市南物理
加/油/学/物/理
前言——
2022年“十四五”的开局年，随着“双减政策”的出台，新的课程标准的颁布，为了“让核心素养落地”，市南初中物理学科的骨干老师会陆续为老师和同学们推出系列专题，使我们义务教育阶段物理学科的教与学能够紧跟时代发展要求。“市南物理”专栏会在青岛市初中物理微教研公众平台中与大家见面，希望能与老师和同学们有更深入的交流和探讨！
简介——
市南区共有12所初中学校，万余名初中学生，80余名物理教师。区域中学生整体素质好，不同学生各有所长，适应未来发展能力强；物理教师教育理念先进，队伍梯队发展均衡，名师和骨干教师占比过半；学科教研氛围浓厚，师生有强烈的终身学习意识。
PART02.
科普读物
>>中国古今物理成就和应用<<
从星星之火到燎原之势
——中国电力技术发展与成就
撰稿:青岛5中物理组 刘胜楠
编辑审阅： 陈翠玉
一、星星之火，东方启明——中国电力发展萌芽
我国电力工业起步于清朝晚期，是世界上最早使用电力都国家之一。在那个积贫积弱的年代，西方列强侵略中国的步伐步步加快，同时也把电力工业带进中国。在光绪八年（1882年）上海外滩第一次用电点亮了路灯。图片描绘的是清光绪年间，好奇的清朝官民聚集在城门楼下，观看一盏点亮的路灯。而据文献记载，清朝人对电灯的态度比较复杂，恐惧、忧虑者有之，砍伐电杆、投石块破坏灯泡者有之，作诗吟咏赞美者亦有之。
从时间上看，我国电力工业起步并不晚，但是由于战乱、政治、社会的动荡，我国电力工业并未得到大规模发展。到1949年，中国年发电量是43亿千瓦，仍然跟不上大城市和工业用电，到了1989年，我国发电量才达到5846亿千瓦。现在我国的发电量早已突破7万亿千瓦，超过全球总量的1/4。中国电力工业披荆斩棘、筚路蓝缕，走出一条革命之路、改革之路、发展之路，实现了由小到大、由弱到强、由落后到先进的历史大跨越，为中华民族的伟大飞跃提供了强劲动力。
二、山海与共，不问西东——中国“西电东送”超级工程
经济较发达、人口众多的中东部地区，必然要消耗更多的能源，主要是需要更多的电力供应。中国的煤炭储藏主要在西北，如山西、陕西、内蒙古东部、宁夏以及新疆部分地区，中东部省份煤炭储藏量很少。水力资源主要分布在西部地区和长江中上游、黄河上游以及西南的雅砻江、金沙江、澜沧江、雅鲁藏布江等。基于以上现状，国家采取输煤和输电两个策略。从经济的角度考虑，如果煤矿与发电厂的距离超过一千公里，输煤策略显然要差于输电策略。用西部的煤炭、水力资源就地发电，再通过输电线路和电网把电送到中东部地区，简称输电。用西部的煤炭、水力就地发电，只要在当地建火电厂或水电厂就行了。然后就是要建输电线路，把电送到中东部地区。
白鹤滩至江苏±800kV特高压直流输电工程2022年7月1日竣工投产，这是我国“西电东送”工程的战略大动脉，每年可输送清洁电能超300亿千瓦时。
三、巨龙在野，跨越苍穹——特高压输电技术
中国特高压输电是世界上较为先进的输电技术。电力输电系统有不同的电压等级，直流电800 kV及以上、交流电1000 kV及以上电压等级的输电技术称为特高压输电技术。特高压输电技术实现来大功率的中、远距离输电，以及实现远距离的电力系统互联，建成来联合电力系统。特高压输电具有明显的经济效益。据估计，1条1150kV输电线路的输电能力可代替5～6条500kV线路，或3条750kV线路；可减少铁塔用材三分之一，节约导线二分之一，节省包括变电所在内的电网造价10～15%。1150kV特高压线路走廊约仅为同等输送能力的 500千伏线路所需走廊的四分之一，这对于人口稠密、土地宝贵或走廊困难的地区会带来重大的经济和社会效益。
2009年，我国第一条，也是世界首个特高压工程——晋东南—南阳—荆门1000kV特高压交流试验示范工程投入商业运行。经过十余年发展，目前我国建成的特高压输电线路已有数十条，仅国家电网公司就累计建成29项特高压工程。
四、绿电聚集，燎原之势——中国新能源发电技术
随着中国经济进入高质量发展阶段，电力工业也进入新的发展阶段：节能减排、绿色发展作为电力工业发展的重要任务。我国在新能源发电方面，也取得了非凡的成就。1. 风力发电：风能是一种洁净能源，是地球表面大量空气流动所产生的动能。它是由太阳辐射引起的气流变化，可以说风能是空气的动能。风车是最早利用风能的技术之一。我国很早就开始了风力发电的研究，试验和推广工作。新疆达坂城风力发电站、浙江临海括苍山风力电场、甘肃酒泉千万千瓦级风力电场，内蒙古辉腾锡勒风电场等就是应用和研究成果。
2.太阳能光伏发电：太阳是所有生命能量的来源，太阳能是一种可再生的清洁能源。是指太阳的热辐射能，也就是我们所说的太阳光线。我们现在利用太阳能，主要是利用太阳能发电和提供热能。山西大同国家先进技术光伏示范基地是我国最大的太阳能发电站。
3. 地热能发电：据测算，从地表向下每深入100米，温度就会升高3摄氏度。据科学家估计，每年从地球内部传到地表面的热量相当于燃烧370亿吨煤所释放的热量。如果能够利用好地热能，这种清洁能源。那么就会减少污染，保护环境。地热能主要是用来发电。而我国的地热资源是比较丰富的，广泛分布于西北地区和台湾等地区。我国第1座地热发电站是西藏羊八井地热发电站。它位于西藏拉萨市当雄县境内。
4. 核能发电：核能是人类历史上的一项伟大发现。利用核反应堆中核裂变所释放出的热量，可以进行发电。而且还能作为一种新能源，不会对空气造成污染，不会产生二氧化碳，如果利用得好的话，核能可以说是一种安全清洁的能源。截止2019年12月中国大陆，拥有47台商运核电机组，其中有大亚湾核电站，海阳核电站三门核电站，田湾核电站等等。
5. 水能发电：水能是一种清洁能源，绿色能源。我们利用水的动能势能和压力能等能量资源，可以为我们发电。水能是一种可再生资源，水力发电是将水的势能和动能换成电能。而水电站是水能利用的成功案例。其发电成本低，无污染，可连续再生。三峡水电站是目前世界上规模最大的水电站和清洁能源基地，也是目前中国有史以来建设最大型的工程项目。
6. 超超临界高效发电技术：对于火力发电而言，简单理解就是用煤“烧水”，使水变成有一定压力和温度的水蒸气。在这个过程中，水蒸气推动汽轮机转动，从而带动发电机发电。在煤电生产领域，在22.115兆帕的压力、374.15℃的温度下，水蒸气会被压缩到其密度与液态水一样，该条件叫作水的临界参数，比这个参数高就叫作超临界参数。而在超临界压力参数以上，蒸汽温度不低于580℃，则被称为“超超临界”。利用“超超临界”发电机组发电，不仅能耗低，而且还环保、省钱，能利用最少的煤，发出最多的电。我国的超超临界发电组早已成为全球领先的水平，大规模的配备到现有的火力发电厂就成了下一阶段我们要尽力推行下去的事情。如今，中国很多电力技术和设备都已经输出国外，早就实现了“中国创造”和“中国引领”。中国电力技术就这样走过了不平凡的跨越历程，从初见电灯到星星之火到万家灯火到燎原之势，见证了我们中华民族到伟大飞跃！
转自：青岛市初中物理微教研
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