瓦茨，这跟你有关系吗?发电

发电

对于那些从一开始就遵循美国基础设施系列的人，我们传统上概述了物理资产的类型、位置和数量。对电力输送序列的第一个元素的评估，我们的发电设施，揭示了我们66座核电站目前正在运行，其中许多反应堆包括多个反应堆。我们有超过600年燃煤电厂在美国;同样，这个数字表示的是单独的设施，而不是每个电厂内的多个发电机组。而且，在为这篇文章做研究的时候，我惊讶地发现已经有很多了2000座水电站。

核能

最近在运营频道，我写了一篇关于的博客美国核电这个83.3亿美元的项目旨在为佐治亚州的阿尔文·沃格特尔核电站增加更多的反应堆。由于使用铀发电不会产生温室气体，因此对核能的兴趣可能会再度升温。由于不断的反对，是否会建造新的核电站还有待观察。

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上面YouTube视频中的图表帮助解释了发电厂的常见特性。

在任何类型的发电厂，都需要一个电源来驱动发电机。这通常是一个涡轮机，虽然在一些小得多的设施服务的人口较少的社区，柴油，汽油，或天然气动力内燃机可以使用。(一些人在家里使用的便携式发电机就是这个概念的一个非常小的例子。)

煤和天然气发电

在燃煤发电厂，煤是锅炉产生蒸汽的能源。蒸汽动力带动涡轮旋转，涡轮带动发电机。正如我们在核电站的视频中看到的那样，核反应提供了热源，产生了旋转涡轮机和发电机所需的蒸汽。在使用天然气作为燃料来源的大型发电厂，另一种设计方法是使用燃烧废气来驱动涡轮机，使整个过程更有效率。当煤或天然气燃烧时，会产生二氧化碳。煤每千瓦时的发电量比天然气多。这是一个令人担忧的问题，因为一些人相信CO₂是全球变暖的一个原因。在我们关于水基础设施的文章中我们可能有酗酒问题，我们介绍了热电厂的概念(煤、石油和核热源都属于这一类)，以及这些电厂运行所需要的惊人数量的冷却水。需要冷却水将在涡轮中旋转的低能量蒸汽转化为水，这样它就可以被泵回热源，重复这个循环。

一个典型的热电厂的效率可能只有35%左右，大部分的生产能量在燃料燃烧、热量交换、产生蒸汽和摩擦的过程中损失掉。制造电能需要大量的能量。大量(40%)美国的能源现在用于发电。关于我们预期的“这对你有什么影响?”主题是，随着煤炭和石油商品价格上涨，你的电费也会上涨。

水电

水力发电厂不应与热电厂混淆。水力发电厂依靠水力发电，而不是热蒸汽或废气驱动与发电机相连的涡轮机。水力发电厂通常建在大型水坝中。胡佛水坝就是一个很好的例子，我们在水坝基础设施的文章中讨论过，快到大坝时间了。综上所述，火力发电厂和水力发电厂提供了美国约95%的电力在这个图表。

水力发电厂有一些独特而有趣的优点值得一提。首先，在用水量较低的季节，或者在夜间可以以较低的价格购买运行大型水泵所需的电力时，可以将水泵入水库。然后，在高用水需求和/或最大的收入潜力的时候，水可以从水库释放，推动涡轮机，产生利润和电力。

在我们之前关于饮用水基础设施的文章中，我们包含了一个关于亚利桑那中部计划(CAP)的YouTube视频。盖的一个重要组成部分是新的Waddell大坝，其中包括一个著名的抽水发电站。这个例子真实地展示了我们所涵盖的美国基础设施的三个要素(水、大坝和现在的能源)是如何联系在一起的。这些基础设施系统可以一起优化，以获得最大的实际优势和经济收益。在新Waddell大坝例如，在电力、水的使用以及相关的运营成本和收入之间寻求一种谨慎的平衡。通常情况下，水库在冬季蓄水，在夏季放水，此时对水和电的需求都比较大，电价也比较理想。在全国各地的其他水力发电厂，可以采用类似的效率策略，采用更简单的日夜抽水-发电循环。

水力发电的第二个优势与地区停电的后果有关。由于水从水库流出，而不是一个精心管理的热源，使涡轮机旋转，水力发电站可以迅速恢复联机状态，开始向客户供电。这有助于热电厂在进行更复杂的启动程序时，通过提供可靠的初始电源，恢复正常运行。

注意事项

考虑到这些，如果你像我一样，那么你会认为水力发电和核能突然听起来像是不错的选择。然而，对大坝和核反应堆的资本要求都相当广泛，它们带来了不同层面的潜在环境问题和监管监督。在任何情况下，新电厂的建设，总是需要在资本和运营成本之间取得平衡，这是最好的替代因素。

对一个新电厂项目进行资本和运营成本分析，包括对电厂维护的理解、新客户预计的电力需求，以及对他们将收取的电价的推测。未来客户的需求不仅需要以总千瓦时来计算，还需要根据预计的用电量时间来计算，因为在一天的不同时间，公用事业费率有很大的差异。涡轮机和发电机的维护需要大量的时间和成本，特别是在有计划外或紧急维修的情况下。这些只是一些更直接的财务考虑。

更复杂的成本问题是监管发电的监管机构和市政当局。它们可以实施新的立法和公用事业服务定价规定，极大地影响最初的财务假设。

各种发电厂的燃料来源(煤、核能、天然气、水电等)在对资本和运营成本考虑进行复杂的财务分析时，会同时提供利弊。此外，国家的某些地区更适合不同类型的发电厂。参与新电厂项目提案的所有利益相关者必须有信心在建设开始前产生利润。

值得单独写一篇文章的是那些在今天的新闻中经常看到的不太常见但更有创新的发电方法，它们占了我国剩余的5%(或大约5%)的发电量。这包括“绿色”发电方法，如风力涡轮机和热电厂，利用生物废料(例如城市垃圾)作为蒸汽锅炉的可燃燃料来源。风力涡轮机类似于水力发电，因为流体流动(空气或水)是连接到发电机的涡轮旋转的能源来源。我甚至读过一些文章，讲的是安装在大型浮驳阵列上的涡轮机的使用，这些涡轮机是由连续的涨落潮中的海水流动提供动力的。这些类型的电站也有一些特殊的挑战，我们将在第二部分讨论美国的能源基础设施。

无论发电的方法是什么，它必须在离开发电厂后进入输电网。对于剩下的两期，我们很高兴与一位经验丰富的电力专业人士合作，为我们的Buildipedia观众带来最好的内容。欢迎下次收听我们的节目瓦茨，这跟你有关系吗?输电。