电力是以电能作为动力的能源。发明于19世纪70 年代,电力的发明和应用掀起了第二次工业化高潮。成为人类历史18世纪以来,世界发生的三次科技革命之一,从此科技改变了人们的生活。20世纪出现的大规模电力系统是人类工程科学史上最重要的成就之一,是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电力生产与消费系统。它将自然界的一次能源通过机械能装置转化成电力,再经输电、变电和配电将电力供应到各用户。
电网:学校的教材都是从理论讲起,但理论是最难懂也缺少吸引力,初学者可以从电网的构造入手,看看日常能见到的电力设备和电网公司的工作内容,有实物概念,方有耐心学习理论,发电厂太远,从电网了解最合适。
电力环节:了解宏观电力的发输变配用组成。
主要电力设备:了解下基本的电力设备,如线路、站房、变压器、杆塔等主要设备的组成、作用。
电力理论:了解电的微观概念,电压电流绝缘等概念。
电力业务:在宏观、造成设备、微观后,了解电力的具体业务,如运维、调度、营销。
电力设备
一次设备:指直接用于生产、输送和分配电能的生产过程的高压电气设备。它包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、自动开关、接触器、刀开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器、电动机等。由一次设备相互连接,构成发电、输电、配电或进行其他生产过程的电气设备称为一次设备。
二次设备:指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备。如熔断器、控制开关、电能表、继电器、控制电缆等。由二次设备相互连接,构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气设备称为二次设备。
电力企业
输配电企业(电网)
两大电网公司:国家电网、南方电网,行业内最大的甲方。
电力基础设施建设
中电建、中能建,也是两家巨头,但相对电网来说开放了许多。只是工程领域资质差天差地,自然容易形成寡头。
设备制造集团
电力领域市场最基础也是最开放的领域——电气设备制造,包括上海电气、东方电气、哈尔滨电气等,现在又多了个大佬西电。
发电集团
2021年,新型电力系统之下,中国已形成了五大六小的电力新格局,其中:
五大电力央企:国能投、国电投、华能、大唐、华电。
六小豪门:国投电力、中广核、三峡集团、华润电力、中节能、中核
电力特点
电力是一种二次能源,它必须从其他能源转化而来,如煤炭、天然气、石油、核能、地热等,这些被转化的能源称为一次能源。相比其他一次能源,电力也较为清洁和方便。电力产品主要有以下两个特点。
(1)不可储存性。不可储存性是电力产品最基本的特征。在现有蓄电技术水平下,电力无法进行大规模的储存,这就决定了我们无法通过商品库存的方式来缓解电力供给和需求之间的不平衡。另外,电力在电网中以光速传播,电力的生产和消费是在瞬间同时完成的,发电与用电必须每时每刻保持平衡,否则将导致电力频率的变化,破坏电力系统的稳定性。
(2)同质性。电力根据其能源转化的来源可分为火电、水电、核电、风电等种类,此外还有生物能发电、太阳能发电、地热发电、潮汐发电等多种发电形式。但不管采用哪种一次能源进行发电,也不管发电机组的质量好坏和类型差别,电力产品几乎是没有差别的,它是我们所能想象得到的最具同质性的商品,因为在一个国家或地区内,电力频率一般被严格控制在一定的范围内。不同发电形式的差别主要体现在发电的成本上,对电力消费者来说就是电力价格的差别,而非电力产品品质上的差别。
然而,电力需求在不同的时间段和不同季节会存在很大的变化。例如,一天中夜间的用电量较小,早上用电负荷开始上升,一般在下午达到用电高峰;而一年中,对于热带地区,夏季是用电高峰季节,对于寒带地区,冬季是用电高峰季节。这种用电的高峰需求和低谷需求之间的差别可能达到整个电网容量的一半。电力需求的多变性和电力的不可储存性要求电力系统必须拥有一定程度的发电容量冗余度。
电力设备
电力是以电能作为动力的能源,电力系统是发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电力生产与消费系统。
发电:即利用发电动力装置将水能、化石燃料(煤炭、石油、天然气等)的热能、核能以及太阳能、风能、地热能、海洋能等转换为电能。
输电:电能的传输。通过输电,把相距甚远的(可达数千千米)发电厂和负荷中心联系起来,使电能的开发和利用超越地域的限制。
变电:通过变压器进行电能传递的过程成为变电,可以是升压,如电厂由6.3kV到110kV,也可以是降压,如变电到配电,110kV到10kV。
配电:是在电力系统中直接与用户相连并向用户分配电能的环节,有的是算从变电站10kV到变压器380V。然后380V到电表算营销,有的是连到电表(除电表本身)外都算配电。
用电:按预定目的使用电能的行为。电表以下都算用户的。
但绝大部分情况,电力都有发电、送电(含输变配)、用电三个环节,有以下三个原因:
1、因为集中发电效率高,大发电机组的转换效率高,运维成本低,在每kWh(千瓦时)上都是更划算的。
2、因为发电用的煤、水等资源在某地富集,其他地方要用电却离资源非常远,就得送电。
3、送电的成本远低于送煤、石油等自然资源的成本,属地将资源转化为电力,再到用能地区,是最经济的方式。