為了爭奪這塊寶地,美國在1812年6月向加拿大宣戰,美國在兩年的戰爭中沒有占到便宜。1814年2月24日,美國和加拿大簽署了《根特條約》,結束了戰爭,使兩國關系回到戰前狀態,規定尼亞加拉河歸兩國所有。之後兩國共同開發利用。
告別尼亞加拉大瀑布,汽車行駛到瀑布下遊約8公裏處,熱情的女司機臨時停車,為其增加壹個景點。
我們壹眼就能看到美國的水電大壩,和加拿大的水電大壩相對。尼亞加拉河在它們之間緩緩流過,橫貫兩岸的高壓線告訴人們,河的兩岸屬於同壹個電網,這是人類和平友好的偉大奇觀,是人類智慧的偉大結晶。
1.1845年,美國率先使用尼亞加拉瀑布。
據1940年美國紐約出版的《人與伏特——通用電氣(GE)的歷史》壹書記載,“早在1845年,水道和制造公司就在大瀑布首先安裝了水輪機。用5000到10000馬力為這裏很多面粉廠提供動力。.....很多人用各種方法計算大瀑布的功率,最後認為是900萬千瓦。”
2.1881年,美國在尼亞加拉河上修建了謝爾科普夫水電站,這是世界上第壹座水電站,也是第壹座私人水電站。
早在1861年,美國大瀑布就有寬11米、深2.5米的通道。約1866,瀑布水磨公司開發利用7.6米水頭,水輪機輸出150馬力驅動第壹臺面粉廠。
1877 May 1壹個叫弗裏德裏希的人?雅各布。Schelkopf的德國人以765,438+000美元購買了大瀑布開發水、土地和水電的許可證。
早年,他帶著800美元來到紐約布法羅,做起了制革生意。他在尼亞加拉瀑布、密爾沃基和芝加哥擁有幾家制革廠和面粉廠。
購買牌照後,他買了水輪機,建了廠房,成立了渠道公司。他從尼亞加拉河上遊挖了壹條引水渠,引至河岸下遊。利用大瀑布下遊與水面之間幾十米的落差,引水渠裏的水在水流的沖力推動下,從溝渠流入河中。水輪機用皮帶和傳動軸輸出動力磨面。
1881年,俄亥俄州查爾斯?Prush帶著16弧光燈和發電機到達大瀑布,於是Schelkopf用他的水輪機作為驅動查爾斯?Prush的發電機為自己的16弧光燈供電。
1881年,謝爾科普夫擁有了這個小水電站,它是世界上第壹個水電站,由尼亞加拉瀑布的壹個渦輪機(間接)提供動力。它為當地工廠的機器提供電力,並為鎮上的街道提供照明。
1893年,加拿大在尼亞加拉大瀑布首次導流河水發電,壹座小型發電廠發電2200千瓦。可見美國利用大瀑布發電比加拿大早10年。
1882後,謝爾科普夫創辦了“謝爾科普夫水電公司”,在大瀑布附近的不同站點建設了多個獨立的水電站,並命名為“謝爾科普夫水電站”1號、2號、3A號、3B號。
1918,“舍爾科夫水電公司”和愛德華?亞當斯旗下的“尼亞加拉瀑布電力公司”被合並,稱為亞當斯水電站。
三、1895,“尼亞加拉瀑布電力公司”建成世界第壹座大型水電站。
1886,紐約州工程師托馬斯?Evershed已經提出了壹個充分利用整個尼亞加拉河的計劃,計劃在瀑布開發20萬馬力。它計劃在瀑布上方修建壹系列渠道,為數百家工廠提供電力,並挖掘巨大的隧道,將所有的水引向下遊的河流。
然而,當時美國能制造的最大功率渦輪機只有100馬力,廣泛使用的DC傳輸距離只有3.2公裏,遠遠不足以送到距離大瀑布40公裏的紐約州布法羅。此外,投資也很難籌集。因此,許多世界著名的專家認為,開發大瀑布水力資源的目標仍然非常遙遠。
這個計劃對於Bischel Kopf水電站來說更加雄心勃勃。但是這需要很多錢。工程師們找到了來自紐約州的律師蘭金。社交面廣的蘭金很快就去找了金融家,最後親自去見了在華爾街很吃香的摩根。磨破嘴皮之後,他說服摩根投資這個計劃,然後推薦了愛德華?迪恩。亞當斯作為計劃的執行者。
摩根知道亞當斯的事。亞當斯是壹個低調的金融投資者。他最擅長的是用鮮血重振衰弱的鐵路企業,曾經拯救過棉花托拉斯。因為這個原因,他得到了壹個純金花瓶作為禮物。亞當斯從1884開始就是愛迪生公司的股東。作為圈內人,他非常看好尼亞加拉電站項目。所以他上任後做的第壹件事就是拜訪美國最優秀的機械工程師賽勒斯,加入團隊。
賽勒斯參觀了尼亞加拉瀑布,在紐約告訴了亞當斯,然後說服了壹個由65,438+003金融大亨組成的財團投資263萬美元建造尼亞加拉電站。亞當斯是尼亞加拉瀑布電力公司的總裁,塞勒斯是總工程師。
亞當斯認為當時的現有技術水平無法解決大瀑布的水電開發和遠距離輸電問題。因此,尼亞加拉瀑布電力公司向能夠解決遠距離輸電問題的發明人提供了65438+萬美元的獎勵,但無人響應。
1890年,亞當斯和賽勒斯到歐洲考察各種水電站,向歐洲的資深人士詢問各種技術和規劃問題,邀請世界各地的科學家和工程師為尼亞加拉電站獻計獻策。
圖:左1:法國E. Mascart學院教授,左2:英國倫敦中央研究院教授,中:威廉·湯姆孫爵士,蘇格蘭格拉斯哥大學開爾文爵士,第4:柯爾曼·塞勒斯博士富蘭克林學院教授,第5:瑞士日內瓦水利工程師西奧多·特勒蒂尼。
1890年7月,國際尼亞加拉委員會成立。委員會考察了當時北美和歐洲的輸電工程,並有獎征集歐美國家的建設方案。A * * *收到六個國家的13方案。有8個項目涉及輸電,其中4個項目通過輸電實現,2個項目為DC,1項目為單相交流,1項目為多相交流。
愛迪生發明直流電後,高成本的直流電被用於工商業、公共設施和家用電器。由於電路中的損耗,使用直流電時每公裏必須建壹個發電機組。尼亞加拉水電站建成後,不可能用直流電把電輸送到35公裏外的紐約布法羅。
1885,克羅地亞人尼古拉?泰斯拉離開了愛迪生公司,遇見了西屋公司的老板喬治·威斯汀豪斯。在他的支持下,他於1888正式將交流電推向社會。1893年5月的哥倫比亞博覽會上,特斯拉演示了交流電照明,成為“電流大戰”的贏家。
圖:1895年尼亞加拉瀑布電力公司拍攝的世界第壹座大型水電站亞當斯電站1、2號廠房及配電室。圖片來自美國紐約特斯拉社會博物館網站。
1893年5月6日,尼亞加拉瀑布電力公司最終決定在發電技術和輸電技術上采用特斯拉發明的交流電,用高壓電實現遠距離供電。這壹劃時代的發明不僅解決了尼亞加拉水電站的遠距離供電問題,也給人們帶來了便捷廉價的用電環境。
圖:世界第壹座大型水電站亞當斯電站1號廠房內的發電機組設備。
在1892到1894的三年間,尼亞加拉瀑布電力公司在地下49米深處修建了壹條長2042米、高6米、寬5米的馬蹄形隧道,將尼亞加拉河河水引向尼亞加拉瀑布電力公司的發電廠。
1895年,美國建造安裝了當時額定功率最高的10發電機組(3700千瓦意味著額定功率為5000馬力)。8月25日,電站1開始發電,首次使用高壓交流發電機。1896 165438+10月15,第壹次用交流高壓輸電將最大電力負荷輸送到40公裏外,並與擁有25000人的大型工業城市布法羅(Buffalo)相連。布法羅成為北美第壹個大規模供電的城市,因此被昵稱為“光之城”。隨著這壹大型發電輸電項目的成功,許多企業都搬到布法羅發展,布法羅發展迅速。
網絡圖片:福布斯設計的5000馬力發電機。
這些使得亞當斯水電站成為當時美國乃至世界無可爭議的最大水電站,124年仍在運行,成為百年科技史上的奇跡。
此後,尼亞加拉河兩岸建起了大大小小十多個水電站,發電量足以滿足紐約州和安大略省的總需求。
圖:紐約尼亞加拉瀑布公園的特斯拉雕塑。據說南斯拉夫(特斯拉的故鄉)在1976年送給紐約州壹座特斯拉的雕像,以紀念這位偉大的發明家和工程師。
四、在尼亞加拉水電站的建設中,總* * *用過尼古拉?特斯拉的9項專利發明包括特斯拉發明的交流發電機和交流輸電技術。從此,交流電取代直流電成為供電的主流。
後來特斯拉因為某種原因決定放棄交流電的專利,條件是交流電的專利永久公開,免費送給人類。這幫助了他壹生的夢想:我希望人類能夠獲得取之不盡的能源。
否則交流電每馬力給他帶來2.5美元的“專利費”,特斯拉就是世界首富了。
向這位壹生獲得近千項發明專利,晚年窮困潦倒被人遺忘,卻依然為了人類的幸福而努力研究發明的絕世天才致敬!
沒有他,世界第壹水電站的歷史將被改寫!
2019.12.4結束