晴多
19世紀70年代以來,電力的發(fā)現(xiàn)和應用推動了第二次工業(yè)革命。經(jīng)過100多年來的發(fā)展,電與人類文明已經(jīng)息息相關。
其實,電能屬于二次能源。為了得到充足的電力,你需要規(guī)劃和建設火電廠、水電站、風電廠和光伏電站……
燒開水的工廠——火電廠
火焰熊熊燃燒,水汽氤氳透骨!這樣看似矛盾的景象,便是火電廠的工作原理——通過燃燒可燃物產(chǎn)生的熱量加熱鍋爐里的水,使得水變成高溫、高壓的水蒸氣去推動汽輪機,進而推動發(fā)電機產(chǎn)生電能。某種意義上來說,火電廠就是“燒開水”。
正是因為“燒開水”簡單,所以火電廠的優(yōu)點之一就是選址靈活。火電廠通常都是燒煤的,只要距離煤礦區(qū)別太遠就行。另外,它的投資較小,建設周期也短。最重要的是,火電廠的電力輸出平穩(wěn),能持續(xù)有效地保障電力供應。
然而火電廠也是有缺點的——煤炭燃燒的利用效率低,運行成本高;還會增加碳排放,對環(huán)境污染較大。
水流如潮最給力——水電站
為了減少對環(huán)境的污染,人類一直在嘗試尋找更環(huán)保的發(fā)電方式。水力發(fā)電便是其中一種——水電站利用水位落差產(chǎn)生的水流來推動水輪機,進而推動發(fā)電機產(chǎn)生電能。它對環(huán)境無污染,發(fā)電效率也高。
可惜的是,水電站卻不是想建就能建的。它的選址對地理環(huán)境要求很高,而且投資大,建設周期長。基建能力不強的國家,根本無法建設大型水電站。
水電站還有一個明顯的缺點——電力輸出受上游降水的影響較大。因此,它不能持續(xù)有效地保障電力供應。
另外,水電站還有可能阻礙魚類洄游,對水生態(tài)造成影響。有些魚類,就是因為無法洄游才走向滅絕。所幸,現(xiàn)在的大型水電站都會為魚類設計一條洄游通道。
讓風吹,但別太猛烈——風電廠
風力發(fā)電也是一種十分環(huán)保的發(fā)電方式,只要有風——風電廠利用風力帶動風車葉片旋轉(zhuǎn),進而推動發(fā)電機產(chǎn)生電能。
事實上,沒有一個地方會一直吹風!這就導致風電廠的電力輸出受風力影響很大,很不穩(wěn)定,難以擔當城市電力供應的主力!而且,對于風電廠而言,風并不是越大越好。因為風車的葉片長度越長,對應的安全風速就越低,否則葉片很有可能被風吹斷!
此外,風車一直不?!昂衾怖病钡剞D(zhuǎn),產(chǎn)生的噪音也比較嚴重。
太陽,賜予我力量——光伏電站
還有一種不可多得的無污染的發(fā)電方式可供選擇,那就是太陽能發(fā)電——光伏電站利用太陽的照射,通過半導體材料的光電效應產(chǎn)生電流,進而產(chǎn)生電能。
光伏電站既不影響生態(tài),也不會產(chǎn)生噪音。美中不足的是,光伏電站的占地面積巨大,需要一大片平坦無遮擋的地帶才行!就算如此,它的電力供應也較為有限。要是遇上連續(xù)的陰雨天氣,更是徹底停擺!
在城市邊緣建造火電廠,在山脊建造風電廠,在峽谷建造水電站……你得學會利用各種發(fā)電方式來合理搭配,以此為你的城市獲得充足而又穩(wěn)定的電能。
其實,人類從自然中獲得電力的方式不止這些。核電站、潮汐發(fā)電站和地熱發(fā)電站,都已經(jīng)得到了不同規(guī)模的應用——它們推進著我們的城市和文明不斷向前。