香港的電能來源是什么?

【專家解說】：香港的電力主要是由煤、天然氣和核能產(chǎn)生的. 例如香港電燈有限公司 (港燈) 的南丫發(fā)電廠和中華電力有限公司 (中華電力) 的青山發(fā)電廠都是燃煤發(fā)電廠，其他香港的發(fā)電廠使用的能源包括天然氣和燃油等. 香港的發(fā)電廠主要是利用煤和天然氣產(chǎn)生電力，這些燃料燃燒時釋放大量的熱，藉此產(chǎn)生高溫水蒸汽或氣體，推動渦輪機轉(zhuǎn)動;高溫的水蒸汽或氣體的部份內(nèi)能遂轉(zhuǎn)化為有用的動能，轉(zhuǎn)動的渦輪機帶動發(fā)電機產(chǎn)生電力. 在香港，發(fā)電廠的發(fā)電機以準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生頻率為 50 Hz 的交流電。為承受快速轉(zhuǎn)動時的巨大力量和使運作完善，發(fā)電機的設(shè)計和建造是非常復(fù)雜的. 雖然發(fā)電廠的發(fā)電機設(shè)計非常復(fù)雜，但它仍然是利用基本的電磁感應(yīng)原理來產(chǎn)生電力的，磁場內(nèi)移動一個線圈，感生電流便會在線圈內(nèi)流動，在發(fā)電廠里每天為我們服務(wù)的交流發(fā)電機看起來就很不同了. 在香港以至全世界，天然氣成為越來越重要的發(fā)電燃料，天然氣燃燒時較清潔，也可燃燒至更高的溫度，高溫有利于提高發(fā)電效率，但在高溫的環(huán)境下，渦輪機物料的要求也相應(yīng)提高，今天，我們能夠利用天然氣更有效率地發(fā)電，是因為冶金、陶瓷和材料科技的進步. 燃?xì)廨啓C可以應(yīng)用在使用不同種類燃料 (如天然氣，工業(yè)用燃油或柴油等) 的發(fā)電廠內(nèi)，燃?xì)廨啓C的技術(shù)來自噴射機的渦輪引擎，使用(聯(lián)合循環(huán)運作)的燃?xì)廨啓C發(fā)電廠有更高的效率，當(dāng)熱氣推動燃?xì)廨啓C轉(zhuǎn)動后，便被排放出來，這些排出的熱氣雖然較之前的溫度低，但溫度仍然很高，可以將蒸汽加熱，使蒸汽再推動另一組渦輪機，產(chǎn)生額外的電力，這種循環(huán)運作的發(fā)電總效率比單循環(huán)運作為高，在屯門的龍鼓灘發(fā)電廠就是天然氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電廠的例子，南丫發(fā)電廠也有兩臺聯(lián)合循環(huán)燃?xì)鉁u輪機組，配合余熱鍋爐產(chǎn)生蒸汽，增加效率和發(fā)電能力. 中華電力也從位于深圳大亞灣的廣東大亞灣核電站取得電力，核電站利用鈾作為發(fā)電的能源，鈾是一種重金屬元素，當(dāng)它進行核裂變時，會釋放很大的能量，可作發(fā)電之用，常規(guī)發(fā)電廠使用燃料的化學(xué)能，而核電廠則利用核能來發(fā)電. 發(fā)電廠一般遠離民居，所以需要地下或架空電纜將電力輸送到用戶，電纜系統(tǒng)組成輸電網(wǎng)，將電力從遠方輸送到較接近民居的變電站，在變電站內(nèi)電壓會被降低，電力再經(jīng)由另一組稱為配電網(wǎng)的電纜系統(tǒng)輸送一段較短的距離，最后供應(yīng)到用戶. 在香港，港燈以 275 kV 和 132 kV 的電壓輸電，而中華電力則以 400 kV 和 132 kV 的電壓輸電. 原來，以么很高的電壓輸電是為了能源效益，雖然那些很粗的輸電電纜每單位長度的電阻很低，但經(jīng)過一段長距離后，電纜的電阻加起來便不小了，以高電壓輸電減低經(jīng)過電纜的電流，使電纜熱損耗的功率(相等于 I 2R )降低. 發(fā)電廠內(nèi)的發(fā)電機產(chǎn)生的是 50 Hz 的交流電，產(chǎn)生交流電的主要目的是方便電壓的升降，在整個發(fā)電、輸電和配電的過程中，交流電的頻率均被固定在 50 Hz，但不同的發(fā)電機則輸出不同的電壓，大體上，發(fā)電機輸出的電壓大約是 20 kV，因此發(fā)電機輸出電力時，便需要透過變壓器把電壓提升至輸電的電壓。在輸電和配電系統(tǒng)中所用的變壓器都很巨型，大小跟一間房屋差不多，而且需要應(yīng)付很高的功率，這些變壓器的效率很高，約為 99% . 由于輸電所用的電壓很高，為安全和運作的考慮，當(dāng)電纜把電力輸送到民居附近后，電壓便會被降低，再經(jīng)由配電系統(tǒng)供電，港燈的配電電壓是 22 kV、11 kV 和 380 V，中華電力的配電電壓是 33 kV、11 kV 和 380 V，降壓過程是在變壓站的變壓器中進行的，配電系統(tǒng)把電力輸送到人口稠密的地方后，電壓被進一步降低，成為 220 V 50 Hz 的一般家居用電，和主要作工業(yè)用的 380 V 三相電.