电力行业的前5个创新

几千年来，人们利用了风的力量来完成任务。例如，商人曾经依靠风来航行世界。而且，曾经用来铣削谷物的旧风车是荷兰景观的标志性部分。由于我们的生活围绕电力，现代科学家们发现了创新的方法，将风能从风中转化为电力。

今天，世界各地风电涡轮机正变得像荷兰风车一样标志性。风力涡轮机通常由一个称为转子的大型三叶螺旋桨组成，在塔顶上足够高，没有任何阻塞。涡轮机有一个驱动火车类似于汽车的发动机，其中包括发电机。这电生成的电网将添加到电网上，该电网为数百所地理位置的房屋和企业提供动力。

一个小型风力涡轮机可以为单个房屋或小型企业供电。这些较小的版本的转子直径在8到25英尺（2.4和7.6米）之间，空气中最多可以站立30英尺（9.1米）。在大型开放空间中，风电场变得越来越普遍。您可以在驾车或穿越美国西部的飞行过程中看到其中一些农场，成千上万的巨型白风力涡轮机在山坡上延伸到眼睛上。

接下来，让我们看另一个创新，从大自然中产生电力。

水电大坝是我们倒计时中最古老的技术创新。在1900年代初期，美国使用的电力中有40％来自水力发电大坝。今天，水电占所有四分之一的近四分之一电在全球范围内使用。此外，根据美国开垦局的说法，物理结构本身就是人类工程和建筑的奇迹，吸引摄影师和游客。

水电大坝通过抑制大量水并允许有限的流经大坝来工作。通过限制这种流程所产生的水压是巨大的，水力发电植物利用这种压力将涡轮机转与发电机相连。与风力涡轮机一样，与大坝地理位置相关的电网添加了从水力坝产生的电力。

一台水坝为电网提供了数百千瓦时，每秒几千兆瓦的电力。团结国家国家可再生能源实验室指出，世界上最大的该死的人可以产生约10,000兆瓦的含量，足以让数百万人使用。

尽管有年龄，但由于水力发电大坝得到了21世纪的改头换面，因此水力发电的未来是光明的。研究人员正在寻找通过改善现有水坝和建造新水坝来提高水力发电的效率和环境影响的方法。

虽然风和水可以通过运动来产生动力，但太阳以热和光的形式提供了大量能量。太阳能电池技术称为光伏（PV）单元，将光转换为电。这些PV细胞包含半导体材料，例如硅。当材料吸收光线时，半导体中的电子移动。

与我们涵盖的水和风能技术不同，太阳能电池的尺寸和便携性用途广泛。可以在工厂内建造数百个牢房的大型太阳能电池板，然后出售以延伸到屋顶上或安装在屋顶上。这些大面板用于为房屋和企业提供动力，大约30年后必须更换。只有少数电池的小型太阳能电池板会收集足够的能量来为独立设备提供动力，例如计算器和室外照明。

尽管是一个干净，可再生能源的来源，但仅对于那些想在夜间或多云的日子使用电力的人来说，仅阳光就不够。在大多数情况下，太阳能电池板是已经连接到电网的建筑物的补充电源。但是，一些人选择完全“脱离电网”，然后使用可充电电池存储太阳能产生的电力，而太阳没有闪耀。

到目前为止，我们研究了充分利用可再生能源的创新。接下来，我们将研究利用当今已知的最有效的不可再生能源的创新。

核裂变是分解原子，释放将原子融合在一起的能量的过程。在1950年代，放射性同位素铀235的核裂变使能源更便宜，更有效地产生。A核反应堆是从铀235产生这种裂变过程的结构。核电站包括一个或多个反应堆，以及用于冷却和遏制的大型和复杂的机制。

核反应堆本身就是这里的关键创新。反应堆从非常少量的铀235控制裂变过程，并将能量引导到加热棒，然后加热水以产生蒸汽。蒸汽移动涡轮机并转动发电机，类似于风和水轮机的工作方式。因此，从本质上讲，核电厂只是由其核能提供动力的蒸汽厂。

通过使用核电，世界使用的其他资源（如煤炭和石油）来加热水并产生蒸汽。尽管有这一优势，但担心仍然困扰着怀疑论者的思想。担忧包括在核电站和周围生活和工作的人们的安全以及核废料处置的潜在危害。此外，世界各地的几起臭名昭著的核反应堆灾难污染了这种能源的声誉。

如果没有我们列表中的顶级创新，这些伟大的电力创新都无法广泛使用。让我们现在检查一下。

网格本身就是我们的创新清单。当人们说“电网”时，他们指的是涵盖某个地理区域的电力资源网络。在紧急情况下，一些网格附加了其他网格，以共享资源。大多数使用电力源的人通过电力线连接到现有网格上。

网格是由电源线，电站，变电站和变压器组成的庞大电力基础设施。美国的网格由公共和私人实体的组合控制。公共实体是执行监管该行业的法律的州和联邦官僚机构。私人实体是公用事业公司，可提供网格访问权限并仪表每个家庭或企业使用的功率。这些控制力决定了用户必须为该网格上的电力时每千瓦时支付的价格。

即使人们寻找其他能源来填充它，网格技术仍在不断扩大。例如，智能电网正在开发技术，以提高为每个客户监控和计量电力的效率。还，网格存储在电台和变压器上，还可以保持能量储备，以帮助防止网格的某些正常操作打ic在某些正常的操作中停电。