美加邊境線上的尼亞加拉大瀑布啃炸,在不到兩公里長的河段鞍泉,以35.4的時速,傾瀉和跌宕至15.8米肮帐,其巨大的水量和山崩地裂之勢咖驮,使之成為最宏偉壯麗的瀑布边器,自然美景下又蘊(yùn)藏著豐富的水能資源,這使尼亞加拉大瀑布成為風(fēng)水寶地托修。
為了爭奪這塊寶地忘巧,1812年6月美向加國宣戰(zhàn),兩年戰(zhàn)爭美國沒得到便宜睦刃,1814年12月24日美加簽署了《根特條約》砚嘴,終止戰(zhàn)爭,使兩國關(guān)系大體回到戰(zhàn)前狀態(tài)涩拙,規(guī)定尼亞加拉河為兩國共有际长,主航道中心線為兩國邊界。之后兩國共同開發(fā)利用兴泥。
告別尼亞加拉大瀑布工育,汽車開到大瀑布下游大約8公里處,熱情的女司機(jī)臨時停車搓彻,增加一個景點(diǎn)如绸。
一眼望見的,是美國的水電站大壩旭贬,它與加拿大水電站大壩相對而立怔接,尼亞加拉河水從它倆中間緩緩流過,穿梭兩岸的一條條高壓線告訴人們:河兩岸同屬一個電網(wǎng)稀轨,這里是人類和平友好的一大奇觀扼脐,也是人類智慧才能的一大結(jié)晶。
一奋刽、1845年瓦侮,美國率先利用尼亞加拉瀑布。
據(jù)1940年美國紐約出版的《男人與伏特》——通用電氣(GE)的歷史一書記載杨名,“早在1845年,水輪機(jī)第一次被水道和制造公司安裝在大瀑布猖毫。利用五千到一萬馬力稼虎,為這里許多磨面粉廠提供動力氛谜。……許多人用各種方法計(jì)算過大瀑布的動力,最終被認(rèn)為達(dá)九百萬千瓦脊阴。”
二胁赢、1881年美國在尼亞加拉河上建成了舍爾科普夫水電站务唐,它是世界上第一座水電站,也是第一座私人水電站又兵。
早在1861年任柜,美國側(cè)大瀑布已有寬11米卒废、深2.5米的渠道。約1866年左右宙地,由“瀑布水磨(面)公司”開發(fā)利用水頭7.6米摔认,水輪機(jī)出力為150馬力,驅(qū)動第一座磨面廠宅粥。
1877年5月1日参袱,一位名叫弗里德里希?雅各布 ?舍爾科普夫德國人,以7100美元購得大瀑布開發(fā)水秽梅、土地抹蚀、水電的許可。
早年他帶著800美元來到美國紐約布法羅企垦,開始制革生意环壤,他在尼亞加拉大瀑布、米爾沃其和芝加哥擁有多個制革廠和磨面粉廠竹观。
購得許可后镐捧,他購買水輪機(jī),建造廠房臭增,成立渠道公司懂酱,從尼亞加拉河上游挖引水渠引到下游的河岸邊上,利用大瀑布下游的河岸與水面幾十米的落差誊抛,讓引水渠的水從溝槽流進(jìn)河里列牺,用水流沖力帶動水輪機(jī),水輪機(jī)用皮帶和傳動軸輸出動力拗窃,來磨面粉瞎领。
1881年,俄亥俄州的查爾斯?普魯什帶著16只電弧燈和發(fā)電機(jī)到達(dá)大瀑布随夸,于是舍爾科普夫用他的水輪機(jī)為動力九默,帶動查爾斯?普魯什的發(fā)電機(jī),為自己的16盞弧光燈提供電力宾毒。
1881年舍爾科普夫擁有的這座第一次在尼亞加拉大瀑布以水輪機(jī)作為動力驼修,(間接)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電的小水電站,是世界上第一座水電站诈铛。它為當(dāng)?shù)啬シ蹚S的機(jī)器供電和為城鎮(zhèn)街道提供照明乙各。
1893年,加拿大在尼亞加拉大瀑布第一次引河水發(fā)電幢竹,小電廠發(fā)出2200千瓦電力耳峦。可見焕毫,美國利用大瀑布發(fā)電早于加拿大10年蹲坷。
在1882年后驶乾,舍爾科普夫創(chuàng)立了“舍爾科普夫水電公司”,在靠近大瀑布不同站址建成了多個獨(dú)立的水電廠冠句,并將其命名為“舍爾科普夫水電站”1號轻掩、2號、3A懦底、3B廠房唇牧。
1918年,“舍爾科普夫水電公司”與愛徳華?亞當(dāng)斯擁有的“尼亞加拉瀑布電力公司”合并聚唐,稱為亞當(dāng)斯水電站丐重。
三、1895年杆查,“尼亞加拉瀑布電力公司”建成了世界第一座大型水力發(fā)電站扮惦。
1886年,紐約州工程師的托馬斯?埃弗謝德提出了一份規(guī)劃亲桦,充分利用大瀑布上下的整個尼亞加拉河崖蜜,擬在大瀑布開發(fā)20萬馬力,規(guī)劃在瀑布上面建設(shè)一系列的渠道客峭,為數(shù)以百計(jì)的磨粉廠提供動力豫领,并開鑿巨大隧洞將水全部引到下游河道。
但當(dāng)時美國能制造的最大功率水輪機(jī)只有100馬力舔琅,且廣泛應(yīng)用的直流輸電距離僅為3.2公里等恐,遠(yuǎn)不足以送到離大瀑布40公里的紐約布法羅市(水牛城)。此外备蚓,投資也難以籌措课蔬。因此,許多世界著名的專家認(rèn)為郊尝,開發(fā)大瀑布水力資源的目標(biāo)還非常遙遠(yuǎn)二跋。
這個計(jì)劃比舍爾科普夫水電站要宏偉得多。但是它需要很多錢流昏。工程師們找到了紐約州律師蘭金扎即。社交廣泛的蘭金迅速去找金主,最后親自去見在華爾街呼風(fēng)喚雨的摩根横缔,磨破了嘴皮子才說動摩根投資這個計(jì)劃铺遂,之后向他推薦了愛德華?迪恩?亞當(dāng)斯作為計(jì)劃的執(zhí)行人衫哥。
摩根早就知道亞當(dāng)斯茎刚。亞當(dāng)斯是個低調(diào)的金融投資家,最擅長的是使得元?dú)獯髠蔫F路企業(yè)滿血復(fù)活撤逢,還曾經(jīng)拯救了棉花托拉斯膛锭,為此他得到的禮物是一個純金花瓶粮坞。亞當(dāng)斯從1884年起就是愛迪生公司的股東,作為圈內(nèi)人初狰,他非衬荆看好尼亞加拉電站項(xiàng)目。因此他走馬上任的第一件事兒奢入,就去拜訪美國最好的機(jī)械工程師塞勒斯筝闹,并拉入團(tuán)隊(duì)。
塞勒斯考察了尼亞加拉瀑布腥光,到紐約告訴了亞當(dāng)斯关顷,繼而說服了103個金融大佬組成的財(cái)團(tuán),投資263萬美元建設(shè)尼亞加拉電站武福。亞當(dāng)斯任尼亞加拉瀑布電力公司的總裁议双,塞勒斯任總工程師。
亞當(dāng)斯認(rèn)為當(dāng)時現(xiàn)有的技術(shù)水平不能解決大瀑布的水電開發(fā)和遠(yuǎn)距離送電問題捉片。因此平痰,尼亞加拉瀑布電力公司懸賞10萬美元獎金,給能解決長距離輸電的發(fā)明者伍纫,竟無人響應(yīng)宗雇。
1890年,亞當(dāng)斯和塞勒斯去歐洲考察各種水電站逾礁,向歐洲的高人們請教各種技術(shù)和規(guī)劃問題,邀請全世界的科學(xué)家和工程師來為尼亞加拉電站獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。
圖:左1:E. Mascart法國學(xué)院教授高镐、左2: William Unwin英國倫敦中央研究院教授溉旋、中間:William Thomson爵士開爾文爵士蘇格蘭格拉斯哥大學(xué)嫉髓、4號:Dr. Coleman Sellers美國富蘭克林研究所教授观腊、5號:Theodore Turrettini瑞士日內(nèi)瓦市水力工程師
1890年7月,國際尼亞加拉委員會成立了褪子。委員會考察了當(dāng)時北美和歐洲的電力傳輸項(xiàng)目信轿,向歐美各國有獎?wù)骷ㄔ煊?jì)劃。一共收到來自6個國家的13份計(jì)劃紧唱。有8份計(jì)劃涉及到電力輸送轻庆,其中4份是用輸電的辦法實(shí)現(xiàn),2份是直流唆垃,1份是單相交流、1份是多相交流货葬。
愛迪生發(fā)明直流電后,工商業(yè)婶芭、公共設(shè)置和家用電器东臀,都使用著費(fèi)用高昂的直流電。因?yàn)樵陔娐飞系膿p耗犀农,使用直流電時必須每隔一公里便建設(shè)一套發(fā)電機(jī)組惰赋。建造尼亞加拉水電站時,如將電力以直流電方式傳送,輸電至35公里以外的紐約州水牛城赁濒,是不可能的轨奄。
1885年,克羅地亞人尼古拉?特斯拉脫離愛迪生公司拒炎,遇上西屋公司負(fù)責(zé)人喬治·威斯汀豪斯挪拟,并在其支持下于1888年正式將交流電帶給社會。在1893年5月的哥倫比亞博覽會上击你,特斯拉展示了交流電照明玉组,成為”電流之戰(zhàn)“的贏家。
圖:為世界上第一座大型水電站——亞當(dāng)斯電站1號和2號廠房和變壓器間丁侄,由尼亞加拉瀑布電力公司于1895年拍攝惯雳。圖片來源于美國紐約特斯拉(Tesla)社會博物館網(wǎng)站
1893年5月6日,尼亞加拉瀑布電力公司公司最終決定在發(fā)電技術(shù)和輸電技術(shù)上采用特斯拉發(fā)明的交流電鸿摇,用高壓電來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離供電石景。這項(xiàng)劃時代的發(fā)明,不僅解決了尼亞加拉水電站作遠(yuǎn)距離供電的難題拙吉,并且?guī)Ыo人們一個既方便又便宜的用電環(huán)境鸵钝。
圖:為世界上第一座大型水電站——亞當(dāng)斯電站1號廠房內(nèi)的發(fā)電機(jī)組設(shè)備。
從1892到1894年的三年中庐镐,尼亞加拉瀑布電力公司在地下49米深處建設(shè)了長2042米恩商、高6米、寬5米的馬蹄形隧洞必逆,將尼亞加拉河河水引導(dǎo)到尼亞加拉瀑布電力公司的電站廠房怠堪。
1895年,美國建成了裝設(shè)有10臺當(dāng)時額定功率最大的發(fā)電機(jī)組(3700千瓦即制造額定功率5000馬力)名眉,8月25日粟矿,1號電站開始發(fā)電第一次采用高電壓交流發(fā)電機(jī)發(fā)電。1896年11月15日损拢,第一次將最大電力負(fù)荷采用交流高壓輸電傳輸?shù)?0公里外陌粹,與有25000人的大工業(yè)城市布法羅(水牛城)并網(wǎng)聯(lián)接,布法羅成為北美洲第一個大規(guī)模供電的城市福压,故有“光城”的外號掏秩。隨著這項(xiàng)大型發(fā)電、輸電工程的成功荆姆,許多企業(yè)都搬遷到水牛城發(fā)展蒙幻,布法羅迅速發(fā)展起來。
網(wǎng)絡(luò)圖片:福布斯設(shè)計(jì)的5000馬力發(fā)電機(jī)
這些使亞當(dāng)斯水電站成為當(dāng)時毫無爭議的美國和世界最大的水電站胆筒,至今124年仍在運(yùn)作,成為百年科技史上的奇跡。
此后抒和,尼亞加拉河兩岸陸續(xù)建成十多座大大小小的水電站,所產(chǎn)生的電力足夠美國紐約州和加拿大安大略省總需求的1/4.
圖:位于紐約公羊島(Goat Island)尼亞加拉大瀑布公園的特斯拉雕塑 摧莽。據(jù)說是1976年南斯拉夫(特斯拉的祖國)送給紐約州一個特斯拉的雕像,以紀(jì)念這位偉大的發(fā)明家和工程師范嘱。
四员魏、在建設(shè)尼亞加拉水電站時,總共運(yùn)用了尼古拉?特斯拉的9項(xiàng)專利發(fā)明撕阎,包括特斯拉所發(fā)明的交流電發(fā)電機(jī)和交流電輸電技術(shù)。從此交流電取代了直流電成為供電的主流虏束。
后來特斯拉因故決定放棄交流電的專利權(quán)棉饶,條件是交流電的專利將永久公開,免費(fèi)送給人類使用镇匀。這助力了他的終生夢想:希望人類能夠獲取之不盡用之不竭的能源照藻。
否則,則每一馬力交流電就將給他帶來2.5美元的“專利費(fèi)”汗侵,特斯拉將會是世界上最富有的人幸缕。
向這位一生約獲近 千個發(fā)明專利、晚年卻窮困潦倒晰韵、被人遺忘发乔、但仍舊為人類的幸福而努力研究和發(fā)明的絕世天才致敬!
沒有他雪猪,世界上第一座水電站的歷史會改寫栏尚!
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2019.12.4完