電力

　　1簡(jiǎn)介

　　當(dāng)今是互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代，我們?nèi)匀粚?duì)電力有著持續(xù)增長(zhǎng)的需求，因?yàn)槲覀儼l(fā)明了電腦、家電等更多使用電力的產(chǎn)品。不可否認(rèn)新技術(shù)的不斷出現(xiàn)使得電力成為人們的必需品。

　　產(chǎn)生的方式主要有：火力發(fā)電（煤等可燃燒物）、太陽能發(fā)電、大容量風(fēng)力發(fā)電技術(shù)、核能發(fā)電、氫能發(fā)電、水利發(fā)電等，21世紀(jì)能源科學(xué)將為人類文明再創(chuàng)輝煌。燃料電池燃料電池是將氫、天然氣、煤氣、甲醇、肼等燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的一類化學(xué)電源。生物質(zhì)能的高效和清潔利用技術(shù)生物質(zhì)能是以生物質(zhì)為載體的能量。

　　2010三季度水電利潤(rùn)大幅度增長(zhǎng)。由于2010年三季度來水好于往年，水電發(fā)電量也明顯增加，2010年6-8月水電利潤(rùn)總額206億，同比增長(zhǎng)96%。隨著國家對(duì)水電開發(fā)正面態(tài)度的明朗，我們預(yù)計(jì)國家對(duì)水電開發(fā)的支持政策將逐步出臺(tái)，水電企業(yè)投資價(jià)值也將逐步明晰。

　　電網(wǎng)、水、火電利潤(rùn)增速差異顯著。國家統(tǒng)計(jì)局于公布了2010年1-8月工業(yè)企業(yè)利潤(rùn)數(shù)據(jù)，電力生產(chǎn)與供應(yīng)業(yè)整體實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)總額936.1億，同比增長(zhǎng)119%；細(xì)分行業(yè)來看，火電利潤(rùn)總額為220.0億，同比增長(zhǎng)-17.8%；水電利潤(rùn)總額248.4億，同比增長(zhǎng)45.9%；電力供應(yīng)利潤(rùn)總額380.0億，同比增長(zhǎng)655%。從環(huán)比數(shù)據(jù)看，2010年6-8月，電力生產(chǎn)與供應(yīng)業(yè)整體實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)總額462億，環(huán)比增長(zhǎng)37%；細(xì)分行業(yè)看，火電6-8月利潤(rùn)總額50.5億，環(huán)比下降56%；水電6-8月利潤(rùn)總額206.4億，環(huán)比增長(zhǎng)307%；電力供應(yīng)6-8月利潤(rùn)總額168.1億，環(huán)比增長(zhǎng)28%。電力供應(yīng)業(yè)利潤(rùn)增速的大幅度提高主要由于09年四季度銷售電價(jià)的調(diào)整以及銷售電量逐季增加所導(dǎo)致。從下游主要耗電行業(yè)來看，除鋼鐵外，化工、建材、有色行業(yè)利潤(rùn)總額均顯著超過07-08年的同期水平，特別是建材。從環(huán)比數(shù)據(jù)看，除建材行業(yè)外，其他高耗電行業(yè)利潤(rùn)總額環(huán)比有所下滑。

　　2010三季度水電利潤(rùn)大幅度增長(zhǎng)。由于2010年三季度來水好于往年，水電發(fā)電量也明顯增加，2010年6-8月水電利潤(rùn)總額206億，同比增長(zhǎng)96%。隨著國家對(duì)水電開發(fā)正面態(tài)度的明朗，我們預(yù)計(jì)國家對(duì)水電開發(fā)的支持政策將逐步出臺(tái)，水電企業(yè)投資價(jià)值也將逐步明晰。

　　2優(yōu)點(diǎn)

　　1、火力發(fā)電：燃料容易獲取，熱機(jī)效率高，調(diào)峰較易實(shí)現(xiàn)，建設(shè)成本低，容易與冶金、化工、水泥等高能耗工業(yè)形成共生產(chǎn)業(yè)鏈。

　　2、核能發(fā)電：基本不受自然資源產(chǎn)地限制，運(yùn)行成本低，無溫室氣體排放。

　　3、水力發(fā)電：幾乎完全無污染，運(yùn)營(yíng)成本低，便于調(diào)峰，可再生，有航運(yùn)、水利等邊際效益。

　　4、風(fēng)力發(fā)電：無環(huán)境污染，運(yùn)行成本低，可再生。

　　5、太陽能光伏發(fā)電：運(yùn)行無污染，可再生，設(shè)備小型化，適合非集中供電。

　　3弊端

　　火力發(fā)電

　　煙氣污染：煤炭直接燃燒排放的SO2、NOx等酸性氣體不斷增長(zhǎng)，使我國很多地區(qū)酸雨量增加。全國每年產(chǎn)生140萬噸SO2。

　　粉塵污染：對(duì)電站附近環(huán)境造成粉煤灰污染，對(duì)人們的生活及植物的生長(zhǎng)造成不良影響。全國每年產(chǎn)生1500萬噸煙塵。

　　資源消耗：發(fā)電的汽輪機(jī)通常選用水作為冷卻介質(zhì)，一座100萬千瓦火力發(fā)電廠每日的耗水量約為十萬噸。全國每年消耗5000萬噸標(biāo)準(zhǔn)。

　　水力發(fā)電

　　水力發(fā)電要淹沒大量土地，有可能導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境破壞，而且大型水庫一旦塌崩，后果將不堪設(shè)想。另外，一個(gè)國家的水力資源也是有限的，而且還要受季節(jié)的影響。

　　風(fēng)力發(fā)電

　　噪聲，視覺污染。占用大片土地及林地，對(duì)植被破壞大。不穩(wěn)定，不可控。成本仍然很高。

　　核能發(fā)電

　　要用反應(yīng)堆產(chǎn)生核能，需要解決以下10個(gè)問題：

　　為核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)提供必要的條件，使之得以進(jìn)行。

　　鏈?zhǔn)椒磻?yīng)必須能由人通過一定裝置進(jìn)行控制。失去控制的裂變能不僅不能用于發(fā)電，還會(huì)釀成災(zāi)害。

　　裂變反應(yīng)產(chǎn)生的能量要能從反應(yīng)堆中安全取出。

　　裂變反應(yīng)中產(chǎn)生的中子和放射性物質(zhì)對(duì)人體危害很大，必須設(shè)法避免它們對(duì)核電站工作人員和附近居民的傷害。

　　核能電廠會(huì)產(chǎn)生高低階放射性廢料，或者是使用過之核燃料，雖然所占體積不大，但因具有放射線，故必須慎重處理，且需面對(duì)相當(dāng)大的政治困擾。

　　核能發(fā)電廠熱效率較低，因而比一般化石燃料電廠排放更多廢熱到環(huán)境里，故核能電廠的熱污染較嚴(yán)重。

　　核能電廠投資成本太大，電力公司的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)較高。

　　核能電廠較不適宜做尖峰、離峰之隨載運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　興建核電廠較易引發(fā)政治歧見紛爭(zhēng)。

　　核電廠的反應(yīng)器內(nèi)有大量的放射性物質(zhì)，如果在事故中釋放到外界環(huán)境，會(huì)對(duì)生態(tài)及民眾造成傷害。

　　核電在正常情況下固然是干凈的，但萬一發(fā)生核泄漏，后果同樣是可怕的。前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站事故，已使900萬人受到了不同程度的損害，而且這一影響并未終止。

　　4輸送

　　傳輸

　　電能的傳輸，它和變電、配電、用電一起，構(gòu)成電力系統(tǒng)的整體功能。通過輸電，把相距甚遠(yuǎn)的（可達(dá)數(shù)千千米）發(fā)電廠和負(fù)荷中心聯(lián)系起來，使電能的開發(fā)和利用超越地域的限制。和其他能源的傳輸（如輸煤、輸油等）相比，輸電的損耗小、效益高、靈活方便、易于調(diào)控、環(huán)境污染少；輸電還可以將不同地點(diǎn)的發(fā)電廠連接起來，實(shí)行峰谷調(diào)節(jié)。輸電是電能利用優(yōu)越性的重要體現(xiàn)，在現(xiàn)代化社會(huì)中，它是重要的能源動(dòng)脈。

　　輸電線路按結(jié)構(gòu)形式可分為架空輸電線路和地下輸電線路。前者由線路桿塔、導(dǎo)線、絕緣子等構(gòu)成，架設(shè)在地面上；后者主要用電纜，敷設(shè)在地下（或水下）。輸電按所送電流性質(zhì)可分為直流輸電和交流輸電。19世紀(jì)80年代首先成功地實(shí)現(xiàn)了直流輸電，后因受電壓提不高的限制（輸電容量大體與輸電電壓的平方成比例）19世紀(jì)末為交流輸電所取代。交流輸電的成功，迎來了20世紀(jì)電氣化時(shí)代。20世紀(jì)60年代以來，由于電力電子技術(shù)的發(fā)展，直流輸電又有新發(fā)展，與交流輸電相配合，形成交直流混合的電力系統(tǒng)。

　　輸電電壓的高低是輸電技術(shù)發(fā)展水平的主要標(biāo)志。到20世紀(jì)90年代，世界各國常用輸電電壓有220千伏及以上的高壓輸電330～765千伏的超高壓輸電，1000千伏及以上的特高壓輸電。

　　變電

　　電力系統(tǒng)中，發(fā)電廠將天然的一次能源轉(zhuǎn)變成電能，向遠(yuǎn)方的電力用戶送電，為了減小輸電線路上的電能損耗及線路阻抗壓降，需要將電壓升高；為了滿足電力用戶安全的需要，又要將電壓降低，并分配給各個(gè)用戶，這就需要能升高和降低電壓，并能分配電能的變電所。所以變電所是電力系統(tǒng)中通過其變換電壓、接受和分配電能的電工裝置，它是聯(lián)系發(fā)電廠和電力用戶的中間環(huán)節(jié)，同時(shí)通過變電所將各電壓等級(jí)的電網(wǎng)聯(lián)系起來，變電所的作用是變換電壓，傳輸和分配電能。變電所由電力變壓器、配電裝置、二次系統(tǒng)及必要的附屬設(shè)備組成。

　　變壓器是變電所的中心設(shè)備，變壓器利用的是電磁感應(yīng)原理。

　　變壓器

　　配電裝置是變電所中所有的開關(guān)電器、載流導(dǎo)體輔助設(shè)備連接在一起的裝置。其作用是接受和分配電能。配電裝置主要由母線、高壓斷路器開關(guān)、電抗器線圈、互感器、電力電容器、避雷器、高壓熔斷器、二次設(shè)備及必要的其他輔助設(shè)備所組成。

　　二次設(shè)備是指一次系統(tǒng)狀態(tài)測(cè)量、控制、監(jiān)察和保護(hù)的設(shè)備裝置。由這些設(shè)備構(gòu)成的回路叫二次回路，總稱二次系統(tǒng)。

　　二次系統(tǒng)的設(shè)備包含測(cè)量裝置、控制裝置、繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)控制裝置、直流系統(tǒng)及必要的附屬設(shè)備。

　　電壓等級(jí)

　　電力系統(tǒng)電壓等級(jí)有220V、380V（0.4kV）、3kV、6kV、10kV、20kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV。隨著電機(jī)制造工藝的提高，10kV電動(dòng)機(jī)已批量生產(chǎn)，所以3kV、6kV已較少使用，20kV、66kV也很少使用。供電系統(tǒng)以10kV、35kV為主。輸配電系統(tǒng)以110kV以上為主。發(fā)電廠發(fā)電機(jī)有6kV、10kV與20kV三種，以20kV為主，用戶均為220V、380V（0.4kV）低壓系統(tǒng)。

　　根據(jù)《城市電力網(wǎng)規(guī)定設(shè)計(jì)規(guī)則》規(guī)定：輸電網(wǎng)為1000kV、500kV、330kV、220kV、110kV，高壓配電網(wǎng)為110kV、66kV，中壓配電網(wǎng)為20kV、10kV、6kV，低壓配電網(wǎng)為0.4kV（220V/380V）。

　　發(fā)電廠發(fā)出6kV或10kV電，除發(fā)電廠自己用（廠用電）之外，也可以用10kV電壓送給發(fā)電廠附近用戶，10kV供電范圍為10Km、35kV為20~50Km、66kV為30~100Km、110kV為50~150Km、220kV為100~300Km、330kV為200~600Km、500kV為150~850Km。

　　變配電站種類

　　電力系統(tǒng)各種電壓等級(jí)均通過電力變壓器來轉(zhuǎn)換，電壓升高為升壓變壓器（變電站為升壓站），電壓降低為降壓變壓器（變電站為降壓站）。一種電壓變?yōu)榱硪环N電壓的選用兩個(gè)線圈（繞組）的雙圈變壓器，一種電壓變?yōu)閮煞N電壓的選用三個(gè)線圈（繞組）的三圈變壓器。

　　變電站除升壓與降壓之分外，還以規(guī)模大小分為樞紐站，區(qū)域站與終端站。樞紐站電壓等級(jí)一般為三個(gè)（三圈變壓器），550kV/220kV/110kV。區(qū)域站一般也有三個(gè)電壓等級(jí)（三圈變壓器），220kV/110kV/35kV或110kV/35kV/10kV。終端站一般直接接到用戶，大多數(shù)為兩個(gè)電壓等級(jí)（兩圈變壓器）110kV/10kV或35kV/10kV。用戶本身的變電站一般只有兩個(gè)電壓等級(jí)（雙圈變壓器）110kV/10kV、35kV/0.4kV、10kV/0.4kV，其中以10kV/0.4kV為最多。

　　接線方案

　　1）一次接線種類

　　變電站一次回路接線是指輸電線路進(jìn)入變電站之后，所有電力設(shè)備（變壓器及進(jìn)出線開關(guān)等）的相互連接方式。其接線方案有：線路變壓器組，橋形接線，單母線，單母線分段，雙母線，雙母線分段，環(huán)網(wǎng)供電等。

　　2）線路變壓器組

　　變電站只有一路進(jìn)線與一臺(tái)變壓器，而且再無發(fā)展的情況下采用線路變壓器組接線。

　　3）橋形接線

　　有兩路進(jìn)線、兩臺(tái)變壓器，而且再?zèng)]有發(fā)展的情況下，采用橋形接線。針對(duì)變壓器，聯(lián)絡(luò)斷路器在兩個(gè)進(jìn)線斷路器之內(nèi)為內(nèi)橋接線，聯(lián)絡(luò)斷路器在兩個(gè)進(jìn)線斷路器之外為外橋接線。

　　4）單母線

　　變電站進(jìn)出線較多時(shí)，采用單母線，有兩路進(jìn)線時(shí)，一般一路供電、一路備用（不同時(shí)供電），二者可設(shè)備用電源互自投，多路出線均由一段母線引出。

　　5）單母線分段

　　有兩路以上進(jìn)線，多路出線時(shí)，選用單母線分段，兩路進(jìn)線分別接到兩段母線上，兩段母線用母聯(lián)開關(guān)連接起來。出線分別接到兩段母線上。

　　單母線分段運(yùn)行方式比較多。一般為一路主供，一路備用（不合閘），母聯(lián)合上，當(dāng)主供斷電時(shí)，備用合上，主供、備用與母聯(lián)互鎖。備用電源容量較小時(shí)，備用電源合上后，要斷開一些出線。這是比較常用的一種運(yùn)行方式。

　　對(duì)于特別重要的負(fù)荷，兩路進(jìn)線均為主供，母聯(lián)開關(guān)斷開，當(dāng)一路進(jìn)線斷電時(shí)，母聯(lián)合上，來電后斷開母聯(lián)再合上進(jìn)線開關(guān)。

　　單母線分段也有利于變電站內(nèi)部檢修，檢修時(shí)可以停掉一段母線，如果是單母線不分段，檢修時(shí)就要全站停電，利用旁路母線可以不停電，旁路母線只用于電力系統(tǒng)變電站。

　　6）雙母線

　　雙母線主要用于發(fā)電廠及大型變電站，每路線路都由一個(gè)斷路器經(jīng)過兩個(gè)隔離開關(guān)分別接到兩條母線上，這樣在母線檢修時(shí)，就可以利用隔離開關(guān)將線路倒在一條件母線上。雙母線也有分段與不分段兩種，雙母線分段再加旁路斷路器，接線方式復(fù)雜，但檢修就非常方便了，停電范圍可減少。

　　二次回路

　　1）二次回路種類

　　變配電站二次回路包括：測(cè)量、保護(hù)、控制與信號(hào)回路部分。測(cè)量回路包括：計(jì)量測(cè)量與保護(hù)測(cè)量。控制回路包括：就地手動(dòng)合分閘、防跳聯(lián)鎖、試驗(yàn)、互投聯(lián)鎖、保護(hù)跳閘以及合分閘執(zhí)行部分。信號(hào)回路包括開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)、事故跳閘信號(hào)與事故預(yù)告信號(hào)。

　　2）測(cè)量回路

　　測(cè)量回路分為電流回路與電壓回路。電流回路各種設(shè)備串聯(lián)于電流互感器二次側(cè)（5A），電流互感器是將原邊負(fù)荷電流統(tǒng)一變?yōu)?A測(cè)量電流。計(jì)量與保護(hù)分別用各自的互感器（計(jì)量用互感器精度要求高），計(jì)量測(cè)量串接于電流表以及電度表，功率表與功率因數(shù)表電流端子。保護(hù)測(cè)量串接于保護(hù)繼電器的電流端子。微機(jī)保護(hù)一般將計(jì)量及保護(hù)集中于一體，分別有計(jì)量電流端子與保護(hù)電流端子。

　　電壓測(cè)量回路，220/380V低壓系統(tǒng)直接接220V或380V，3KV以上高壓系統(tǒng)全部經(jīng)過電壓互感器將各種等級(jí)的高電壓變?yōu)榻y(tǒng)一的100V電壓，電壓表以及電度表、功率表與功率因數(shù)表的電壓線圈經(jīng)其端子并接在100V電壓母線上。微機(jī)保護(hù)單元計(jì)量電壓與保護(hù)電壓統(tǒng)一為一種電壓端子。

　　3）控制回路

　?。?）合分閘回路

　　合分閘通過合分閘轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行操作，常規(guī)保護(hù)為提示操作人員及事故跳閘報(bào)警需要，轉(zhuǎn)換開關(guān)選用預(yù)合-合閘-合后及預(yù)分-分閘-分后的多檔轉(zhuǎn)換開關(guān)。以使利用不對(duì)應(yīng)接線進(jìn)行合分閘提示與事故跳閘報(bào)警，國家已有標(biāo)準(zhǔn)圖設(shè)計(jì)。采用微機(jī)保護(hù)以后，要進(jìn)行遠(yuǎn)分合閘操作后，還要到就地進(jìn)行轉(zhuǎn)換開關(guān)對(duì)位操作，這就失去了遠(yuǎn)分操作的意義，所以應(yīng)取消不對(duì)應(yīng)接線，選用中間自復(fù)位的只有合閘與分閘的三檔轉(zhuǎn)換開關(guān)。

　?。?）防跳回路

　　當(dāng)合閘回路出現(xiàn)故障時(shí)進(jìn)行分閘，或短路事故未排除，又進(jìn)行合閘（誤操作），這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)斷路器反復(fù)合分閘，不僅容易引起或擴(kuò)大事故，還會(huì)引起設(shè)備損壞或人身事故，所以高壓開關(guān)控制回路應(yīng)設(shè)計(jì)防跳。防跳一般選用電流啟動(dòng)，電壓保持的雙線圈繼電器。電流線圈串接于分閘回路作為啟動(dòng)線圈。電壓線圈接于合閘回路，作為保持線圈，當(dāng)分閘時(shí)，電流線圈經(jīng)分閘回路起動(dòng)。如果合閘回路有故障，或處于手動(dòng)合閘位置，電壓線圈起啟動(dòng)并通過其常開接點(diǎn)自保持，其常閉接點(diǎn)馬上斷開合閘回路，保證斷路器在分閘過程中不能馬上再合閘。防跳繼電器的電流回路還可以通過其常開接點(diǎn)將電流線圈自保持，這樣可以減輕保護(hù)繼電器的出口接點(diǎn)斷開負(fù)荷，也減少了保護(hù)繼電器的保持時(shí)間要求。

　　有些微機(jī)保護(hù)裝置自己已具有防跳功能，這樣就可以不再設(shè)計(jì)防跳回路。斷路器操作機(jī)構(gòu)選用彈簧儲(chǔ)能時(shí)，如果選用儲(chǔ)能后可以進(jìn)行一次合閘與分閘的彈簧儲(chǔ)能操作機(jī)構(gòu)（也有用于重合閘的儲(chǔ)能后可以進(jìn)行二次合閘與分閘的彈簧儲(chǔ)能操作機(jī)構(gòu)），因?yàn)閮?chǔ)能一般都要求10秒左右，當(dāng)儲(chǔ)能開關(guān)經(jīng)常處于斷開位置時(shí)，儲(chǔ)一次能，合完之后，將儲(chǔ)能開關(guān)再處于斷開位置，可以跳一次閘；跳閘之后，要手動(dòng)儲(chǔ)能之后才能進(jìn)行合閘，此時(shí)，也可以不再設(shè)計(jì)防跳回路。

　?。?）試驗(yàn)與互投聯(lián)鎖與控制

　　對(duì)于手車開關(guān)柜，手車推出后要進(jìn)行斷路器合分閘試驗(yàn)，應(yīng)設(shè)計(jì)合分閘試驗(yàn)按鈕。進(jìn)線與母聯(lián)斷路，一般應(yīng)根據(jù)要求進(jìn)行互投聯(lián)鎖或控制。

　?。?）保護(hù)跳閘

　　保護(hù)跳閘出口經(jīng)過連接片接于跳閘回路，連接片用于保護(hù)調(diào)試，或運(yùn)行過程中解除某些保護(hù)功能。

　?。?）合分閘回路

　　合分閘回路為經(jīng)合分閘母線為操作機(jī)構(gòu)提供電源，以及其控制回路，一般都應(yīng)單獨(dú)畫出。

　　4）信號(hào)回路

　?。?）開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)由合閘與分閘指示兩個(gè)裝于開關(guān)柜上的信號(hào)燈組成：經(jīng)過操作轉(zhuǎn)換開關(guān)不對(duì)應(yīng)接線后接到正電源上。采用微機(jī)保護(hù)后，轉(zhuǎn)換開關(guān)取消了不對(duì)應(yīng)接線，所以信號(hào)燈正極可以直接接到正電源上。

　?。?）事故信號(hào)有事故跳閘與事故預(yù)告兩種信號(hào)，事故跳閘報(bào)警也要通過轉(zhuǎn)化開關(guān)不對(duì)應(yīng)后，接到事故跳閘信號(hào)母線上，再引到中央信號(hào)系統(tǒng)。事故預(yù)告信號(hào)通過信號(hào)繼電器接點(diǎn)引到中央信號(hào)系統(tǒng)。采用微機(jī)保護(hù)后，將斷路器操作機(jī)構(gòu)輔助接點(diǎn)與信號(hào)繼電器的接點(diǎn)分別接到微機(jī)保護(hù)單元的開關(guān)量輸入端子，需要有中央信號(hào)系統(tǒng)時(shí)，如果微機(jī)保護(hù)單元可以提供事故跳閘與事故預(yù)告輸出接點(diǎn)，可將其引到中央信號(hào)系統(tǒng)。否則，應(yīng)利用信號(hào)繼電器的另一對(duì)接點(diǎn)引到中央信號(hào)系統(tǒng)。

　?。?）中央信號(hào)系統(tǒng)為安裝于值班室內(nèi)的集中報(bào)警系統(tǒng)，由事故跳閘與事故預(yù)告兩套聲光報(bào)警組成，光報(bào)警用光字牌，不用信號(hào)燈，光字牌分集中與分散兩種。采用變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)后，可以不再設(shè)計(jì)中央信號(hào)系統(tǒng)，或?qū)⑵浜?jiǎn)化，只設(shè)計(jì)集中報(bào)警作為計(jì)算機(jī)報(bào)警的后備報(bào)警。

　　5工業(yè)

　　1875年，巴黎北火車站建成世界上第一座火電廠，為附近照明供電。1879年，美國舊金山實(shí)驗(yàn)電廠開始發(fā)電，是世界上最早出售電力的電廠。80年代，在英國和美國建成世界上第一批水電站。1913年，全世界的年發(fā)電量達(dá)500億千瓦時(shí)，電力工業(yè)已作為一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)部門，進(jìn)入人類的生產(chǎn)活動(dòng)領(lǐng)域。

　　20世紀(jì)30、40年代，美國成為電力工業(yè)的先進(jìn)國家，擁有20萬千瓦的機(jī)組31臺(tái)，容量為30萬千瓦的中型火電廠9座。同一時(shí)期，水電機(jī)組達(dá)5～10萬千瓦。1934年，美國開工興建的大古力水電站，計(jì)劃容量是888萬千瓦，1941年發(fā)電，到1980年裝機(jī)容量達(dá)649萬千瓦，至80年代中期一直是世界上最大的水電站。1950年，全世界發(fā)電量增至9589億千瓦時(shí)，是1913年的19倍。50、60、70年代，平均年增長(zhǎng)率分別為9.4%、8.0%、5.3%。1950～1980年，發(fā)電量增長(zhǎng)7.9倍，平均年增長(zhǎng)率7.6%，約相當(dāng)于每10年翻一番。1986年，全世界水電發(fā)電量占20.3%，火電占63.7%，核電占15.6%；美國水電占11.4%，火電占72.1%，核電占16.0%；前蘇聯(lián)水電占13.5%，火電占76.4%，核電占10.1%；日本水電占12.9%，火電占61.8%，核電占25.1%；中國水電占21.0%，火電占79.0%。世界上核電比重最大的是法國，1989年占總發(fā)電量的74.6%。

　　電網(wǎng)、水、火電利潤(rùn)增速差異顯著。國家統(tǒng)計(jì)局于公布了2010年1-8月工業(yè)企業(yè)利潤(rùn)數(shù)據(jù)，電力生產(chǎn)與供應(yīng)業(yè)整體實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)總額936.1億，同比增長(zhǎng)119%；細(xì)分行業(yè)來看，火電利潤(rùn)總額為220.0億，同比增長(zhǎng)-17.8%；水電利潤(rùn)總額248.4億，同比增長(zhǎng)45.9%；電力供應(yīng)利潤(rùn)總額380.0億，同比增長(zhǎng)655%。從環(huán)比數(shù)據(jù)看，2010年6-8月，電力生產(chǎn)與供應(yīng)業(yè)整體實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)總額462億，環(huán)比增長(zhǎng)37%；細(xì)分行業(yè)看，火電6-8月利潤(rùn)總額50.5億，環(huán)比下降56%；水電6-8月利潤(rùn)總額206.4億，環(huán)比增長(zhǎng)307%；電力供應(yīng)6-8月利潤(rùn)總額168.1億，環(huán)比增長(zhǎng)28%。電力供應(yīng)業(yè)利潤(rùn)增速的大幅度提高主要由于09年四季度銷售電價(jià)的調(diào)整以及銷售電量逐季增加所導(dǎo)致。從下游主要耗電行業(yè)來看，除鋼鐵外，化工、建材、有色行業(yè)利潤(rùn)總額均顯著超過07-08年的同期水平，特別是建材。從環(huán)比數(shù)據(jù)看，除建材行業(yè)外，其他高耗電行業(yè)利潤(rùn)總額環(huán)比有所下滑。

　　2010三季度水電利潤(rùn)大幅度增長(zhǎng)。由于2010年三季度來水好于往年，水電發(fā)電量也明顯增加，2010年6-8月水電利潤(rùn)總額206億，同比增長(zhǎng)96%。隨著國家對(duì)水電開發(fā)正面態(tài)度的明朗，我們預(yù)計(jì)國家對(duì)水電開發(fā)的支持政策將逐步出臺(tái)，水電企業(yè)投資價(jià)值也將逐步明晰。

　　20世紀(jì)70年代，電力工業(yè)進(jìn)入以大機(jī)組、大電廠、超高壓以至特高壓輸電，形成以聯(lián)合系統(tǒng)為特點(diǎn)的新時(shí)期。1973年，瑞士BBC公司制造的130萬千瓦雙軸發(fā)電機(jī)組在美國肯勃蘭電廠投入運(yùn)行。蘇聯(lián)于1981年制造并投運(yùn)世界上容量最大的120萬千瓦單軸汽輪發(fā)電機(jī)組。到1977年，美國已有120座裝機(jī)容量百萬千瓦以上的大型火電廠。1985年，蘇聯(lián)有百萬千瓦以上火電廠59座。1983年，日本有百萬千瓦以上的火電廠32座，其中鹿兒島電廠總?cè)萘?40萬千瓦，是世界上最大的燃油電廠。世界上設(shè)計(jì)容量最大的水電站是巴西和巴拉圭合建的伊泰普水電站，設(shè)計(jì)容量1260萬千瓦，采用70萬千瓦機(jī)組，與運(yùn)行中的世界最大水電站美國大古力水電站的世界最大水輪機(jī)組70萬千瓦容量相等。世界上最大的核電站是日本福島核電站，容量是909.6萬千瓦。

　　總裝機(jī)容量幾百萬千瓦的大型水電站、大型火電廠和核電站的建成，促進(jìn)了超高、特高壓輸電、直流輸電和聯(lián)合電力系統(tǒng)的發(fā)展。1935年，美國首次將輸電電壓等級(jí)從110～220千伏提高到287千伏，出現(xiàn)了超高壓輸電線路。1952年，瑞典建成二分裂導(dǎo)線的380千伏超高壓輸電線路。1959年，蘇聯(lián)建成500千伏，長(zhǎng)850千米的三分裂導(dǎo)線輸電線路。1965～1969年，加拿大、蘇聯(lián)和美國先后建成735、750和765千伏線路。1985年，蘇聯(lián)首次建成1150千伏特高壓輸電線路，輸電距離890千米，美國正研究1100千伏和1500千伏特高壓輸電，意大利研究1000千伏輸電，日本建設(shè)250千米長(zhǎng)1000千伏特高壓線路。高壓直流輸電（HVDC），瑞典、美國、蘇聯(lián)分別采用±100、±450、±750千伏電壓，后者輸電距離2414千米，輸電600萬千瓦。到1985年，全世界已有18個(gè)國家、32個(gè)直流輸電線路投運(yùn)，總輸送容量2000萬千瓦。