全球最大的混凝土结构,从中国长江傲然升起。#三峡大坝#长度超过2公里,60层楼高。动用4万名工人耗时17年兴建,当大坝完全启用将产生200亿瓦特的电力,相当于英国核能发电厂的总和,是大坝工程的巅峰之作,三峡大坝的成功归功于五座地标水坝。每座水坝骨子里都是一次重大的技术创新,让工程师把水坝越盖越大,规模逐一向上攀升。
中国是全球成长最快的经济体,中国工业不断加速成长,为了刺激需求,国家需要更多的电力。 华中一座横跨浩瀚长江的大桥,是电力的一大来源,称为三峡大坝。在大坝动工兴建之前,中国必须先把河宽近两公里的长江改道,动迁100万人民,离开预定的泛滥区。三峡大坝工程是全世界最大的水利工程。这座大坝使用了2千8百立方公尺的混凝土,等于用直径一公尺的混凝土实心管绕地球一圈,真的有那么多混凝土。但中国当局认为很值得。因为三峡大坝将产生干净与廉价的电力,供数以百万的人使用。
要了解三峡大坝如何能产生这么多电力。我们必须回到过去,回到19世纪英国和诺森伯阑的一条小溪。这是世界上第一座水利发电水坝的动力来源。
“跃进1:发电”
1800年代,英国是工业革命的重镇,房子是现代生活的最新产品。房子的主人叫阿姆斯壮。他是醉心于发明的企业家,他为自家住宅安装的尖端的科技以及驱动电梯洗衣机和烤肉铁叉的机械装置,但可惜家里有一个地方少了现代科技。阿姆斯壮画廊里挂满精美的维多利亚时期的画作,即使在白天也会岸,他最大的心愿是晚上带宾客进来赏花画,但就有这闪烁的烛光,什么都看不清楚。
阿姆斯壮需要的是电灯和一种供电的方法。如何发电,发电技术流传了50年。透过磁铁和线圈相对运动,如果让圆盘和线圈产生相对运动,应该就能发电。没错,安培上有读数,确实在发电,每次圆盘上铁磁铁经过线圈,会在铜线产生微量的电脉冲,要产生大量电力,需要更大的装置。阿姆斯壮买的汤姆生涡轮机需要大量快速水流驱动轮轴。
阿姆斯壮勋爵有一条小溪,从他的庄园流过。它需要大量的水。那如何从小溪取得大量的水?他盖了一座水坝,一座将近10公尺高的大坝,把它的小溪变成了深水湖,大量的水往下挤压,增加水底深处的压力。阿姆斯壮把这些高压水透过管线往下输送到坝底,然后把水注入一台汤姆生涡轮机,快速水流转动轴轮,顺势转动一根连接到发电机的轴,产生4千瓦的电力。对阿姆斯壮来说,这只是一个启蒙的第一步,他必须把电力从坝底的轮机房,一路输送到他超过1公里之外的画廊。阿姆斯壮把两股粗铜线接到发电机上,将电力输送到他的住宅,他总共用了5吨铜线才点亮一个灯泡,但他创下了世界纪录,一栋靠水力电灯的房子就诞生了。
在地球另一头的华中地带阿姆斯壮勋爵的概念在三峡大坝发挥到极致,英国工程师罗实查伍德,从2003年起投入水坝的兴建,依然对水坝的规模叹为观止。戴布顿水坝有一台发电机,三峡有32台。比起戴布顿水坝,发电量超出500万倍。中国人利用浩瀚长江的能量驱动发电机。在大坝后面的水库水位上升到河床以上60楼高,经过巨大的混凝土隧道往下把水轮往发电机。轮机在激流的河水冲击下转动。这个运动随后转移到发电机的轴轮,装上大块的磁铁,磁铁经过外壳的铜线圈发电,光是一台机器的发电量,相当于一座小型核能发电厂。32台发电机的总发电量。足以供6千万中国人使用。
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