1.1 世界电力工业发展史

大用户
配电公司
小用户
电 市 场
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英国电力市场
88年撒切尔夫人白皮书《Privatizing Electricity》。
89年《电力法》出台。 90年3月31日，国有电力工业被分解19个独立法人。
确立电力管理机构：电力管制办公室（对议会负责）。
改组电力联合会。 成立全国电力消费者协会。 建立全国统一的电力市场，发输配全面参与竞争。
电力系统规划和运行的挑战：市场竞争激烈，经济 和安全的风险很大（股市），是当今国际上研究的 热点。 电力市场规则设计的挑战：2000年加州电力市场崩溃， 其重要原因是市场设计导致市场操纵力和投机的致 命缺陷，导致严重的电力能源危机及电价飙升。
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1913年，全世界的年发电量达 500亿千瓦时，电力工业 已作为一个独立的工业部门，进入人类的生产活动领域。 20世纪30、40年代，美国成为电力工业的先进国家，拥有20 万千瓦的机组31台，容量为30万千瓦的中型火电厂9座。 1950年，全世界发电量增至9589亿千瓦时，是1913年的19倍。 1950～1980年，发电量增长7.9倍，平均年增长率7.6％，约 相当于每10年翻一番。 20世纪70年代，电力工业进入以大机组、大电厂、超高压 以至特高压输电，形成以联合系统为特点的新时期。 1973年，瑞士BBC公司制造的130万千瓦双轴发电机组在美 国肯勃兰电厂投入运行。
伏特与伏打电池
安培与他的实验装置
欧姆与他的实验装置
法拉第与最早的发电机——法拉第盘
皮 克 斯 发 明 的 直 流 发 电 机
雅可比发明的世界上第一台电动机模型与实用电动机
西门子与他的自激式发电机
电弧灯（左）与爱迪生发明的白炽灯
贝尔实验室的第一台电话
பைடு நூலகம்
第一台电子管计算机
1882年，爱迪生在纽约建立发电厂
效益：至96年，工业电价下降17%，居民电价下降11%。 98年颁布电力市场改革的总体方案 2001年开始执行新的交易规则
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英国电力工业(市场化前）
核能管理局 南苏格兰 电力局 法国电力
北苏格兰 水电局
中央发电局
独立 大用户 发电厂
地区电力局
…
地区电力局
…
地区电力局
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英国电力工业(市场化后）
二、交直流之争（I）
初期直流，1886年后，其无法远距离送电的局限 性显露出来，输电要高电压，而发用电不接受高 电压，需要基于交流的变压技术。 19世纪90年代交直流标准之争，爱迪生主张直流， 西屋偏好交流，激烈辩论。 世纪之交，交流获胜：尼亚加拉瀑布选择交流，因 为直流不可能将电送往30km以外的布法罗，结束了 交直流争论。 归纳主要原因：
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1、电力工业的起源？ 2、交直流争论是怎么回事？ 3、装机和发电量的发展情况？ 4、目前有哪些世界之最？ 5、电力工业的市场化改革是怎么回事？
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一、电力工业的起源
1831年法拉第电磁感应定律 1875年巴黎北火车站发电厂建立，标志电真正进入 商业应用，用于灯塔和街道照明。 第一个完整电力系统（直流系统）由爱迪生在纽约 城历史上有名的皮埃尔大街站建成，1882年9月投 入运行，由1台蒸汽机拖动直流发电机供给半径约 1.5km面积内的59盏白炽灯，110V地下电缆。 1891年第一条三相交流高压输电线路在德国运行， 1台230kVA发电机、1台95/15200V升压变、2台 13800/112V降压变
电气工程导论
主讲人：张铁岩
课程目标
明确电气工程及其自动化专业的培养目标及培 养要求，明确专业的特点和主干课程，明确各 门课程内涵及相互联系，明确本专业的毕业标 准和授位标准； 了解电的起源及电力的发展，培养专业素养， 了解电力工业对毕业生的需求； 了解本专业所依托的电力系统及其自动化学科 的发展，明确学科知识体系。
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若干世界之最（II）
最大互联电力系统：前苏联统一电力系统和多个欧 亚国家互联，横跨欧亚大陆，东西7000km，南北 3000km。 最高电压等级：前苏联哈萨克埃基巴斯图兹火电厂 到乌拉尔的 1150kV特高压输电线路，全长1300km。 最高直流电压等级：前苏联埃基巴斯图兹至中部 ±750kv直流线路，全长2400km。
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三、美国装机容量的发展
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美国发电量的发展
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四、若干世界之最（I）（2005年止）
最大汽轮发电机1300MW（瑞士BBC为美国制造）
最大火力发电厂：前苏联别列佐夫-1火电厂， 8*800MW汽轮发电机。
最大水轮发电机：800MW（我国向家坝水电站 ） 最大水电厂：1820万KW（三峡水电站 ） 最大核电机组：1500MW前苏联石墨沸水堆机组 最大核电厂：4546MW日本福岛第一沸水堆核电厂
交流系统电压变换容易，发、输、用电灵活 交流发电机和电动机简单便宜。
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交直流之争（II）
20世纪50年代，随着汞弧阀的发展，高压直 流（HVDC）对大容量远距离输电更有吸引力， 变得更经济，并可提供非同步联网（与原DC 特点不同） 第一条现代商用HVDC输电于1954年在瑞典建 成，通过96km海底电缆将瑞典本土与格特兰 岛互联。 随着晶闸管阀（可控硅）的发展，HVDC更具 吸引力，伴随着换流设备价格的降低、尺寸 的缩小以及可靠性的提高，HVDC输电的应用 逐步扩大。
课程性质和类别
课程类别/性质：专业基础课/必修 课程编号：Ⅳ010141 学 时：16 学 分：1
课程主讲内容
电力行业发展史（世界、中国） 电气工程专业学科发展史 培养目标与要求 知识体系 课程体系 学分制学籍管理实施细则 我国电力工业现状与就业需求
第一讲：电力工业的发展史
改革推动者：政府。 成功标准：良性竞争，成本下降，电力用户最 终获益，电力企业获得合理利润。
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传统电力工业的结构 垂直垄断型
系 发电 统 控 输电 制 配电 用户
系 统 发电 控 输电 制 配电
用户
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电力市场结构示意图
输 电 市 场
发电公司 输电公司 发电公司
输电公司
地方独立电厂 配
电 监 会
发展趋势：大联网，特高压，大容量，异常复杂。 如何进行规划和运行控制？巨大的挑战。
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五、电力工业的市场化改革
1978年智利尝试，阿根廷、英国、美国、澳大
利亚等紧随其后，从垂直垄断型逐步进行市场 化改革，对电力工业乃至政治、经济等产生重 大影响。
目标：打破垄断，提高效率，降低成本，改善 服务，提供更优质安全廉价的电能，促进电力 工业良性发展（低效、腐败、电老虎）
国家电力公司 国家发电公司 核电公司 苏格兰 电力公司 苏格兰 水电公司
国家电网 公司
法国电力 大用户
独立发电厂 地区电力公司… 地区电力公司 … 地区电力公司
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电力市场带来的新问题
电能是独特商品：
不能大量存储，生产、运输和消费同时实现。 电力系统是一个整体，密不可分，需要维持电压和频 率的稳定，保证安全性。