尼亚加拉瀑布之旅2(水电站)
为了争夺这块宝地，美国在1812年6月向加拿大宣战，美国在两年的战争中没有占到便宜。1814年2月24日，美国和加拿大签署了《根特条约》，结束了战争，使两国关系回到战前状态，规定尼亚加拉河归两国所有。之后两国共同开发利用。
告别尼亚加拉大瀑布，汽车行驶到瀑布下游约8公里处，热情的女司机临时停车，为其增加一个景点。
我们一眼就能看到美国的水电大坝，和加拿大的水电大坝相对。尼亚加拉河在它们之间缓缓流过，横贯两岸的高压线告诉人们，河的两岸属于同一个电网，这是人类和平友好的伟大奇观，是人类智慧的伟大结晶。
1.1845年，美国率先使用尼亚加拉瀑布。
据1940年美国纽约出版的《人与伏特——通用电气(GE)的历史》一书记载，“早在1845年，水道和制造公司就在大瀑布首先安装了水轮机。用5000到10000马力为这里很多面粉厂提供动力。.....很多人用各种方法计算大瀑布的功率，最后认为是900万千瓦。”
2.1881年，美国在尼亚加拉河上修建了谢尔科普夫水电站，这是世界上第一座水电站，也是第一座私人水电站。
早在1861年，美国大瀑布就有宽11米、深2.5米的通道。约1866，瀑布水磨公司开发利用7.6米水头，水轮机输出150马力驱动第一台面粉厂。
1877 May 1一个叫弗里德里希的人？雅各布。Schelkopf的德国人以765，438+000美元购买了大瀑布开发水、土地和水电的许可证。
早年，他带着800美元来到纽约布法罗，做起了制革生意。他在尼亚加拉瀑布、密尔沃基和芝加哥拥有几家制革厂和面粉厂。
购买牌照后，他买了水轮机，建了厂房，成立了渠道公司。他从尼亚加拉河上游挖了一条引水渠，引至河岸下游。利用大瀑布下游与水面之间几十米的落差，引水渠里的水在水流的冲力推动下，从沟渠流入河中。水轮机用皮带和传动轴输出动力磨面。
1881年，俄亥俄州查尔斯？Prush带着16弧光灯和发电机到达大瀑布，于是Schelkopf用他的水轮机作为驱动查尔斯？Prush的发电机为自己的16弧光灯供电。
1881年，谢尔科普夫拥有了这个小水电站，它是世界上第一个水电站，由尼亚加拉瀑布的一个涡轮机(间接)提供动力。它为当地工厂的机器提供电力，并为镇上的街道提供照明。
1893年，加拿大在尼亚加拉大瀑布首次导流河水发电，一座小型发电厂发电2200千瓦。可见美国利用大瀑布发电比加拿大早10年。
1882后，谢尔科普夫创办了“谢尔科普夫水电公司”，在大瀑布附近的不同站点建设了多个独立的水电站，并命名为“谢尔科普夫水电站”1号、2号、3A号、3B号。
1918，“舍尔科夫水电公司”和爱德华？亚当斯旗下的“尼亚加拉瀑布电力公司”被合并，称为亚当斯水电站。
三、1895，“尼亚加拉瀑布电力公司”建成世界第一座大型水电站。
1886，纽约州工程师托马斯？Evershed已经提出了一个充分利用整个尼亚加拉河的计划，计划在瀑布开发20万马力。它计划在瀑布上方修建一系列渠道，为数百家工厂提供电力，并挖掘巨大的隧道，将所有的水引向下游的河流。
然而，当时美国能制造的最大功率涡轮机只有100马力，广泛使用的DC传输距离只有3.2公里，远远不足以送到距离大瀑布40公里的纽约州布法罗。此外，投资也很难筹集。因此，许多世界著名的专家认为，开发大瀑布水力资源的目标仍然非常遥远。
这个计划对于Bischel Kopf水电站来说更加雄心勃勃。但是这需要很多钱。工程师们找到了来自纽约州的律师兰金。社交面广的兰金很快就去找了金融家，最后亲自去见了在华尔街很吃香的摩根。磨破嘴皮之后，他说服摩根投资这个计划，然后推荐了爱德华？迪恩。亚当斯作为计划的执行者。
摩根知道亚当斯的事。亚当斯是一个低调的金融投资者。他最擅长的是用鲜血重振衰弱的铁路企业，曾经拯救过棉花托拉斯。因为这个原因，他得到了一个纯金花瓶作为礼物。亚当斯从1884开始就是爱迪生公司的股东。作为圈内人，他非常看好尼亚加拉电站项目。所以他上任后做的第一件事就是拜访美国最优秀的机械工程师赛勒斯，加入团队。
赛勒斯参观了尼亚加拉瀑布，在纽约告诉了亚当斯，然后说服了一个由65，438+003金融大亨组成的财团投资263万美元建造尼亚加拉电站。亚当斯是尼亚加拉瀑布电力公司的总裁，塞勒斯是总工程师。
亚当斯认为，当时的现有技术水平无法解决大瀑布的水电开发和远距离输电问题。因此，尼亚加拉瀑布电力公司向能够解决远距离输电问题的发明人提供了65438+万美元的奖励，但无人响应。
1890年，亚当斯和赛勒斯到欧洲考察各种水电站，向欧洲的资深人士询问各种技术和规划问题，邀请世界各地的科学家和工程师为尼亚加拉电站献计献策。
图:左1:法国E. Mascart学院教授，左2:英国伦敦中央研究院教授，中:威廉·汤姆孙爵士，苏格兰格拉斯哥大学开尔文爵士，第4:柯尔曼·塞勒斯博士富兰克林学院教授，第5:瑞士日内瓦水利工程师西奥多·特勒蒂尼。
1890年7月，国际尼亚加拉委员会成立。委员会考察了当时北美和欧洲的输电工程，并有奖征集欧美国家的建设方案。A * * *收到六个国家的13方案。有8个项目涉及输电，其中4个项目通过输电实现，2个项目为DC，1项目为单相交流，1项目为多相交流。
爱迪生发明直流电后，高成本的直流电被用于工商业、公共设施和家用电器。由于电路中的损耗，使用直流电时每公里必须建一个发电机组。尼亚加拉水电站建成后，不可能用直流电把电输送到35公里外的纽约布法罗。
1885，克罗地亚人尼古拉？泰斯拉离开了爱迪生公司，遇见了西屋公司的老板乔治·威斯汀豪斯。在他的支持下，他于1888正式将交流电推向社会。1893年5月的哥伦比亚博览会上，特斯拉演示了交流电照明，成为“电流大战”的赢家。
图:1895年尼亚加拉瀑布电力公司拍摄的世界第一座大型水电站亚当斯电站1、2号厂房及配电室。图片来自美国纽约特斯拉社会博物馆网站。
1893年5月6日，尼亚加拉瀑布电力公司最终决定在发电技术和输电技术上采用特斯拉发明的交流电，用高压电实现远距离供电。这一划时代的发明不仅解决了尼亚加拉水电站的远距离供电问题，也给人们带来了便捷廉价的用电环境。
图:世界第一座大型水电站亚当斯电站1号厂房内的发电机组设备。
在1892到1894的三年间，尼亚加拉瀑布电力公司在地下49米深处修建了一条长2042米、高6米、宽5米的马蹄形隧道，将尼亚加拉河河水引向尼亚加拉瀑布电力公司的发电厂。
1895年，美国建造安装了当时额定功率最高的10发电机组(3700千瓦意味着额定功率为5000马力)。8月25日，电站1开始发电，首次使用高压交流发电机。1896 165438+10月15，第一次用交流高压输电将最大电力负荷输送到40公里外，并与拥有25000人的大型工业城市布法罗(Buffalo)相连。布法罗成为北美第一个大规模供电的城市，因此被昵称为“光之城”。随着这一大型发电输电项目的成功，许多企业都搬到布法罗发展，布法罗发展迅速。
网络图片:福布斯设计的5000马力发电机。
这些使得亚当斯水电站成为当时美国乃至世界无可争议的最大水电站，124年仍在运行，成为百年科技史上的奇迹。
此后，尼亚加拉河两岸建起了大大小小十多个水电站，发电量足以满足纽约州和安大略省的总需求。
图:纽约尼亚加拉瀑布公园的特斯拉雕塑。据说南斯拉夫(特斯拉的故乡)在1976年送给纽约州一座特斯拉的雕像，以纪念这位伟大的发明家和工程师。
四、在尼亚加拉水电站的建设中，总* * *用过尼古拉？特斯拉的9项专利发明包括特斯拉发明的交流发电机和交流输电技术。从此，交流电取代直流电成为供电的主流。
后来特斯拉因为某种原因决定放弃交流电的专利，条件是交流电的专利永久公开，免费送给人类。这帮助了他一生的梦想:我希望人类能够获得取之不尽的能源。
否则交流电每马力给他带来2.5美元的“专利费”，特斯拉就是世界首富了。
向这位一生获得近千项发明专利，晚年穷困潦倒被人遗忘，却依然为了人类的幸福而努力研究发明的绝世天才致敬！
没有他，世界第一水电站的历史将被改写！
2019.12.4结束