您认为一台设备一天可以消耗多少千瓦时的电力?它到达一个县或一个市吗?
答案可能远远超出我们的想象。
no.1 托卡马克
耗电量: 12000000 kWh 天
科学家将核聚变实验形象化为“人造太阳”,即通过人类的努力,使太阳和恒星的核聚变力量在地球上得到充分发挥。 为了在地球上成功创造太阳,有必要找到一种方法来抑制聚变反应,并以集中的方式释放瞬时能量(**转化为连续稳定的能量输出(发电)。 科学家们设计了一种甜甜圈形状的科学装置,它利用磁场来限制和实现可控的核聚变:托卡马克。
目前,该领域最著名的设备是我们的托卡马克东方号(世界上第一个全超导托卡马)和国际ITER(法国),我们拥有许多核心记录。
例如,可重复的 12亿度101秒等离子体运行,放电测试总次数突破10万次再如在7000万高温下实现1056秒的长脉冲高参数等离子体运算,打破了自己保持的世界纪录,标志着我国在可控核聚变研究方面处于世界领先水平。
ITER目前正在调试过程中,预计在全功率下需要500兆瓦的电力,这意味着它每天的全功率将消耗1.2亿千瓦时的电力。
在过去的20年里,EAST项目为全球核聚变研发计划做出了重大贡献。 未来,东隅将继续探索高参数长脉冲稳态运行模式,发挥连接现有脉冲放电装置和未来稳态放电装置ITER的桥梁作用。
no.2艘核动力航空母舰
耗电量:900万千瓦时/天
航母上的电磁弹射系统、着陆阻拦装置、反应堆、推进器、雷达和防御系统都是用电大户,如果它们都全功率运转,估计反应堆产生的电力可以消耗掉。
尼米兹级航母的A4W反应堆功率约为550兆瓦,而福特级A1B反应堆高出25%,考虑到航母使用的是火力发电,而不是电力,该舰的汽轮机和发电机的效率可能在百分之三十到四十之间。
那么福特级每个反应堆的电功率应为206兆瓦,两个反应堆应为412兆瓦。
因此,福特级航母理论上每天可以消耗900多万度电,实际上相当于一个拥有两三百万人口的城市的生活用电量。
no.3粒子对撞机
耗电量:480万千瓦时-天
粒子对撞机是现代物理学研究中最先进的实验设备之一,用于研究宇宙的奥秘和最基本的粒子结构。
然而,一旦这样的设备出现故障,它可能会产生可怕的后果。
2024年,欧洲核子研究中心(CERN)大型强子对撞机(LHC)的故障引起了公众的关注。 如果将来再次发生此类事故,会发生什么?有人担心失控的粒子会产生大量辐射并失控,导致可怕的灾难。 但一些科学家相信,从纯粹的理论角度来看,这种担忧是没有根据的。
目前,世界上最大、最有活力的离子加速器在法国和瑞士的边界上,它的成本高达200亿欧元,而光环隧道长达27公里,高峰期需要200兆瓦的电力,如果运行一整公里一天,需要消耗480万千瓦的电力。
其实比起它的耗电量,大家更好奇的是,它是否会从黑洞中坠落出来,如果可能的话,黑洞会不会吞噬地球。
近年来,我国在粒子对撞机研究领域取得了重大突破,其中最重要的是计划建立中国大型强子对撞机。 该项目由中国科学技术部负责,正在与欧洲核子研究中心合作建设。 对撞机的主要目的是模拟大**时的高能环境,从而研究物质的基本组成和物理规律。
据有关报道,我国大型强子对撞机将采用超导技术,主圆磁体将比原体效率更高,传输更多的高能粒子束,将为我国粒子物理研究提供更多的数据和实验成果。
no.4 电弧炉
耗电量:210万千瓦时/天
目前,世界上最大的日本电弧炉,意大利制造,容量为420吨,每吨钢的耗电量通常在500千瓦左右,因此满负荷运行将消耗210兆瓦的电力,每个炉子的时间从几十分钟到几小时不等, 我们算是十倍,所以电弧炉炼钢每天需要消耗大约210万度电。
由于技术水平等因素的限制,我国电弧炉炼钢比例一直明显低于世界平均水平,仅达到10%左右,出现了电炉转炉转炉、工艺流程长的现象。
据统计,华南、华东、西南地区独立电弧炉产能占69台35%,这三个地区占全国电弧炉产能的近70%。 仅从独立电弧炉数据来看,这三个地区就占全国独立电弧炉的75%。 可以说,受经济发展、区位优势、废钢等诸多因素影响,电弧炉产能布局仍相对集中在华南、华东、西南地区。
no.5 空气压缩机
耗电量:每天 1,000,000 kWh
空压机是一种空压机,作为重要的供电设备广泛应用于各个工业领域,堪称工业的“心脏”。 空压机可采用压缩空气为动力,用于制冷工业和气体混合物的分离,由压缩空气合成聚合,也可用于气体输送。
据说挪威有一家冶炼厂,它有一个巨大的电动机,专门用于驱动工厂的空压机,功率为42兆瓦,据说是世界上最大的驱动电机。
如果满负荷运行一天,理论上需要100万度电,已经相当于一个小县城的日用电量。
no.6 上帝 24 有轨电车
耗电量:690,000 kWh-day
神24有轨电车是世界上最强的机车,中国制造,它最多可以拉动100节车厢,而且非常唯一,具有自动唤醒、自动启动、自动调速和自动停止功能,同时可以智能识别机车故障,据说也可以无人驾驶。
它还以最长的长度、最多的车轴数、最大的牵引力和最高的功率获得了世界四佳,刷新了世界对中国铁路技术的认识。
至于我们为什么要发展沈24,并不是为什么称号世界第一,而是实际需要,因为沈朔铁路是我国西煤东输的重要通道,年货物运输量超过25亿吨,其最难走的路段有12个坡度,没有这件神器奇迹真的不可能。
沈24路有轨电车满负荷时,理论上每天消耗69万度电。
例如,美国开展了电动列车试点,开展了列车供电区域切换、列车电池充电等试验,以期全面推广电动列车,替代老旧列车。
no.7 超级计算机
耗电量:每天 500,000 kWh
从算盘和心算的“古老智慧”,到“银河”、“天河”、“神威”所创造的中国速度,“中国超级计算机”成为中国的另一张名片,吸引了世界的目光。 虽然起步较晚,但中国超级计算机不仅在自主创新方面取得了许多“第一”,而且几代人都爬上了世界“速度之巅”。 所谓“超级计算机”,即超级计算机,被誉为“国家重要武器”,超级计算属于战略性高技术领域,是世界各国争相争夺的科技制高点,也是一个国家科技实力的重要标志之一。
超级计算机有很多作用,简而言之,它们会计算一切,例如一种新型病毒的出现,它可以**病毒的可能突变和突变,然后利用这些信息来制造疫苗。
例如,过去的天气预报只能是两三天,但现在有了半个月的超级计算,可以更准确,等等。
目前,全球首创的E级超级计算前沿已达到每秒100亿次,其一秒的计算能力相当于地球上所有人2024年的计算能力。
Frontier超级计算机占地面积372平方米,满负荷运行一天时耗电量为50万度电。
no.8 雷达
耗电量:240,000 kWh-天
雷达是现代战争中最不可缺少的装备,它们具有极强的监视能力,能够发现数千公里外的目标,起到很高的预警作用,雷达监视意味着在受到攻击时有更多的反应时间,而不是等到攻击。
此前,前苏联表示,已经部署了一套世界上最大的雷达,一开启就会影响全球通信,据说其最远探测距离高达10000公里,可以有效监测4000公里以内直径5厘米的特殊物体。
它的启动功率高达10兆瓦,需要4000人同时合作,是绰号俄罗斯啄木鸟的杜加-3远程预警地雷。
为了保证其安全,苏联派出5000名特种部队在雷达附近架设军事防线,同时昼夜巡逻守卫。
虽然它于2024年退役,但它创造了许多无人能打破的记录,如果以最大功率开启一天,它将消耗240,000千瓦时。
no.9 水泵
功耗:1680,000 千瓦时/天
青山大型水车系统灌溉工程被誉为“亚洲第一水泵”。
青山工程的运行原理是将水的“势能”转化为“动能”,利用水轮机带动水轮泵将水“提升”到海拔100米以上的青山,通过渠道网络实现县内农田的自流灌溉。
其叶轮直径为57米,亚洲最大,每秒抽水100立方米,一秒钟抽水足够一个家庭正常使用1年,如果两台机器同时启动,每天抽水量约为1700万立方米,而西湖的蓄水量只有1400多万立方米, 也就是说,它可以在一天内将西湖排干。
它一小时的耗电量为7000千瓦时,满负荷抽一天,需要耗电1680,000 千瓦时。
no.10 造纸机
耗电量:每天 100,000 kWh
经过1000多年的发展,中国造纸工业取得了无数辉煌的成就。
今天,中国造纸业也站在了世界之巅。 据中国造纸网调查,中国从生产规模、经济、科技水平等8个维度位居全球近百个造纸国之首。
不过,中国在延续古代造纸业辉煌的同时,也存在一些批评,那就是造纸的核心技术一直被国外卡住。
目前,中国造纸领域能点名的企业,几乎全部使用德国生产的机械设备。 但是,中国在工业生产技术领域的落后,可以追溯到一个离不开的原因——近代落后。
德国造纸机总长度400多米,宽度12米,整机使用的钢材可以建造两座埃菲尔铁塔,使用的电缆相当于5架空客飞机的数量,实际耗电量没有数据可查,满负荷运行一天耗电量将超过10万度。