有了这种“大风车”，中国海上风电或将逆势崛起！
原创 樊天慧 华南理工大学船舶与海洋工程系副主任
《海上风电，大风刮来的清洁能源》
2016年，我博士毕业，当时我心中海上风电的种子已经开始开花结果。我下定决心，一定要投入到海上风电这个行业中来。
于是，我毅然决然南下，来到广州，来到华南理工大学，来到这个南海旁边的城市，把所有的科研精力、科研基础和科研方向全部都转移到海上漂浮式风电这个方向上来。
经过2016年、2017年的努力，在2018年，我们获批了一个非常重要的项目——海上浮式风电平台全耦合动态分析及其装置研发。这个项目的核心任务和目标就是要研发中国第一台漂浮式海上风力发电系统装备并进行应用示范。
任务和目标已经确定了，我们接下来要撸起袖子加油干。要做好漂浮式的开发，一定要明确固定式和漂浮式之间有什么本质的区别。
固定式就像一只两脚站立的土木建筑，它深深地扎入到海底，只受到风和波浪的作用。它更像我们常见的陆上建筑物，在抵抗风和波浪的过程中，依靠的是结构的变形。它相当于修炼了金钟罩、铁布衫的功夫：任尔东西南北风，我自岿然不动。
当然风和波浪也造成了很大的压力：就算你会金钟罩、铁布衫，拳头打在身上，它也疼啊。这也就是为什么随着水深的增加，固定式风电的成本会上升得这么快的原因。
而漂浮式是另外一种形式的结构：它由一个漂浮的浮体撑起了风车和浮体本身的重量，然后用锚泊系统，即图中的几条大绳子连接到海里。
漂浮式整体的系统都是非常柔韧的：波浪过来了，浮体就摇一摇；风吹过来的时候，在弹簧也就是在几条大绳子的牵引下动一动，这样以自身的运动来抵抗外部的风和波浪力的作用。就相当于修炼的是太极功夫，讲究的是卸力。
虽然风过来了，我被推走了、被打走了，但是身子就不疼，这也是为什么漂浮式这一形式随着水深的变化，成本增加并不明显的原因。
水中“不倒翁”的秘密 已完成：50%
知道了机理和要求，我们现在要开始进行一些设计工作。
首先我们要设计下边的大浮体。大家刚才也看到了，漂浮式海上风电就是典型的“头重脚轻”，看起来很容易倒。而且它本身一直是漂浮在水面上的，我们要确保它有足够的排水量，提供足够的浮力，这样才能把整体的风车和自身撑在水面上。
大的浮力才有调节的空间，才能让自身具备抗摇动能力。怎么设计它的抗摇动能力呢？我们要尽量地把重心放下，把浮心往上移，在水中打造一个“不倒翁”。水中“大柱子”的尺寸越大、淹没在水中的深度越深、它们之间的距离越长，它抗摇动的能力就越强。
那是不是抗摇动的能力越强，性能就越好？当然是否定的。如果它抗摇动的能力太强，就会和波浪力产生一个共振，这样会造成剧烈的运动，导致结构损坏。
因此，我们既要让它具备比较优秀的抗摇动能力，又不能强到与波浪力发生共振。经过团队的辛勤工作和奋斗，我们最终定格了漂浮式基础的形状，就和图中所示的一样。
设计好了浮体，下面我们要设计这几条大绳子，也就是锚泊系统。漂浮式风电到底需要什么样的大绳子？答案是“软硬适中”。
这条大绳子就像弹簧一样约束着我们的浮体运动，如果它太硬了，相当于没有弹簧卸力的作用，它还是容易受到破坏。
那把这条大绳子变得软一点，是不是就没有问题了？也不是，它的水平方向可能会和波浪力发生共振运动。
所以我们要把它变得更软一点。但是变得更软，也会产生一个问题：绳子越软，平台被吹出去漂移的距离就越远，这样电缆可能就会被破坏了。所以电缆也是控制绳子能有多软的关键因素。我们既要保证整体的绳子足够软，又不能让电缆被破坏，这就是设计大绳子的标准要求。
知道了标准要求后，我们要开始设计大绳子，首先要搞清楚它的机理。
虽然我们把它想象成一个弹簧，但它不是一个真正的弹簧，它是一个非常复杂的系统。绳子的长度、形状、布置方式，包括材质、重量、直径都对整体绳子的软硬有非常大的影响。
大家从右侧这幅图中可以看出，弹簧是线性的一条直线，然而大绳子是非常复杂的，是一直变化的一条曲线。那么这样复杂的系统，我们怎么样才能完成设计？实际上从全球范围来看，目前没有一个专业的商业软件能完成这项工作。
我们需要一位非常有经验的工程师，先选择一条大绳子，然后再不停地试错、改进，最后设计出来一个非常好的绳子。
而这些过程都是非常保密的，比如我们要向外国买一个大绳子的设计，他会给我们一个还不错的最后结果。中间是怎么调整的，为什么这么选，是没有人告诉我们的。
为了解决这个卡脖子的问题，我们专门研发了一个软件，它可以用计算机自动为我们寻找一个好的大绳子的设计方案。
这个软件可以直接输出绳子的长度、形状、布置方式；而且能确定绳子的材质、直径以及重量。这就完成了整个大绳子需要的一个设计。
“乘风破浪”的海上风电 已完成：70%
设计好了我们的大浮体和大绳子，下面要进行验证了。
为什么要进行验证？因为海上风电的建设成本非常高，风险也大。我们设计好之后，需要经过详细的验证，最终才能开工、施工和建造。
做实验的过程中，我们一定要严格考虑风和波浪的双重影响，为什么？
因为在波浪的作用下，平台就会开始摇晃，带动上面的风车也开始摇摆，这样风力就会产生一个比较复杂的变化。
风和波浪的联合耦合的影响，才能决定最终结构的安全，决定发电效率等一系列的问题。因此我们必须在模型试验的过程中，同时考虑风和波浪的双重影响。
模型试验是什么意思？就是把左图中那么大的大家伙，等比例缩小成实验室可以放下的这么小的小东西。当然缩尺的时候要参照一定的原则。
我们按照几何尺寸等比例缩小之后，会发现波浪力是准确地模拟了，但是风力由黏性力为主导，要遵循另一种等效的原则，否则风力就会产生一个变化。
如果我们直接按照几何尺寸等比例缩小，就会形成图中红色的曲线。但实际上我们最终要求的是上边黑色的实线，它们差距还是很大的。
因此，我们提出了一种新的实验室尺度的风机叶片的模型设计方法。通过这套方法，我们可以确保叶片的推力在全风速中，或者说在每一个风速的阶段都能够符合目标值，做到风的推力相似。可以说，这项技术在目前的世界范围内都是比较先进的。
设计好了，我们要开始实验了。上图展示的是我们做模型缩尺实验的一个日常发电的实验。
大家可以看到，风车这个时候是在不停旋转的，而整体平台的运动状态非常稳定。这就是真实的海域中，我们的风机平台在正常发电时的运动状态。
这个实验是我们模拟台风来袭时整体平台运动的状态，大家可以看到，这个时候风车已经停止了转动。
为什么会这样呢？因为如果在台风高强风速的情况下，风车还在旋转，就会有一个巨大的风推力，对发电机、整体结构和大绳子都会产生巨大的冲击，带来结构的安全问题。
因此在台风工况下，我们会停止旋转，把风车锁定。大家可以看到，这时大绳子和整个浮体的运动会变得更加剧烈。
经过模型试验，我们验证了之前设计的浮体、大绳子、整套系统都是没有问题的。那么接下来，我们就要进入施工建设的环节中，一起来看一下施工中的视频片段。
首先，我们把浮体的各个分段进行吊装和搭载，组成一个完整的浮体。组装完成之后，就要进行拖航，我们要把组装好的浮体滚装拖到半潜船上。接着，船驶入较深的水域，半潜船下沉，让浮体浮在水面上。然后利用拖船把浮体拖到和风车连接的码头。
浮体到达吊装的码头后，便要组装大风车。紧接着就要吊装塔筒，塔筒吊装完毕，我们要把风车连接到塔筒之上。浮体、塔筒和风车连接到一体之后，再把它们一体化拖航到我们海上风电厂的就位位置。
到达就位位置之后，要做的是把我们原来设计好的、已经加工好的、在位的大绳子连接到浮体之上。就位安装就是把大绳子连接到浮体的过程。
最终，2021年12月，全球首台抗台风型海上风力发电系统装备“三峡引领”号成功地并网发电了，单台机组每小时满发电量可以达到5500度，每年可为3万户家庭提供绿色的清洁能源。
未来单个海上漂浮式风电场的规模可能到300-500兆瓦，每小时满发电量可以达到30-50万度，每年可为150-300万户家庭提供绿色的清洁能源。
广东是用电大省，它的电能很多来自于西电东送。如果未来可以大规模地建设海上漂浮式风电场，我想这可能在很大程度上解决广东用电依赖的难题和窘境，同时也为祖国的碳中和、实现双碳目标提供一些助力和支持。
回首这几年的工作，在整个项目团队的精诚合作和团结努力下，我们完成了中国首台漂浮式风力发电系统装备的研制和应用示范，同时这也是全球首台抗台风型机组，我们把不可能变成了可能。
希望大家都积极投身海上风电事业，都有把不可能变成可能的勇气。
原创 樊天慧 华南理工大学船舶与海洋工程系副主任
《海上风电，大风刮来的清洁能源》
2016年，我博士毕业，当时我心中海上风电的种子已经开始开花结果。我下定决心，一定要投入到海上风电这个行业中来。
于是，我毅然决然南下，来到广州，来到华南理工大学，来到这个南海旁边的城市，把所有的科研精力、科研基础和科研方向全部都转移到海上漂浮式风电这个方向上来。
经过2016年、2017年的努力，在2018年，我们获批了一个非常重要的项目——海上浮式风电平台全耦合动态分析及其装置研发。这个项目的核心任务和目标就是要研发中国第一台漂浮式海上风力发电系统装备并进行应用示范。
任务和目标已经确定了，我们接下来要撸起袖子加油干。要做好漂浮式的开发，一定要明确固定式和漂浮式之间有什么本质的区别。
固定式就像一只两脚站立的土木建筑，它深深地扎入到海底，只受到风和波浪的作用。它更像我们常见的陆上建筑物，在抵抗风和波浪的过程中，依靠的是结构的变形。它相当于修炼了金钟罩、铁布衫的功夫：任尔东西南北风，我自岿然不动。
当然风和波浪也造成了很大的压力：就算你会金钟罩、铁布衫，拳头打在身上，它也疼啊。这也就是为什么随着水深的增加，固定式风电的成本会上升得这么快的原因。
而漂浮式是另外一种形式的结构：它由一个漂浮的浮体撑起了风车和浮体本身的重量，然后用锚泊系统，即图中的几条大绳子连接到海里。
漂浮式整体的系统都是非常柔韧的：波浪过来了，浮体就摇一摇；风吹过来的时候，在弹簧也就是在几条大绳子的牵引下动一动，这样以自身的运动来抵抗外部的风和波浪力的作用。就相当于修炼的是太极功夫，讲究的是卸力。
虽然风过来了，我被推走了、被打走了，但是身子就不疼，这也是为什么漂浮式这一形式随着水深的变化，成本增加并不明显的原因。
水中“不倒翁”的秘密 已完成：50%
知道了机理和要求，我们现在要开始进行一些设计工作。
首先我们要设计下边的大浮体。大家刚才也看到了，漂浮式海上风电就是典型的“头重脚轻”，看起来很容易倒。而且它本身一直是漂浮在水面上的，我们要确保它有足够的排水量，提供足够的浮力，这样才能把整体的风车和自身撑在水面上。
大的浮力才有调节的空间，才能让自身具备抗摇动能力。怎么设计它的抗摇动能力呢？我们要尽量地把重心放下，把浮心往上移，在水中打造一个“不倒翁”。水中“大柱子”的尺寸越大、淹没在水中的深度越深、它们之间的距离越长，它抗摇动的能力就越强。
那是不是抗摇动的能力越强，性能就越好？当然是否定的。如果它抗摇动的能力太强，就会和波浪力产生一个共振，这样会造成剧烈的运动，导致结构损坏。
因此，我们既要让它具备比较优秀的抗摇动能力，又不能强到与波浪力发生共振。经过团队的辛勤工作和奋斗，我们最终定格了漂浮式基础的形状，就和图中所示的一样。
设计好了浮体，下面我们要设计这几条大绳子，也就是锚泊系统。漂浮式风电到底需要什么样的大绳子？答案是“软硬适中”。
这条大绳子就像弹簧一样约束着我们的浮体运动，如果它太硬了，相当于没有弹簧卸力的作用，它还是容易受到破坏。
那把这条大绳子变得软一点，是不是就没有问题了？也不是，它的水平方向可能会和波浪力发生共振运动。
所以我们要把它变得更软一点。但是变得更软，也会产生一个问题：绳子越软，平台被吹出去漂移的距离就越远，这样电缆可能就会被破坏了。所以电缆也是控制绳子能有多软的关键因素。我们既要保证整体的绳子足够软，又不能让电缆被破坏，这就是设计大绳子的标准要求。
知道了标准要求后，我们要开始设计大绳子，首先要搞清楚它的机理。
虽然我们把它想象成一个弹簧，但它不是一个真正的弹簧，它是一个非常复杂的系统。绳子的长度、形状、布置方式，包括材质、重量、直径都对整体绳子的软硬有非常大的影响。
大家从右侧这幅图中可以看出，弹簧是线性的一条直线，然而大绳子是非常复杂的，是一直变化的一条曲线。那么这样复杂的系统，我们怎么样才能完成设计？实际上从全球范围来看，目前没有一个专业的商业软件能完成这项工作。
我们需要一位非常有经验的工程师，先选择一条大绳子，然后再不停地试错、改进，最后设计出来一个非常好的绳子。
而这些过程都是非常保密的，比如我们要向外国买一个大绳子的设计，他会给我们一个还不错的最后结果。中间是怎么调整的，为什么这么选，是没有人告诉我们的。
为了解决这个卡脖子的问题，我们专门研发了一个软件，它可以用计算机自动为我们寻找一个好的大绳子的设计方案。
这个软件可以直接输出绳子的长度、形状、布置方式；而且能确定绳子的材质、直径以及重量。这就完成了整个大绳子需要的一个设计。
“乘风破浪”的海上风电 已完成：70%
设计好了我们的大浮体和大绳子，下面要进行验证了。
为什么要进行验证？因为海上风电的建设成本非常高，风险也大。我们设计好之后，需要经过详细的验证，最终才能开工、施工和建造。
做实验的过程中，我们一定要严格考虑风和波浪的双重影响，为什么？
因为在波浪的作用下，平台就会开始摇晃，带动上面的风车也开始摇摆，这样风力就会产生一个比较复杂的变化。
风和波浪的联合耦合的影响，才能决定最终结构的安全，决定发电效率等一系列的问题。因此我们必须在模型试验的过程中，同时考虑风和波浪的双重影响。
模型试验是什么意思？就是把左图中那么大的大家伙，等比例缩小成实验室可以放下的这么小的小东西。当然缩尺的时候要参照一定的原则。
我们按照几何尺寸等比例缩小之后，会发现波浪力是准确地模拟了，但是风力由黏性力为主导，要遵循另一种等效的原则，否则风力就会产生一个变化。
如果我们直接按照几何尺寸等比例缩小，就会形成图中红色的曲线。但实际上我们最终要求的是上边黑色的实线，它们差距还是很大的。
因此，我们提出了一种新的实验室尺度的风机叶片的模型设计方法。通过这套方法，我们可以确保叶片的推力在全风速中，或者说在每一个风速的阶段都能够符合目标值，做到风的推力相似。可以说，这项技术在目前的世界范围内都是比较先进的。
设计好了，我们要开始实验了。上图展示的是我们做模型缩尺实验的一个日常发电的实验。
大家可以看到，风车这个时候是在不停旋转的，而整体平台的运动状态非常稳定。这就是真实的海域中，我们的风机平台在正常发电时的运动状态。
这个实验是我们模拟台风来袭时整体平台运动的状态，大家可以看到，这个时候风车已经停止了转动。
为什么会这样呢？因为如果在台风高强风速的情况下，风车还在旋转，就会有一个巨大的风推力，对发电机、整体结构和大绳子都会产生巨大的冲击，带来结构的安全问题。
因此在台风工况下，我们会停止旋转，把风车锁定。大家可以看到，这时大绳子和整个浮体的运动会变得更加剧烈。
经过模型试验，我们验证了之前设计的浮体、大绳子、整套系统都是没有问题的。那么接下来，我们就要进入施工建设的环节中，一起来看一下施工中的视频片段。
首先，我们把浮体的各个分段进行吊装和搭载，组成一个完整的浮体。组装完成之后，就要进行拖航，我们要把组装好的浮体滚装拖到半潜船上。接着，船驶入较深的水域，半潜船下沉，让浮体浮在水面上。然后利用拖船把浮体拖到和风车连接的码头。
浮体到达吊装的码头后，便要组装大风车。紧接着就要吊装塔筒，塔筒吊装完毕，我们要把风车连接到塔筒之上。浮体、塔筒和风车连接到一体之后，再把它们一体化拖航到我们海上风电厂的就位位置。
到达就位位置之后，要做的是把我们原来设计好的、已经加工好的、在位的大绳子连接到浮体之上。就位安装就是把大绳子连接到浮体的过程。
最终，2021年12月，全球首台抗台风型海上风力发电系统装备“三峡引领”号成功地并网发电了，单台机组每小时满发电量可以达到5500度，每年可为3万户家庭提供绿色的清洁能源。
未来单个海上漂浮式风电场的规模可能到300-500兆瓦，每小时满发电量可以达到30-50万度，每年可为150-300万户家庭提供绿色的清洁能源。
广东是用电大省，它的电能很多来自于西电东送。如果未来可以大规模地建设海上漂浮式风电场，我想这可能在很大程度上解决广东用电依赖的难题和窘境，同时也为祖国的碳中和、实现双碳目标提供一些助力和支持。
回首这几年的工作，在整个项目团队的精诚合作和团结努力下，我们完成了中国首台漂浮式风力发电系统装备的研制和应用示范，同时这也是全球首台抗台风型机组，我们把不可能变成了可能。
希望大家都积极投身海上风电事业，都有把不可能变成可能的勇气。
【日本出現嚴重電力短缺呼籲3700萬人節能3小時，十多人中暑送醫[傻眼]】
據日本放送協會（NHK）當地時間28日報導，關東地區連日持續高溫，導致東京電力公司（後簡稱“東電”）轄區範圍內供電面臨嚴峻狀況。日本政府自27日開始，已經連續兩天發佈“供電緊張警報”，敦促東電供電範圍內的企業、家庭以及政府部門減少用電，從下午15至18時期間關閉燈等不必要打開的電器，並且“適當”使用空調。
東電供電範圍包括東京都和周邊八個縣，有約占日本總人口1/3的民眾居住在此。限電期間，東京都政府員工在一片漆黑中工作，日本橋兜町標誌性的股價電子顯示幕、池袋太陽城部分扶梯等公共設施接連關閉，三菱重工業公司的生產車間用上自家發電機，首都圈近萬家7-11便利店停止油炸食品，無法使用電飯煲的民眾只能在社交媒體上交流起用煤氣做砂鍋飯的經驗……
預計日本電力供應緊張局面還將持續甚至惡化，NHK最新報導稱，日本29日繼續發佈“供電警報”，且限電時間從下午15點開始，延長至當晚20點。而今天上午已有13人因節能疑似中暑被送醫。
數周以來，日本官員們一直警告稱，隨著酷暑的提前到來，日本將出現嚴重的電力供應緊張問題。6月標誌著日本夏季的開始，氣溫通常保持在30℃以下。但在剛剛過去的週末，東京市中心的氣溫升至35℃以上，而東京西北部的伊勢崎市氣溫則達到創紀錄的40.2℃，這是日本自有記錄以來6月份的最高氣溫。
異常炎熱的天氣正將東京電網逼近極限，東電轄區的電力供應備用容量，即“電力預備率”，經預測將降至5%以下，為3.7%，幾乎踩到“預備率”紅線（3%），日本經濟產業省因此於27日對相關地區首次發佈了新設立的“供電緊張警報”。
東京電力公司網站的信息顯示，該公司所負責供電的範圍包括東京都、茨城縣、埼玉縣、千葉縣等1都8縣。這一區域生活著約占日本人口總數1/3的民眾，約3700萬人。“警報”發佈後，他們被呼籲在當天下午的15至18時這一時段盡己所能地節約用電，譬如：關掉不必要的燈，將空調溫度設為28℃，保持冰箱冷藏溫度為“中度”等。
綜合NHK、朝日新聞等日媒報導，首日（27日）限電開始後，東京都政府將1/4的電梯停止運行，關閉了辦公樓裡大部分的燈，並讓工作人員儘量集中在一個區域內，眾人只能借著電腦螢幕微弱的光摸黑辦公。
鉾田市政府也關閉了辦公樓2樓以上所有樓層的大部分照明燈，全市包括圖書館、中小學等約30個公共設施都採取了比以往更嚴苛的節電措施。
涉及區域內的企業也儘量配合限電措施或採取“自救”，索尼關閉了部分基地標識上的燈光；三菱準備在位於橫濱市和相模原市的生產車間使用自家發電機；首都圈附近的約8800家7-11便利店調整了備餐時間，不在限電時段製作油炸食品等；岩崎食品工業則緊盯著工廠裡新裝的電力監控系統，一旦用電警報響起，就只能面臨停工。
當天諸多公共場所大多採取了節電措施。被稱為“證券之街”的東京日本橋兜町，罕見地關閉了顯示股價的標誌性顯示幕。
池袋太陽城、上野多慶屋等商業街區，其廣告螢幕、部分自動扶梯停止運作，貨架上展示的電視機、電風扇等家電產品的電源也全部關閉。
就連商場頂樓一商業水族館裡的瀑布景觀也因節電而關閉，酷暑下展廳裡的企鵝都躲在綠蔭處乘涼。
由於限電時段正好撞上日本民眾一般準備晚飯的時候，不能用電鍋、電熱水壺讓很多家庭主婦非常頭疼，因此社交媒體上還出現了“如何用煤氣和砂鍋做飯”的熱門帖子。
為了避免在家中油炸食品導致室內變熱，當天還有不少商場的地下賣場對天婦羅、炸豬排等外帶油炸食品進行打折促銷，吸引了許多消費者光顧。
兩天來，限電已經嚴重影響東京等地區民眾的日常生活，截至今天上午已經導致13人因疑似中暑被送往醫院。富士新聞網還報導稱，據信至少有2人死於中暑，這促使當局緩和了節能呼聲。
28日，日本經濟產業大臣萩生田光一在新聞發佈會上說：“很顯然，有些老年人已經關掉了空調，因為我們要求人們節約能源，但現在天氣這麼熱，請不要猶豫，儘量保持涼快。”而像這樣的日子至少還要延續到29日，NHK最新報導稱，明天的限電時間還要延長至當晚20點。
對於此次出現的電力供應不足問題，朝日新聞分析表示，除了夏季用電需求猛增外，電力產能難以大幅提升也是引發供需緊張的重要原因。在核電大量停運的同時，日本的火力發電由於關停老舊設備，以及今年3月福島近海地震的影響，短期內增產面臨瓶頸；再加上今夏超出預期的酷暑，由此導致電力供應嚴重不足。
為了儘快改善電力吃緊的窘迫，東京電力公司和中部電力公司的合資企業近日宣佈，將在29日提前重啟位於千葉縣和愛知縣的兩座火力發電廠。
不過有日媒認為，這一舉措實際是“杯水車薪”，稱發電廠重啟後只能改善1%的供電告急，但只要氣溫升高1℃，用電率就會上漲2%，東電供電始終是在“走鋼絲”。#日本# #台湾电价确定调涨#
據日本放送協會（NHK）當地時間28日報導，關東地區連日持續高溫，導致東京電力公司（後簡稱“東電”）轄區範圍內供電面臨嚴峻狀況。日本政府自27日開始，已經連續兩天發佈“供電緊張警報”，敦促東電供電範圍內的企業、家庭以及政府部門減少用電，從下午15至18時期間關閉燈等不必要打開的電器，並且“適當”使用空調。
東電供電範圍包括東京都和周邊八個縣，有約占日本總人口1/3的民眾居住在此。限電期間，東京都政府員工在一片漆黑中工作，日本橋兜町標誌性的股價電子顯示幕、池袋太陽城部分扶梯等公共設施接連關閉，三菱重工業公司的生產車間用上自家發電機，首都圈近萬家7-11便利店停止油炸食品，無法使用電飯煲的民眾只能在社交媒體上交流起用煤氣做砂鍋飯的經驗……
預計日本電力供應緊張局面還將持續甚至惡化，NHK最新報導稱，日本29日繼續發佈“供電警報”，且限電時間從下午15點開始，延長至當晚20點。而今天上午已有13人因節能疑似中暑被送醫。
數周以來，日本官員們一直警告稱，隨著酷暑的提前到來，日本將出現嚴重的電力供應緊張問題。6月標誌著日本夏季的開始，氣溫通常保持在30℃以下。但在剛剛過去的週末，東京市中心的氣溫升至35℃以上，而東京西北部的伊勢崎市氣溫則達到創紀錄的40.2℃，這是日本自有記錄以來6月份的最高氣溫。
異常炎熱的天氣正將東京電網逼近極限，東電轄區的電力供應備用容量，即“電力預備率”，經預測將降至5%以下，為3.7%，幾乎踩到“預備率”紅線（3%），日本經濟產業省因此於27日對相關地區首次發佈了新設立的“供電緊張警報”。
東京電力公司網站的信息顯示，該公司所負責供電的範圍包括東京都、茨城縣、埼玉縣、千葉縣等1都8縣。這一區域生活著約占日本人口總數1/3的民眾，約3700萬人。“警報”發佈後，他們被呼籲在當天下午的15至18時這一時段盡己所能地節約用電，譬如：關掉不必要的燈，將空調溫度設為28℃，保持冰箱冷藏溫度為“中度”等。
綜合NHK、朝日新聞等日媒報導，首日（27日）限電開始後，東京都政府將1/4的電梯停止運行，關閉了辦公樓裡大部分的燈，並讓工作人員儘量集中在一個區域內，眾人只能借著電腦螢幕微弱的光摸黑辦公。
鉾田市政府也關閉了辦公樓2樓以上所有樓層的大部分照明燈，全市包括圖書館、中小學等約30個公共設施都採取了比以往更嚴苛的節電措施。
涉及區域內的企業也儘量配合限電措施或採取“自救”，索尼關閉了部分基地標識上的燈光；三菱準備在位於橫濱市和相模原市的生產車間使用自家發電機；首都圈附近的約8800家7-11便利店調整了備餐時間，不在限電時段製作油炸食品等；岩崎食品工業則緊盯著工廠裡新裝的電力監控系統，一旦用電警報響起，就只能面臨停工。
當天諸多公共場所大多採取了節電措施。被稱為“證券之街”的東京日本橋兜町，罕見地關閉了顯示股價的標誌性顯示幕。
池袋太陽城、上野多慶屋等商業街區，其廣告螢幕、部分自動扶梯停止運作，貨架上展示的電視機、電風扇等家電產品的電源也全部關閉。
就連商場頂樓一商業水族館裡的瀑布景觀也因節電而關閉，酷暑下展廳裡的企鵝都躲在綠蔭處乘涼。
由於限電時段正好撞上日本民眾一般準備晚飯的時候，不能用電鍋、電熱水壺讓很多家庭主婦非常頭疼，因此社交媒體上還出現了“如何用煤氣和砂鍋做飯”的熱門帖子。
為了避免在家中油炸食品導致室內變熱，當天還有不少商場的地下賣場對天婦羅、炸豬排等外帶油炸食品進行打折促銷，吸引了許多消費者光顧。
兩天來，限電已經嚴重影響東京等地區民眾的日常生活，截至今天上午已經導致13人因疑似中暑被送往醫院。富士新聞網還報導稱，據信至少有2人死於中暑，這促使當局緩和了節能呼聲。
28日，日本經濟產業大臣萩生田光一在新聞發佈會上說：“很顯然，有些老年人已經關掉了空調，因為我們要求人們節約能源，但現在天氣這麼熱，請不要猶豫，儘量保持涼快。”而像這樣的日子至少還要延續到29日，NHK最新報導稱，明天的限電時間還要延長至當晚20點。
對於此次出現的電力供應不足問題，朝日新聞分析表示，除了夏季用電需求猛增外，電力產能難以大幅提升也是引發供需緊張的重要原因。在核電大量停運的同時，日本的火力發電由於關停老舊設備，以及今年3月福島近海地震的影響，短期內增產面臨瓶頸；再加上今夏超出預期的酷暑，由此導致電力供應嚴重不足。
為了儘快改善電力吃緊的窘迫，東京電力公司和中部電力公司的合資企業近日宣佈，將在29日提前重啟位於千葉縣和愛知縣的兩座火力發電廠。
不過有日媒認為，這一舉措實際是“杯水車薪”，稱發電廠重啟後只能改善1%的供電告急，但只要氣溫升高1℃，用電率就會上漲2%，東電供電始終是在“走鋼絲”。#日本# #台湾电价确定调涨#
不同类型的电源供应
现代电子学的真正乐趣始于半导体和数字电子学。电子学全部是关于信号(以电压或电流的形式)和通过元件和电路处理信号。半导体电子学是通过将电子信号处理为二进制值(0和1，或者低和高)来实现的。半导体电子学将信号作为二进制值进行处理的这种应用导致了布尔逻辑以数字电子学的形式实现。从此，电子技术开始应用于计算机技术。很快，工程师和研究人员设计了一些方法来测量各种物理量，方法是将它们转换成模拟电信号，并将这些模拟信号数字化为数字值。他们还设计了将数字信号转换为等效模拟电信号的方法。现在，计算机也可以与物理世界互动和作出反应。
大多数现代电子学是关于“电子计算”及其在现实世界中的应用。电子计算与显示技术和输入/输出电子设备相结合，导致了通用计算机的发展。电子计算与各种通信技术相结合，导致了电信、电视和互联网技术的发展。电子计算与无线通信、传感器相结合，促进了移动电子和可穿戴设备的发展。电子计算与传感器和执行器的结合导致了嵌入式系统、机器人和自动化等应用的发展。
但是，在我们开始永无止境的半导体和数字电子学之旅之前，最好对电源有一些基本的了解。它是给任何电子电路或设备提供生命的电源。每一个电子电路或设备基本上需要有一个电源部分或可能需要连接作为负载与外部电源电路。
电力的来源可以是电力传输线路(市电) ，机电系统(交流发电机和发电机) ，太阳能，或者像电池和电池这样的存储设备。电源是电力转换器，它将电力从一个电源转换成适合负载电路的电压、电流和频率。电源可以是交流电或直流电。像发电机和电源，电力提供交流电力，而电池和太阳能设备来源直流电力。电源电路可以从交流或直流电源输入电源，并且输出交流或直流电源转换成适合负载的电源。因此，电源电路可以分为交流到交流、交流到直流、直流到直流和直流到交流电源。
各种交流到交流电源包括可变交流电源、隔离变压器和变频器。交流到直流电源是最常见的。一些交直流电源包括非稳态线性直流电源、线性稳压直流电源(台式电源)、开关稳压电源和纹波稳压电源。基于电池的电源、太阳能电源和 dc-dc 转换器都是 dc-dc 电源的例子。电池电源和太阳能电源用于直接为电子电路供电，而直流-直流转换器一般用于将输入的直流电转换为不同电平，为同一设备中的不同电路供电，而不是使用不同的交流-直流电源获得不同的电压/电流水平。逆变器、发电机和 UPS 是常用的直流-交流电源。
可变交流电源
可变交流电源采用变压器或可调式自耦变压器。这些是用来转换交流电压水平。可以采用多绕组或分接头的变压器来设计这种电源，也可以采用可调的自耦变压器。这些电源转换交流电压和电流水平，而源电源的频率保持不变。
变频器
用于变换交流电源的频率。这些可以设计使用机电设备，如马达发电机组或与整流器-逆变器组的帮助。整流器首先将交流转换为直流，然后逆变器将直流转换为不同频率的交流。
隔离变压器
隔离变压器用于交流到交流电源，在电源和负载电路之间需要隔离阻抗匹配。隔离变压器通常不转换电源电压水平或频率。这些电路在连接平衡和不平衡电路时很有用。
这些隔离变压器用于提高或降低电压，同时保持电源和输出电路隔离通过 CE 认证加强绝缘。(图片: 信号变压器)
非调节线性
电源非调节线性电源是简单的交直流电源。这些设计使用降压变压器，整流器，滤波电容器，和放电电阻。首先，变压器将线电压转换为交流电中所需的电压水平。然后使用半波或全波整流器将降压的交流电压转换为直流电压。整流器采用二极管结构。脉动直流从整流器是平滑使用滤波电容器。可以在滤波电容器上并联一个放电电阻器以起到保护作用。
不受管制的电源供应简单而耐用。然而，它们的输出电压可能会因输入电压或负载电流的变化而发生变化。所以，这些都不是很可靠。此外，这些只能设计为输出一个固定的电压和电流。
线性稳压电源
线性稳压电源是交直流电源。这些是相同的非调节(蛮力)电源，除了他们使用晶体管电路工作在有源或线性区域代替放电电阻。这个有源晶体管级可以输出不同的精确直流电压水平。有几个电压调节器集成电路内集成有源晶体管电路可用。线性稳压电源稳定，安全，可靠，无噪音。有稳压器集成电路可用于广泛的输入和输出电压，并输出固定的直流电压。这些供应品的主要缺点是成本、大小和能源效率。这些供应失去了大量的能源，由于功耗和可能需要与调节集成电路散热器的使用。
开关稳压电源
开关稳压电源是一种复杂的交直流电源，往往结合了无管制和稳压电源的优点。在开关电源中，线电压被整流为直流电压，然后在开关管的帮助下再转换为方波交流电压。这个高频方波然后下降或加强，然后再次整流。整流后的直流电压被过滤后再提供给负载。
线性电源比类似开关电源(下)要大10倍，但线性电源具有开关电源无法匹配的有益属性。
开关稳压电源开关稳压电源是一种复杂的交直流电源，往往结合了无管制和稳压电源的优点。在开关电源中，线电压被整流为直流电压，然后在开关管的帮助下再转换为方波交流电压。这个高频方波然后下降或加强，然后再次整流。整流后的直流电压被过滤后再提供给负载。
纹波稳压电源
纹波稳压电源是对非稳态交直流电源的一种改进。它是通过将非稳态电源与在饱和区工作的晶体管电路相结合而设计的。晶体管电路将直流电力传输到电容器以维持电压水平。波纹调节电源的主要优点是它的能量效率。
可调整稳压电源线性稳压
电源可以改进，以提供一个可调整的电压范围使用可变电阻器在末端。该可变电阻器可将输出电压降至可调值。这种可调电源可以提供从零到电源调节的最大电压范围。对称线性稳压电源也可以改造成负极性电压。
电池和太阳能电源
提供电池，电池，太阳能电池板提供直流电源。来自存储设备或太阳能电池板的电力需要首先过滤，以消除脉动的波纹。然后可以使用稳压器集成电路将其调节到所需的直流电压水平。如果需要提高电池或太阳能电池板的供电电压，可以使用晶体管作为放大器。
DC-DC 变换器
用于升压或降压 DC 电压。Dc-dc 转换器可以是半导体、机电或电化学转换器。推挽变换器、降压变换器、升压变换器、降压升压变换器等开关电源是半导体型 dc-dc 变换器的典型例子。这些电源一般用于转换直流电(从市电或其他交流电源校正) ，以提供不同的直流电平，而不是在一个设备中使用许多交流到直流电源。
2w 直流-直流电源的一个例子
直流-交流电源
这些类型的电源一般用于电源备份。逆变器、 UPS 和发电机就是这种电源系统的例子。
电子爱好者和工程师最常用的是线性稳压电源和电池电源。其他类型的电源一般是为特定的应用或电路而设计和生产的。有些电路可能需要使用太阳能电池板设计电源。
对于初学者来说，使用线性稳压电源是非常方便的，这种电源可以提供常用的直流电压，如12v，9V，5V 和3v。对于便携式电路，同样的电压可以通过使用基于电池的稳压电源实现。以电池为基础的稳压电源可能需要定期更换电池。因此，线性稳压电源提供常用的直流电压水平是最好的原型和测试电子电路。如果需要的话，生产电路可以通过电池或基于太阳能电池板的电路提供电力。
白纪龙老师从事电子行业已经有15个年头， 到目前为止已开发过的产品超上百款，目前大部分都已经量产上市， 从2018年开始花了5年的时间， 潜心录制了上千集的实战级电子工程师系列课程， 该课程从元器件到核心模块到完整产品 老白的初心是“愿天下工程师 不走弯路” 其中， 就有详细讲解MOS管和IGBT的课程！
现代电子学的真正乐趣始于半导体和数字电子学。电子学全部是关于信号(以电压或电流的形式)和通过元件和电路处理信号。半导体电子学是通过将电子信号处理为二进制值(0和1，或者低和高)来实现的。半导体电子学将信号作为二进制值进行处理的这种应用导致了布尔逻辑以数字电子学的形式实现。从此，电子技术开始应用于计算机技术。很快，工程师和研究人员设计了一些方法来测量各种物理量，方法是将它们转换成模拟电信号，并将这些模拟信号数字化为数字值。他们还设计了将数字信号转换为等效模拟电信号的方法。现在，计算机也可以与物理世界互动和作出反应。
大多数现代电子学是关于“电子计算”及其在现实世界中的应用。电子计算与显示技术和输入/输出电子设备相结合，导致了通用计算机的发展。电子计算与各种通信技术相结合，导致了电信、电视和互联网技术的发展。电子计算与无线通信、传感器相结合，促进了移动电子和可穿戴设备的发展。电子计算与传感器和执行器的结合导致了嵌入式系统、机器人和自动化等应用的发展。
但是，在我们开始永无止境的半导体和数字电子学之旅之前，最好对电源有一些基本的了解。它是给任何电子电路或设备提供生命的电源。每一个电子电路或设备基本上需要有一个电源部分或可能需要连接作为负载与外部电源电路。
电力的来源可以是电力传输线路(市电) ，机电系统(交流发电机和发电机) ，太阳能，或者像电池和电池这样的存储设备。电源是电力转换器，它将电力从一个电源转换成适合负载电路的电压、电流和频率。电源可以是交流电或直流电。像发电机和电源，电力提供交流电力，而电池和太阳能设备来源直流电力。电源电路可以从交流或直流电源输入电源，并且输出交流或直流电源转换成适合负载的电源。因此，电源电路可以分为交流到交流、交流到直流、直流到直流和直流到交流电源。
各种交流到交流电源包括可变交流电源、隔离变压器和变频器。交流到直流电源是最常见的。一些交直流电源包括非稳态线性直流电源、线性稳压直流电源(台式电源)、开关稳压电源和纹波稳压电源。基于电池的电源、太阳能电源和 dc-dc 转换器都是 dc-dc 电源的例子。电池电源和太阳能电源用于直接为电子电路供电，而直流-直流转换器一般用于将输入的直流电转换为不同电平，为同一设备中的不同电路供电，而不是使用不同的交流-直流电源获得不同的电压/电流水平。逆变器、发电机和 UPS 是常用的直流-交流电源。
可变交流电源
可变交流电源采用变压器或可调式自耦变压器。这些是用来转换交流电压水平。可以采用多绕组或分接头的变压器来设计这种电源，也可以采用可调的自耦变压器。这些电源转换交流电压和电流水平，而源电源的频率保持不变。
变频器
用于变换交流电源的频率。这些可以设计使用机电设备，如马达发电机组或与整流器-逆变器组的帮助。整流器首先将交流转换为直流，然后逆变器将直流转换为不同频率的交流。
隔离变压器
隔离变压器用于交流到交流电源，在电源和负载电路之间需要隔离阻抗匹配。隔离变压器通常不转换电源电压水平或频率。这些电路在连接平衡和不平衡电路时很有用。
这些隔离变压器用于提高或降低电压，同时保持电源和输出电路隔离通过 CE 认证加强绝缘。(图片: 信号变压器)
非调节线性
电源非调节线性电源是简单的交直流电源。这些设计使用降压变压器，整流器，滤波电容器，和放电电阻。首先，变压器将线电压转换为交流电中所需的电压水平。然后使用半波或全波整流器将降压的交流电压转换为直流电压。整流器采用二极管结构。脉动直流从整流器是平滑使用滤波电容器。可以在滤波电容器上并联一个放电电阻器以起到保护作用。
不受管制的电源供应简单而耐用。然而，它们的输出电压可能会因输入电压或负载电流的变化而发生变化。所以，这些都不是很可靠。此外，这些只能设计为输出一个固定的电压和电流。
线性稳压电源
线性稳压电源是交直流电源。这些是相同的非调节(蛮力)电源，除了他们使用晶体管电路工作在有源或线性区域代替放电电阻。这个有源晶体管级可以输出不同的精确直流电压水平。有几个电压调节器集成电路内集成有源晶体管电路可用。线性稳压电源稳定，安全，可靠，无噪音。有稳压器集成电路可用于广泛的输入和输出电压，并输出固定的直流电压。这些供应品的主要缺点是成本、大小和能源效率。这些供应失去了大量的能源，由于功耗和可能需要与调节集成电路散热器的使用。
开关稳压电源
开关稳压电源是一种复杂的交直流电源，往往结合了无管制和稳压电源的优点。在开关电源中，线电压被整流为直流电压，然后在开关管的帮助下再转换为方波交流电压。这个高频方波然后下降或加强，然后再次整流。整流后的直流电压被过滤后再提供给负载。
线性电源比类似开关电源(下)要大10倍，但线性电源具有开关电源无法匹配的有益属性。
开关稳压电源开关稳压电源是一种复杂的交直流电源，往往结合了无管制和稳压电源的优点。在开关电源中，线电压被整流为直流电压，然后在开关管的帮助下再转换为方波交流电压。这个高频方波然后下降或加强，然后再次整流。整流后的直流电压被过滤后再提供给负载。
纹波稳压电源
纹波稳压电源是对非稳态交直流电源的一种改进。它是通过将非稳态电源与在饱和区工作的晶体管电路相结合而设计的。晶体管电路将直流电力传输到电容器以维持电压水平。波纹调节电源的主要优点是它的能量效率。
可调整稳压电源线性稳压
电源可以改进，以提供一个可调整的电压范围使用可变电阻器在末端。该可变电阻器可将输出电压降至可调值。这种可调电源可以提供从零到电源调节的最大电压范围。对称线性稳压电源也可以改造成负极性电压。
电池和太阳能电源
提供电池，电池，太阳能电池板提供直流电源。来自存储设备或太阳能电池板的电力需要首先过滤，以消除脉动的波纹。然后可以使用稳压器集成电路将其调节到所需的直流电压水平。如果需要提高电池或太阳能电池板的供电电压，可以使用晶体管作为放大器。
DC-DC 变换器
用于升压或降压 DC 电压。Dc-dc 转换器可以是半导体、机电或电化学转换器。推挽变换器、降压变换器、升压变换器、降压升压变换器等开关电源是半导体型 dc-dc 变换器的典型例子。这些电源一般用于转换直流电(从市电或其他交流电源校正) ，以提供不同的直流电平，而不是在一个设备中使用许多交流到直流电源。
2w 直流-直流电源的一个例子
直流-交流电源
这些类型的电源一般用于电源备份。逆变器、 UPS 和发电机就是这种电源系统的例子。
电子爱好者和工程师最常用的是线性稳压电源和电池电源。其他类型的电源一般是为特定的应用或电路而设计和生产的。有些电路可能需要使用太阳能电池板设计电源。
对于初学者来说，使用线性稳压电源是非常方便的，这种电源可以提供常用的直流电压，如12v，9V，5V 和3v。对于便携式电路，同样的电压可以通过使用基于电池的稳压电源实现。以电池为基础的稳压电源可能需要定期更换电池。因此，线性稳压电源提供常用的直流电压水平是最好的原型和测试电子电路。如果需要的话，生产电路可以通过电池或基于太阳能电池板的电路提供电力。
白纪龙老师从事电子行业已经有15个年头， 到目前为止已开发过的产品超上百款，目前大部分都已经量产上市， 从2018年开始花了5年的时间， 潜心录制了上千集的实战级电子工程师系列课程， 该课程从元器件到核心模块到完整产品 老白的初心是“愿天下工程师 不走弯路” 其中， 就有详细讲解MOS管和IGBT的课程！
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