插座由5个增加到25个，电热壁板取代了烧油炉，工厂废弃了燃煤蒸汽机，接入了公共电网。魁北克政府为詹姆斯湾流域打上了售价标签，他们与纽约和新英格兰各州签署了价值40亿美元的合同，促成了以低廉电力为动力的新的大型工业。

◆浩浩荡荡的河水从荒野奔涌而来，它是都市舒适生活的最大来源◆

北部河流成为魁北克最重要的资源，詹姆斯湾的地貌因此发生了改变。为了喂饱能源饥渴的城市，成千上万的工人在这片荒野上劈山造河，河流改道而行。经过10年的努力，他们建成了6座水坝，8座发电站。如果全部涡轮运转起来，詹姆斯湾能为近900万人口提供电力，其供电能力在当时居世界水电站之首。

◆为了喂饱能源饥渴的城市，成千上万的工人在这片荒野上劈出造河◆

高压电网把电力输送到北美东部，20年来从不间断，成为那里的核心能源。

罗伯特·巴罗萨发电站是詹姆斯湾电场的心脏，位于4千米长的大坝底部。建造它的时候，首先要让河流转向，为此，工人们开掘出两条长隧道，用石头垒出两条临时水坝，然后在中间干燥的空地上建起了隔断墙。

◆工人们开掘出两条长隧道，用石头垒出两条临时水坝，然后在中间干燥的空地上建起了隔断墙◆

为了排泄春天到来的洪水，工人们在一侧凿出了巨大的泄洪道——“巨型石阶”。他们夜以继日地干了几年，完成这个工程后，才能兴建电站本体。入水口从岩石中炸开，16道水闸门，每道门装有一台涡轮发电机，由137米高处导入的水流冲击转轴片。罗伯特·巴罗萨发电站坐落在大坝下的岩石深处，冲下来的水流撞击涡轮叶片使它旋转起来，把机械动能转化成电能，同时越过涡轮的水又回到了河道。

罗伯特·巴罗萨水库用了两年时间终于蓄满了水，可以测试涡轮机组了。每只涡轮重达111吨，安装误差不能超过0．01毫米，进料角度、水泥基座和巨型圆柱的位置一切都必须精确到位。用了8年的时间，最后终于大功告成。饱尝能源饥渴的城市似乎看到了曙光，电流向南流去，照亮了都市中的家庭和工厂。但是北部的风光却被永久地改变了，开发能源的负面作用日益显露出来。

詹姆斯湾工程是巨型水电技术发展的根本代表。20年来，能源经济不断进步，詹姆斯湾工程可能成为这类工程的最后一例。因为，这种大型工程需要特殊的地理位置，它极大地改变了地质环境，因而难以被社会广泛接受。同时，它的可靠性也存在问题。

在闻名于世的尼亚加拉大瀑布下面的峡谷中，另一幕景致也毫不逊色：一个是加拿大电站，另一个是美国电站。浩瀚的尼亚加拉河哺育了辽阔大地上的无数生命，20世纪初，水力发电厂掀起了工业化的浪潮。美国罗斯福总统利用电站水坝使美国度过了大萧条。工厂取代了农庄，而产品制造需要更多的能源。(www.chuimin.cn)

◆闻名于世的尼亚加拉大瀑布◆

为了赶上时代的步伐，技术变革日新月异。不久，人人都受到了电力的支配。但是，即使在现在，人们也很少考虑电的来源。人去楼空，灯光依旧明亮，这种浪费的顽症看来很难戒除。

灯火通明的体育场耗费了电网上的大量电能，这些电能足够2万户人家一年的照明和取暖。棒球迷们却不会去想这些，他们会觉得电多得用不完。这些人能感受到安大略省与众不同的脉搏。

在米西索加城高度机密的掩蔽之处，工作人员控制着安大略全省的电力供应。这就是独立电力市场管理部的系统控制中心。该部门成立于1998年，当时，安大略省的公共事业公司被解散，引入了竞争机制。这个团队成为电力制造商和销售商的桥梁。

◆在米西索加城高度机密的掩蔽之处，工作人员控制着安大略全省的电力供应◆

◆控制台每隔3秒测量一次安大略人的用电负荷◆

控制台每隔3秒测量一次安大略人的用电负荷。在清晨时分，人们在冲热水澡或烤面包，多伦多地铁也处于高峰时间，耗电量接近1．8万兆瓦。而这个时候，安大略的发电站没有生产那么多电能，缺少40兆瓦，这是2．5万安大略人的用电需求量。温度、风速、降雨……自然界知道，有多少电能丢失在发电机到用户之间的路途上。如果安大略省外还有电能，电力市场管理部的安全协调人就会调来补上缺口。

加州人对电力管制怨声载道，政府也因此试图解除管制。以前，政府允许私人发电公司根据需求按市场价格收费。但是，政府却规定了分销商的最高零售价，严禁分销商的零售价超过政府定价。两年后，发电公司收取分销公司的电价已是原来价格的10倍，而电力分销商却在政府定价的限制下，不敢越雷池一步。

很显然，这样的机制最终必然崩溃。现在，安大略省仍然没有解除电力管制，但是，原来的公共事业体制被取消了，发电独立于电力分销之外，使竞争步入了轨道。

如果在清晨用电高峰的时候，安大略发电公司无力满足需求，电力市场管理部的协调人就只得到别处寻找尽可能价廉物美的电能，可能去魁北克、马尼托巴、密歇根或纽约。这样，高压电网就可以为斯巴迪那路面电车提供动力，同时也为1亿加拿大人和美国人的娱乐中心及工作站供应电能。

从马尼夸根到密尔沃基，从库特奈到加利福尼亚海岸，99%的人不知道电能来自何方。公共电力公司与私人电力公司之间存有长期合同，如果谁落后，发电量过低或耗电过多，就必须支付罚金。

◆莱克维尤发电站又叫“高峰期电厂”◆

公共事业公司压力很大，虽然他们可以从现货市场买电，但那里的电价通常较高。像这样的早晨，安大略发电公司不得不把污染最大、电价最贵的热电厂也运转了起来。

莱克维尤发电站又叫“高峰期电厂”。如果电价便宜、污染较小的电厂任务已满，它就会接到订单。只要4台锅炉运转，它每小时就能吃掉400吨优质的煤。莱克维尤发电站也有它的优势，它可以根据多伦多市民用电的多少迅速开机或停机。当然，这只是权宜之计。

科学传奇·智能工程：喂饱能源饥渴的城市！

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