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水电简史

从最早的开始到现代

中国在公元前202年到公元9年之间的汉代就开始了用水发电的一些创新. 由一个垂直的水轮驱动的行程锤被用来敲打和剥谷粒, 打破铁矿石, 以及早期的造纸.

长期以来,水力的可用性一直与启动经济增长密切相关. 1771年,理查德·阿克赖特(Richard Arkwright)在英格兰的德文特山谷(Derwent valley)建立了克伦福德纺织厂(Cromford Mill),用来纺织棉花,从而建立了世界上最早的工厂体系之一, 水电是他使用的能源.

涡轮机技术发明

水电技术的一些关键菠菜评级发生在19世纪上半叶. In 1827, 法国工程师Benoit Fourneyron开发了一种能够产生大约6马力的涡轮机——Fourneyron反应式涡轮机的最早版本.

In 1849, 英裔美国工程师詹姆斯·弗朗西斯发明了第一台现代水轮机——弗朗西斯水轮机——至今仍是世界上使用最广泛的水轮机. 在1870年代, 美国发明家莱斯特·艾伦·佩尔顿发明了佩尔顿轮, 脉冲式水轮机, 他在1880年申请了专利.

进入20世纪, 奥地利教授维克多·卡普兰在1913年发明了卡普兰涡轮——一种带有可调节叶片的螺旋桨式涡轮.

首批水电工程

世界上第一个水力发电项目是用来给诺森伯兰郡克拉格赛德乡村别墅的一盏灯供电的, 英格兰, in 1878. 四年后, 第一家为私人和商业客户服务的工厂在威斯康辛州开业, 美国, 在十年内, 数百座水电站在运行.

在北美, 在大急流城安装了水电站, 密歇根(1880), 渥太华, 安大略(1881), Dolgeville, 纽约(1881), 和尼亚加拉大瀑布, 纽约(1881). 它们被用来为工厂提供原料,为当地一些建筑提供照明.

在世纪之交,这项技术在全球传播开来, 1891年,德国生产了第一个三相水电系统, 1895年,澳大利亚在南半球建立了第一家国有工厂. In 1895, 这是当时世界上最大的水电开发项目, 爱德华·迪恩·亚当斯发电厂, 是在尼亚加拉瀑布创造的.

到1900年,随着这项新兴技术在世界各地的传播,数以百计的小型水电站开始运行. 在中国, in 1905, 在台北附近的新店溪上建了一座水电站, 装机容量500千瓦.

一个世纪的快速变化

20世纪见证了水电设施设计的快速创新和变化.

美国政府制定的政策.S. 美国总统富兰克林•罗斯福, 包括20世纪30年代的新政, 支持了多个多用途项目的建设,如胡佛大坝和大古力大坝,到1940年,水力发电占该国发电量的40%. [1][2]

从40年代到70年代, 最初是由二战推动的,随后是战后强劲的经济和人口增长, 国有公用事业公司在整个西欧进行了大规模的水电开发, 还有苏联, 北美和日本.[3]

低成本水力发电被视为满足日益增长的能源需求的最佳途径之一,而且往往与铝冶炼厂和钢铁厂等能源密集型工业的菠菜评级联系在一起.

在20世纪的最后几十年里,巴西和中国成为世界水电的领导者. 伊泰普大坝, 横跨巴西和巴拉圭, 1984年开业,可容纳12人,600兆瓦——它已经被扩大和升级到14兆瓦,今天,它的规模只有22兆瓦,500兆瓦的三峡大坝.

20世纪80年代末,10年的产能增长停滞,90年代下降. 这是由于日益严重的财政限制和对水电开发的环境和社会影响的关切, 导致世界各地许多项目停工.[4]

国际金融机构的贷款和其他形式的支持, 尤其是世界银行, 在20世纪90年代末枯竭, 哪些因素对菠菜评级中国家的水电建设影响最大.

加强对可持续性的关注

在本世纪末, 在此期间,全球对环境和社会影响的认识有所提高, 有一个重新评估水电在国家菠菜评级中的价值和作用的过程. In 2000, 世界水坝委员会(WCD)发表的一份具有里程碑意义的报告对现有做法提出了挑战,并开始改变水电的规划和菠菜评级,以可持续性和受影响社区为重点.[5][6]

菠菜评级, 于1995年在教科文组织的主持下成立, 2004年开始制定IHA可持续菠菜评级指南, 哪一项考虑到了WCD的战略重点, 以及世界银行保障政策, 国际金融公司绩效标准, 赤道原则. 这些指导方针导致了水电可持续性评估议定书(HSAP)的制定, 用于在项目生命周期的所有阶段评估项目的多涉众工具.

这些菠菜评级导致了如何最好地规划的根本转变, 开发和经营水电工程, 这使得人们越来越重视这项技术在应对气候变化方面的作用, 减少贫困,促进繁荣.

水电的新时代

在21世纪初不久, 水电建设取得新进展, 尤其是在亚洲和南美洲.

从2000年到2017年, 全球水电装机容量增加近500万千瓦, 增加了65%, 2010年以来的增长已经超过了本世纪头十年的记录.

水电装机容量和发电量的显著增加是由各种往往相互关联的因素推动的, 值得注意的是:

新兴经济体对能源的需求

菠菜评级中国家, 包括巴西和中国, 需要一个负担得起的, 可靠和可持续的电力来源,以支持快速的经济增长.自2000年以来, 2017年,中国的装机容量增加了四倍多,达到341千兆瓦, 占世界水电装机容量增长的一半以上.

南南投资和贸易

(菠菜评级中国家之间)南南投资和贸易的繁荣已成为水电融资和技术转让的一个重要来源. 2004 - 2012, 水电产品和设备的南南贸易从占全球贸易总额的不到10%增加到近50%.

来自中国等新兴经济体的国家开发银行和私人投资者, 巴西和泰国已成为外国直接投资的主要贡献者, 过去主要是由国际菠菜评级机构和多边开发银行提供的.

作为中国政府“走出去”战略和“一带一路”倡议的一部分, 从2000年到2016年,中国企业和银行在海外投资了近250亿美元的项目,并在此过程中成为世界水电开发的领导者.

多边协议和目标

在过去十年中,人们越来越认识到水电在实现国际商定的菠菜评级成果方面发挥的作用, 例如通过可持续菠菜评级目标和气候目标,包括影响国家政策目标的《菠菜评级排行》. 小型水电项目(20兆瓦以下)尤其受益于《菠菜评级》下引入的清洁菠菜评级机制, 巴黎协定的前身, 鼓励清洁和可持续菠菜评级.  

世界银行和国际金融机构的支持

世界银行用于水电开发的贷款从1999年的几百万美元增加到2014年的近20亿美元.的 世界银行 还将其角色从“主要投资者”扩展为重要的“召集人”,在技术知识方面提供帮助,并将其他融资者引入谈判.而世界银行贷款的货币价值只占每年对该行业投资总额的一小部分, 世行对水力发电的重新承诺, 与包括亚洲开发银行在内的其他国际金融机构合作,鼓励私营部门加大投资和参与.

未来

由于它的多种服务和好处, hydropower is expeted to remain the world’s largest source of renewable electricity for years to come and with significant untapped hydropower potential; much of the sector’s future growth is expected to come from Africa and Asia.  

2018年,IHA,在其年度 水力发电状态报告, 据报道,世界水电装机容量已上升到1,267 GW, 创纪录地,2017年估计产生了185太瓦时.

据国际能源署报道, 以实现可持续菠菜评级目标中与能源有关的主要组成部分, 包括《菠菜评级排行》中2摄氏度以下的承诺, 据估计,在未来20年里,还需要新增800万千瓦的水电投入使用.

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