今天我們一起學習下一下什麼是電力系統，各種發電方式的優缺點。
由各種電壓的電力線路，將發電廠、變電所和電力用戶，連接起來的一個發電、輸電、變電、配電和用電的整體，統稱為電力系統。
電力系統是由電源、電力網和電力用戶組成。
電力系統的電源一般是發電廠，發電廠多數是建造在燃料或水力資源比較豐富的地方。而電力用戶則是比較分散的，往往遠離發電廠，這樣就必須通過輸電線路和變電站等中間環節，將發電廠發出的電能傳輸給用戶。
由於電能目前還不能大量儲存，即生產、輸送、分配、使用的過程，實際上是在同一瞬間完成的。這個全過程中的每一個環節，構成一個緊密相連的整體。
發電廠按其所利用的能源不同，可分為火力發電廠、水力發電廠、核能發電廠、風力、潮汐、地熱、太陽能等發電廠。
火力發電廠的燃料可以是煤炭、石油、天然氣等，甚至可以是城市的垃圾焚燒。火力發電廠的優點是初投資比較少，建設週期比較短，並且靠近電力用戶，但缺點就是能耗高、成本大，並且汙染比較嚴重。
水力發電的基本原理是利用江河水利推動水輪機發電。它的優點是利用廣泛可再生，某些大型的水電項目還具有防洪、灌溉、航運等綜合效果。但水電站往往遠離電負荷密集的地方，且可能造成一定程度的生態破壞。
圖上是三峽水利發電站，三峽大壩32臺發電機組首次全面投入使用的壯觀景象。
核能發電則是利用原子核分裂時產生的能量把反應器中的水加熱產生蒸汽，然後及蒸汽推動汽輪發電機產生電能。
核電發電的特點是核燃料體積小、運輸量小、無灰渣，但缺點是一旦發生問題，很容易造成很大的事故。
比如說前蘇聯的切爾諾貝利核電站，那是歷史上核洩漏最嚴重的核電站。直到今天，切爾諾貝利還是一個無人區，一片荒蕪。
風力發電站是直接利用風力推動發電機來發電。其最大的特點就為標記風車，它的優點是乾淨、靈活、分散且可再生，適合偏遠的地區。它的缺點則是地域性極強，只能在特定的地方發電。而且很不穩定，沒有風也就沒有電了。
潮汐發電與普通水力發電的原理差不多。通過修建水庫，在漲潮的時候將海水儲存在水庫裡，然後在退潮時放出海水，利用高低槽位之間的落差推動水輪機旋轉，從而發電。
潮汐能是一種相對清潔、不汙染環境、不影響生態平衡的可再生能源，相對穩定，很少受氣候、水文等自然環境的影響。全年總髮電量比較穩定，屬於比較可靠的一種發電。
此外因為潮汐發電不需要淹沒大量農田構成水庫，所以也不存在人口遷徙，淹沒農田等複雜問題。潮汐發電不需要築高水壩，所以即使發生問題，水壩也不會受到破壞，對周圍環境也不會造成很大的影響。儘管潮汐發電它的初投資比較大，但運行成本比較低，是一種比較經濟的能源，每度電的成本只相當於火力發電的1/8。
但潮汐發電也會存在著很多問題，比如說發電機必須靠海，遠離大海的內陸城市就無法採用潮汐發電，此外潮汐的汐差和水頭在一日內經常變化，如特殊的調節措施則輸出有一定的間歇性。潮汐電站建在港灣海口，通常水深壩長施工困難，故土建和機電投資比較大，造價也比較高。潮汐電站是低水頭大流量的發電形式，故水輪機的體積大，耗鋼量大，進出水建築物結構複雜。
我們看看這個圖上的是一個法國的朗斯電廠，總裝機容量為24萬千瓦，年發電量5億多度，輸入法國的國家電網。
現在發展最快的一種發電形式是太陽能發電。
太陽能發電一般有兩種形式一種是利用半導體的光電效應發電，另一種是利用陽光聚焦到蒸汽鍋爐，產生蒸汽推動汽輪機發電，這個被稱為太陽能發電。
太陽能發電的優點非常多，比如說太陽能資源豐富可再生，而光伏發電所用的主要材料硅也比較豐富，目前單晶硅太陽能電池的轉換率在15%左右，最高可達到23%。此外太陽能發電無需機械推動部件，沒有噪聲，穩定性好，維護保養比較簡單，維護費用低。由於這些優點一些發達國家和太陽能資源豐富的地區，比如說以色列就把太陽能發電技術作為國家重點發展項目。
但太陽能發電也存在著不少缺點，比如說太陽能發電往往容量比較小，發電量不高，並且光伏系統的造價也比較高，系統大概在4萬到5萬元左右每千伏。太陽能發電很受季節的影響，此外晝夜、天氣狀況影響也比較大。當然人們現在也開始研究不受天氣影響的太陽能發電。
我們來看看圖上這個是西班牙南部獨特的太陽能發電站，它能夠無視陰天的影響，太陽光照射時儲存的能量，甚至能讓它在夜晚發電。
除了上述幾種能源外，在地熱資源豐富的地區，比如說冰島就有37%的電能是依靠地熱發電。
此外建築物還常常利用柴油發電機組發電作為應急電源和備用電源。
在我國，絕大部分電能來自火力發電和水力發電。
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