世界最早的水电站在哪里？
水力发电在电力产业发展中历史久远，但如果去问一个水电行业的从业人员，世界上最早的水电站在哪里？可能得不到确定的回答。从百度搜索“世界第一座水电站”，显示结果是“1878年法国建成世界第一座水电站”，几乎所有中文“知识”“科普”类网站都引其为标准答案。但若想了解具体内容，网上找不到可以佐证的资料。对本行业的兴起和发展历史寻宗问底，做更多一些了解，应该还是一件有意义的事。
“1878年法国建成世界第一个水电站”字样出现于1990年编成的四卷本《中国水利百科全书》中。1992年第一版《中国大百科全书》水利卷“世界水利史”“水力发电”条目及“水利大事年表”都写明“1878年法国建成世界第一个水电站”。而第一版《中国大百科全书》电工卷的“水电站”条目却说“1888年美国人建成世界上第一座水电站”，其“水力发电”条目又说“1878年在德国建成世界上第一座水电站”。
那么，世界第一座水电站究竟在哪里呢？
英文资料比较集中地指向两处地方，1878年英格兰诺森伯兰郡Ruthbury和1882年美国威斯康辛州Appleton。
威廉•阿姆斯特朗在英国是一位传奇人物，本为律师出身，却喜好工程。1878年阿姆斯特朗用一套汤姆逊水轮机组驱动一台西门子4.5千瓦直流发电机发电，点亮了其安装在画廊里的电弧灯，使Cragside成为世界上第一座用水力发电来照明的居所。
亨利•罗杰斯是美国威斯康辛州Appleton的一名企业家，1882年获知大发明家爱迪生在纽约珍珠街筹建火力发电站的计划后，他产生了在Appleton利用福克斯河的水能资源，用水轮机取代蒸汽机以水力发电的想法。他订购了两台爱迪生直流发电机，与福克斯河边造纸厂的水力设备连接，于1882年9月30日成功发电，为周边造纸厂和住宅提供照明。
IHA“水电简史”载：“世界上第一个水力发电项目于1878年为英格兰克拉格赛德乡间别墅的一盏灯供电；四年后，第一家为私人和商业客户提供服务的水电站在美国威斯康辛州开业。十年内，上百座水电站投入运营。在北美，1880年在密歇根州GrandRapids、1881年安大略省Ottawa、1881年纽约州Dolgeville及NiagaraFalls修建了水电站。它们被用来照亮工坊和一些当地建筑物。”可以看出，在1880年前后，欧美国家出现了为数不少的水力发电用于照明的项目，从西门子和爱迪生两家直流发电机（dynamo）的销售清单应该可以统计出来。但上述在英格兰克拉格赛德和威斯康辛阿普尔顿的两个实例故事完整、史料丰富，涉及名人名宅，加上大量的实物存留和当年报刊书籍的记录报道，其它同期水电项目难以与之比肩。因此，如果以英文资料查索，英国Cragside和美国Appleton这两个水电项目是水电业界、能源机构、科技史研究网站、博物馆、百科全书及各类媒体认可度最高的世界上最早的水电站。
图1 英国Cragside庄园发电间内景 资料图片
图2 火神街水电站国家历史工程地标授牌 资料图片
到此是否应该下结论，Cragside或Appleton是世界第一个水电站所在地方呢？我觉得Cragside用水力发电点亮私宅，可视作最早的水力发电实际应用，但称之为水电站稍许勉强。Appleton火神街水电站自用加商业运行，初步实现了产和用的分离，供电作为商业服务的一个门类出现，展示了水力发电的应用前景，其先驱示范作用推动了水电产业起步发展，从这层意义上看，前面说检索英文资料大都把Appleton火神街水电站写为世界第一个水电站，可算是受之无愧的。
1880年代早期水力发电出现的技术背景是水轮机的改进，直流发电机的日趋成熟，白炽灯的发明应用，当然还需要有用得起电的工厂主和财富阶层。1890年代，各种发明及改进的技术成果推动水力发电日益成熟，真正意义上的水电站出现了。
北美大湖区尼亚加拉河连通伊利湖与安大略湖，其中尼亚加拉瀑布上下高差57米，流量近6000秒立米，既是举世闻名的旅游胜地，也是水电开发的不二佳选。尼亚加拉瀑布由马蹄形瀑布、美国瀑布、新娘面纱瀑布三部分组成，此区域前后80年总计开发了大小十多个水电项目，成为当之无愧的水电“圣地”和“博物院”，共有7个水电厂址（美国侧3个，加拿大侧4个），其中最著名的就是1895年开始发电的亚当斯水电站。
图1 美国威斯康辛州阿普尔顿福克斯河火神街水电站
（河边中间位置处白色房子）资料图片
图2 火神街水电站（1932年复建）资料图片
图3 尼亚加拉瀑布上游两处水电站遗址 林初学摄
图4 尼亚加拉瀑布公园公羊岛上的特斯拉塑像 资料图片
曾有记载1881年实业家舍尔科普夫利用其经营的引水渠在美国瀑布下游约1公里处河岸边安装了一台直流发电机，为尼亚加拉瀑布城提供照明服务。舍尔科普夫水电公司旗下的水电站经数次扩建，渐具规模，公司后来并入了亚当斯经营的尼亚加拉电力公司。
爱德华•亚当斯是美国金融投资家，曾任爱迪生电力公司董事，其经营尼亚加拉电力公司之背后有强大的金融财团支持，摩根、阿斯特、范德比尔特家族都有投资。亚当斯的大瀑布水电站选址在马蹄形瀑布上游约2公里美国侧岸，1890年开始招标，向欧美厂商征集水电站设计建造方案，引水工程很快开工建设，水轮机设计制造也较早地开始，但电气方案迟迟未能确定，亚当斯在规划阶段即雄心勃勃要实现远距离送电，而当西屋电气的威斯汀豪斯和交流电专利发明人特斯拉合作完成1892年芝加哥世博会照明项目后，亚当斯终于下定决心选择交流电系统作为大瀑布水电站电气设计方案，1893年发电机组合同授予了西屋电气及制造公司，变压器及输电线路合同授予了爱迪生持有股份的通用电气公司，电站总共安装10台单机容量5000马力（3675千瓦）交流发电机组，除满足本地电力需求外，以11000伏电压25赫兹两相交流电向40公里外的水牛城输送。1895年3台机组发电，1896年开始向水牛城供电。亚当斯的大瀑布水电站成功建成投运，成为轰动世界的重大新闻，被誉作工程师、金融家和科学家鼎力合作的结晶。实践出真知，力主直流系统的爱迪生也接受了交流变电输电系统的合同，爱迪生与特斯拉的直流交流之争自此逐渐平息，工业革命之电气化时代加速到来。后来亚当斯和特斯拉都登上过《时代》周刊的封面。如今尼亚加拉瀑布公园美国、加拿大两侧各建有特拉斯的青铜塑像，一坐一立，纪念这位对人类生活改善产生过重大影响的伟大发明家。舍尔科普夫首个水力发电略早于Appleton福克斯河水电项目，亚当斯的大瀑布水电站具备规模化利用水力发电、电能远距离传输、为城市及工业多种负荷供电等现代电力产业特征，后来两家电力公司又合并了，所以有相当一些资料也把尼亚加拉瀑布的水电站称作世界上第一个水电站。
尼亚加拉瀑布彩虹桥，桥下前方为舍尔科普夫水电站遗址。摄影：林初学
近些年两个水电遗址对外开放，尼亚加拉瀑布公园增添人文新景。下游美国侧的舍尔科普夫电站遗址电梯开通，游人可以进到水电站博物馆参观，穿行于办公间，下到河谷底的厂房残垣和尾水平台亲水观景，沿岸坡小道惬意漫步。上游加拿大侧的公园水电站改建成了博物馆，游客在大厂房里作水电时光之旅，如同浏览一册三维立体的写人水电故事的彩绘书，沉浸式光影秀非常令人震撼，水与电的线条和色块，变幻着人们的生活图画，时而置身滔天水浪之中，时而化作电流流动的节点，孩子们在水流电流的舞蹈里欢快畅跑，大人们感抚工业化长河中历史的波涛。为提振新冠影响中受损的旅游业，尼亚加拉瀑布公园于2022年7月推出了最新游览项目“TheTunnel”，游客可以从公园水电站厂房内部乘坐玻璃观光电梯，透视水电站各层结构，下行55米至尾水廊道，沿着这条一百多年前由红砖砌成的廊道前行650米来到尼亚加拉河边，廊道口观景平台是一拍照点，左边可观新娘面纱和美国瀑布，右边近靠马蹄形瀑布，晴天下午经常能拍到彩虹。如果水电人去尼亚加拉瀑布旅行，一定要计划安排额外时间“朝圣”这些景点，去重温水电产业的百年岁月，感悟工业建筑之美、科技发明之美、人水和谐之美。
通过上述文字对世界上最早的水电站在哪里的问题进行了粗略梳理，相信大家已经有基本的认识。我觉得，中文信息搜寻结果“1878年法国建成世界第一座水电站”是不准确的，造成这个结果的原因可能是早年“水力发电”编目写作时参考信息不够全面准确，或许也跟何谓“水电站”缺少严格定义有关。建议水电企业或学会组织按照现在能查实的确定性更强、认可度更高的信息进行必要的更新或补充。
安大略省尼亚加拉瀑布的加拿大马蹄瀑布和桌岩欢迎中心 图片来源：图虫创意
回到可爱的百度，世界第一个水电站的搜索结果中还有“世界第一座抽水蓄能电站是瑞士于1879年建成的勒顿抽水蓄能电站”“世界上第一座抽水蓄能电站于1882年诞生在瑞士的苏黎世”字样，这里抽水蓄能电站“建成”“诞生”时间如此之早，对这点我持高度存疑，限于文章篇幅，此处不加评述。抽水蓄能是目前方兴未艾的新型能源项目投资浪潮中的热点，回顾其发展历史，可以帮助增加对抽水蓄能的经济逻辑和技术特性的理解。其诞生年代之谜，也就留给我们年轻的水电工程师们去查证吧。