陳 悅

（中國科學院自然科學史研究所，北京100190）

發(fā)電廠是現代城市發(fā)展的重要因素，都市與大型發(fā)電廠形成了非常緊密的互動關系。南京國民政府首都電廠（英文名稱Capital Electricity Works）的前身先后為金陵電燈官廠、南京電燈廠。至首都電廠時期，已歷經兩次技術轉型，從清末的一座小型電燈廠發(fā)展至大型官營都市企業(yè)。1930年代，首都電廠一躍成為當時國民政府官營的最大電廠，也標志著中國城市供電技術達到了新的階段。

關于這家重要的電廠，王樹槐依據建設委員會《公報》等史料，首次深入研究其在抗戰(zhàn)前的十年歷程[1]；鄭會欣辨析該廠抗戰(zhàn)前的私營化過程，提出了有啟發(fā)性的見解[2]；束建民等也曾簡述其技術改造的過程[3]。實際上，現存有關首都電廠的史料非常豐富。擬結合新近發(fā)現的線索，著重補綴其技術發(fā)展的概貌。

首都電廠誕生之初即為官營企業(yè)。關于近代官營企業(yè)的得失成敗，學界已多有研究，多以經濟史為主線稍帶工業(yè)技術的話題。值得注意的是，李伯聰等從工程、工程體系和產業(yè)發(fā)展的新視角，詮釋了南京國民政府時期，統(tǒng)制經濟政策的轉向和國有經濟的擴張，官營（含國營與省營）企業(yè)在“三元格局”（國有、外資和民營）中對技術發(fā)展的復雜影響[4-5]。首都電廠在1937年私營化之前，長期作為第一大國有電廠，其經營理念的轉變、工程設計、建設實施、業(yè)務推廣均具有代表意義。從技術史的視角，分析該廠的兩次技術升級，探討都市建設與企業(yè)發(fā)展的互動。

1 金陵電燈官廠與照明用電

中國電力的引入與普及，與城市的發(fā)展關系密切。從1882年英國人迪斯（C.M.Dyce）等在上海設立電燈廠起，電力事業(yè)開始迅猛發(fā)展。當時以大中城市與工礦企業(yè)為用電集中地，小電廠林立，設備與技術均靠引進，以火電為主。1929年，中國汽輪發(fā)電機裝機總容量約50 萬kW，較之十年前增長5倍。據建設委員會該年的統(tǒng)計，全國發(fā)電廠總計704家。其中，民營523家，裝機容量206 kW；官營17家，裝機容量48 kW；外商經營與工礦自備的發(fā)電廠分別達35家和149家，裝機容量分別為273 kW和308 kW。相較而言，外資電廠多為大電廠、用大發(fā)電機，雖電廠數量不足5%，但發(fā)電能力約占全國的三分之一；官營電廠不僅數量少，發(fā)電量也僅占5.7%?？傮w上，江蘇?。ê虾＃╇姀S120 家，總裝機容量63 504 kW，數量與能力均居國內第一，人才與配套工廠也較其他地區(qū)集中[5]。

首都電廠前身系清末在南京西華門的電燈廠，創(chuàng)立于宣統(tǒng)元年(1909年)。1907年籌辦時，官府最初擬官督商辦，但亨耀公司未能籌資，1909年時任江南財政局提調許星璧向兩江總督張人駿提議，由農工商部調撥庫銀20 萬兩，在南京西華門外的旗下街建造電燈廠，主要供給江寧將軍府與兩江總督府衙門及其所屬官署的晚間照明，因而定名“金陵電燈官廠”（下文簡稱金陵電廠），總辦由許星璧兼任，系官辦性質[6]。

金陵電廠屬火力發(fā)電廠。最初的3 臺125 kVA（早期兼用kVA與kW作發(fā)電機容量單位）單相交流發(fā)電機，各用165馬力（約121 kW）直立復漲蒸汽引擎作動力源，設備由上海西門子洋行代購[7]。1910年，第1 臺125 kVA 發(fā)電機組送電，次年冬整體工程告竣，即向南京供電[8]。金陵電燈官廠成為中國地方官辦電氣事業(yè)的開端之一。在業(yè)務上，電廠集發(fā)、供、用電于一身，1910年開始嘗試將余電擴至民用照明，則是經營上的勢在必行之舉。電表普及之前，包燈計費為電廠主要的售電形式，廠方曾將“價目簡章”刊于報紙[9]。兩條2.3 kV 輸電線路，分別向城中與城南地區(qū)800 戶供電，可供給近萬盞16 W燈每晚8小時之用，初步滿足上層人士的公私照明之需。

2 南京電燈廠“一廠兩所”與城市用電

市民用電很快成為維系金陵電廠運營的關鍵。民國初期，孫中山宣布了一系列振興實業(yè)的方針，城市與工商業(yè)直接帶動了電力工業(yè)的發(fā)展。1912年，金陵電廠由中華民國江蘇省實業(yè)廳接管，改稱“江蘇省立南京電燈廠”[10]。其供電范圍已轄三山街、中正街、三元巷、鼓樓、下關變壓所5個配電處，變壓器9臺，計645 kVA，維護線路64里，桿木1178 根，用戶約 1200 戶，裝燈約 2 萬盞[7]。由于供電已超原有設計，城市用電卻只增不減，供需矛盾導致燈光暗淡，責難蜂起。

電廠不得不實施首次技術升級，先是增裝發(fā)電機組，后又建新發(fā)電所。1914年添加2 臺100 kW單相發(fā)電機組；1919年考慮商戶的需求，加裝50、125 及270 kVA 發(fā)電機三座三相機組，各用70、165及365馬力直立復漲蒸汽引擎?zhèn)鲃?。至此，西華門發(fā)電所共有容量820 kVA，較建廠初期有很大提升[7]?？墒牵玛P商埠居民有萬余家，商店數千戶，供電能力依舊捉襟見肘。下關商民曾聯名呈請交通部，要將電燈廠劃歸商辦[11]。

當時，各方均看好在下關江邊添設發(fā)電所。1919年12月1日，電廠與上海慎昌洋行簽訂購機合同，由該洋行承辦安裝美國奇異公司（通用電氣公司）1 臺1250 kVA 三相交流汽輪發(fā)電機。新電站于1920年發(fā)電，形成了“一廠兩所”的格局。城內老電站為“江蘇省立南京電燈廠西華門發(fā)電所”，新電站則為“江蘇省立南京電燈廠下關發(fā)電所”。

這一時期的升級，已能提供三相交流電，說明在原有居民用戶為主的基礎上，開始為城區(qū)的工商用戶供電。不過，南京工業(yè)用電的情況遠遠不及上海同期，后者的工業(yè)用電占比高達87.6%[12]。這也反映出兩座城市工業(yè)實力的差異。另外，電廠的燃煤供應問題日益突出。開灤煤礦所產煤粉（屑）難于滿足設備要求，另需部分日本長崎的崎戶煤，掣肘發(fā)電能力的提升。

3 首都電廠與首都建設

1927年國民政府成立，統(tǒng)制經濟政策推動了國有經濟的擴張，以沒收方式轉為官營是當時常見的企業(yè)“轉制”方式[13]。電燈廠即被作為“逆產”收歸官營，改稱“南京市電燈廠”，仍保持“一廠兩所”結構。1928年4月南京市電燈廠劃歸國民政府建設委員會直管，更名為“建設委員會首都電廠”，屬國有企業(yè)。后續(xù)的一系列技術改造表明，國有首都電廠的出現，不僅意味著供電能力的躍升，而且屬于首都建設規(guī)劃的一項重要內容。

國民政府定都南京后，黨政軍警機關用電攀升，人口驟增，同時市政建設、工商業(yè)發(fā)展快，其中的動力與熱力用戶的出現，更突顯了發(fā)電、原料供應、設備維護、輸電與配電等各環(huán)節(jié)不敷需求的窘況。當時，下關發(fā)電所每晚供電8500余度，耗煤量29 t，發(fā)電機組額定功率為1000 kW，實際過載作業(yè)至1200 kW，機件損傷隱患難消。西華門發(fā)電所供電只有前者的一半，但耗煤量卻相同。廠方認為，機器設備過于陳舊，水渣厚積，效率低下[7]。在輸電與配電環(huán)節(jié)，早期的導線過細，至線損過大，雖一度更換，僅去除了部分線路的積弊。西華門晚間最高負荷達400 kW，但線損率高達60%[14]。改用的表燈制，亦未能普及，私接偷電現象也加重了線路負荷，“電燈似‘鬼火’，時有時無”[15]。

（1）首都電廠的規(guī)劃。

鑒于電力事業(yè)之于南京市的重要性，首都電廠及電力系統(tǒng)的建設被納入到民國最重要的城市規(guī)劃——《首都計劃》之中，涉及電廠選址、工業(yè)發(fā)展、電線及路燈架設等多方面。

關于“最良”的電力廠選址，首都建設委員會認為，必須綜合權衡經濟、技術與公共安全三個方面。首都的供電主要解決城市中心、工業(yè)區(qū)與自來水等需求，而江心洲北端及夾江東岸地處居民中心區(qū)、工業(yè)區(qū)與自來水廠三處之間，且有水道適于煤運，因而有地利之便；在技術上，該區(qū)域也利于電廠生產用冷水之需；在安全上，江心洲一帶設廠，高壓電線可走城內東西林蔭大道，減少電桿倒伏的風險，若下關設廠則需經城區(qū)干道中山路，且電廠靠近市區(qū)，易受煤煙沉降污染的影響。鑒于下關已具規(guī)模而不便遷移，因而，理想的方案是先在原廠原址基礎上擴建，以后以江心洲北端為電力發(fā)展重心。至于首都的工業(yè)，《首都計劃》建議重視重工業(yè)與輕工業(yè)的未來，擴充電力，多用電燈、電器，還應設廠制造?？梢?，首都電廠在籌劃之中，被寄予厚望[16]。電廠分步實施了建設新廠、過江電纜、自來水廠通電、上新河通電、裝置變周率（60 Hz 變50 Hz）、漢中路放線、新街口地下線路和新建配電所等重要工程[17]。尤以整備設備與改造線路、新建電廠與采購設備最為關鍵。然而，實際的改造與擴建，確有進展，卻不盡理想。

（2）整理設備與改造線路。

建設委員會接手首都電廠，首先以整理機器及增設線路為最重要職責，著手“根本改造”電壓質量差、損耗大及供電線路紊亂等弊病。西華門所的設備年久失修，實有發(fā)電能力僅300 kW 左右。兩家發(fā)電所采取了廢除不經濟的汽輪機, 折舊處理部分鍋爐與柴油機等措施，騰出空間添置先進的柴油機，進行技術升級[18-19]。電廠向慎昌洋行新購125 kVA、219 kVA 發(fā)電機各一臺，各用180、270 匹馬力柴油機傳動（圖1），均于1928年秋裝機發(fā)電；次年，西華門所購置575 kVA 發(fā)電機一臺，用700 匹馬力柴油機傳動；下關發(fā)電所則先后裝置奇異公司制造的750 kW 汽輪發(fā)電機組和瑞士產1600 kW 汽輪發(fā)電機各一臺（圖2）[21]，發(fā)電所裝機總容量達到3350 kW，兩所發(fā)電容量共有4605.2 kW[20]。

圖1 首都電廠柴油發(fā)電機

圖2 首都電廠復式蒸汽引擎發(fā)電機

1930年代初，首都電廠協調周邊地區(qū)數家企業(yè)自用小電廠，根據各方用電情形分段整理，部分區(qū)域改由其他電廠供電，全市電力分布得以稍有平均。1931年冬，電廠敷設長江第一條15 kV、容量2000 kVA 過江電纜，與浦口電廠連接；同年，又向自來水廠借電800 kW[22]；與津浦鐵路局浦口電廠簽訂購電700 kW合同，次年9月由浦口電廠以6.6 kV向江南下關電廠送電[21]。

針對接管前桿線錯亂、路線損失大而致使電壓降低，以及下關、城內龍王廟及城南區(qū)域配電與饋電數種電壓、系統(tǒng)紊亂的情況，整理方案主要是分清饋電區(qū)域和統(tǒng)一配電電壓[23]。其中下關至龍王廟6.6 kV改為13.2 kV，是較大的輸電工程[24]。由于輸電線路、變壓器等破壞甚多，偷電嚴重，輸電60%損失在偷電、漏電[25]，限于資金，4 kV 饋電線僅裝于主要街道，偏僻支路的設備只能從簡，不能按照標準改造[26]。經過整理與改造，首都電力供給較前改善很多，稍解燃眉之急。

（3）新建電廠一期工程與外商主導設備采購。

為應對首都未來發(fā)展，建新電廠、添購大量機器，實不容緩。更何況，數年內生活用電、工農業(yè)用電（絲織、造冰、鋸木、電鍍、印刷、水泥、釀酒、蛋粉、灌溉等）、電氣交通以及農田灌溉必有進一步增長[27]。然因時局多故，經費支絀，又出現廠基問題，導致一再遷延。直到1930年，建設委員會發(fā)行八年短期電氣公債，籌集資金建立新廠[7]。公債由國內各大銀行協助承銷，德商西門子洋行參與新廠工程。新廠仍設在下關，占地15畝有余，計劃發(fā)電容量5萬kW，分兩期完成，抗戰(zhàn)前實際裝機容量3萬kW。

1931年起實施一期工程,主要內容是安裝2 臺5000 kW汽輪發(fā)電機和2臺鍋爐[27]，從設計到訂貨、從安裝到投運，均被德方為首的外商操縱，電廠不能自主[28]。西門子公司負責設計并提供發(fā)電設備，鍋爐由德國包捷克公司（Borsig）供貨，英國拔柏葛公司（Babcock&Wilcox）公司負責配套高低壓汽管、蒸餾器與輸煤器等[7]。2 臺交流發(fā)電機與電輪機直接連接，轉速3000 r/m，頻率50 Hz，勵磁電壓110 V，勵磁機出力33 kW；2臺鍋爐為蒸發(fā)量28t/h的鏈條爐，各配2 臺吹風機；鍋爐室內運煤設備為皮帶式運煤機，每小時可運煤40 t。由于新廠輸出電壓13.5 kV、50 Hz，舊廠發(fā)電機輸電為2300 V 電壓、60 Hz,需經2500 kW 變周波機變?yōu)?0 周波，再將電壓升至13.8 kV，與新廠母線相連送電。

1932年“一·二八”之前，發(fā)電設備及輸配電線路設備大體完成。1933年建設委員會派員驗收，1號和2 號鍋爐及汽輪發(fā)電機全部正式供電[29]。由此，南京地區(qū)全部由下關發(fā)電所供電，原西華門發(fā)電所改為首都電廠西華門營業(yè)所，停止發(fā)電[30]。廠外輸電線路進行了分段整理和擴充，較大的工程包括：下關至龍王廟由6.6 kV提升至13.2 kV，與津浦鐵路浦口電廠接通輸電線路，便于電力互供[7]。如此，全城供電得以平衡。

（4）新建電廠二期工程與自行工廠設計、設備采購。

1933年開始實施二期工程，初定安裝1 臺1 萬kW 汽輪發(fā)電機組,因1935年冬與江南水泥廠簽訂供電合同，決定多添購1臺機組。鑒于一期工程從設計到訂貨、從基建到安裝整個過程全部由外方把持，廠方不能自立，陸法曾總工程師主動謀劃，承擔2 萬kW 汽輪發(fā)電機組整套規(guī)范書的自行確定、設備選型與生產設計。

1934年設備訂貨實施國際招標，這也是中國大型電廠首次自主嘗試工廠設計與設備招標。陸法曾組織技術人員，分鍋爐、汽輪發(fā)電機、凝汽器、電氣控制設備和吊煤機5個專業(yè)組，經半年審核[31]，選擇符合設計要求的設備，并配套成龍。中標機構與設備主要有：美國燃燒工程公司制造的886 m2鍋爐和50 t/h煤粉爐；美國KVST公司制造的磨煤機、吸風機、送風機；美國福斯公司制造的高壓汽水管、閥門及隔熱設備；德國西門子公司的1萬kW汽輪發(fā)電機和變壓器、電動機及低壓控制設備；英國茂偉電機廠制造的凝汽器、凝水泵和抽水機及13.5 kV 最高電壓的電氣控制設備；英國福開森配林公司生產的2.3 kV 高壓電氣設備及廠用電動機；英國斯可達制造廠生產的吊煤機；英國開能達公司生產的所有廠用電纜，計13.5 kV、2.3 kV及380 kV三個電壓等級共18 種[32]。1934年添購的第1 臺1萬kW 發(fā)電機及2臺鍋爐，于1936年9月裝竣發(fā)電。

這兩期新廠工程帶來發(fā)電、供電、用電和區(qū)域電網等多方面的變化包括：首先，供電能力顯著改善，電廠舊設備一律拆除，新設備雖未完全投產，但1937年的發(fā)電量已達8755萬kW·h，比十年前增長了12.56 倍；而且供電、配電的電壓標準得以統(tǒng)一，以13.5 kV 電壓輸電，以 4k V 和2.3 kV 電壓饋電，以380 V和220 V電壓供電；已能夠適應重化工業(yè)用電需求，如向永利化學工業(yè)公司、中國水泥廠與江南水泥廠等用電大戶送電；嘗試供給臨近村邑農用電，如1935年建成中華門至江寧自治實驗縣土山鎮(zhèn)的13.2 kV 線路，水站29 座，17 匹馬力電動機29部，約5萬余畝稻田實現電力灌溉，用水成本大為縮減，且解水患、增收成[7,33]；區(qū)域電網的建設也初見成效，由電廠設計和架設的當時關內電壓最高的66 kV、總容量1.5萬kVA京龍線，向龍?zhí)吨袊鄰S送電；不久又建京湯線，向湯山供電，同時與句容電廠連通；在經營方面，取消包燈制，完善了抄表收費；用戶增至47739戶，最高負荷達1.88萬kW，全年供電量7122.6 萬kW·h，其中工商業(yè)用電占全部用戶實用總電度半數以上，足見其勃興[11]。

（5）抗戰(zhàn)及戰(zhàn)后首都電廠的衰落。

大型電力設備的采購與安裝周期長，首都電廠的擴展工程先后受到資金不足、管理易手和日本侵華等因素的嚴重影響。本來欲新建大型電廠以應新都需要，實際卻緩不濟急，無補于時局。1937年,國民政府建設委員會以70%股權（17萬元）賣給“中國建設銀公司”，其余30%交“經濟部”，由官辦改為所謂“官商合辦”，控制權被宋子文資本集團掌握，歸入其揚子電氣股份有限公司經營管理。因抗戰(zhàn)爆發(fā)，部分設備西遷，電廠的1 臺750 kW 和1 臺1600 kW 發(fā)電機組先后拆往西安西京電廠。當年6月，電廠被日偽“華中水電股份有限公司”強占。二期工程的第2臺機組被迫改用日立電氣制作所的電氣控制設備。日軍占領首都電廠后，實行掠奪性生產，發(fā)供電設備遭到嚴重破壞，供電能力不足1萬kW，且物資材料被掠奪，京龍線和中央門、棲霞山變電所以及通往江寧、句容的13.2 kV線路被毀，首都電廠衰落蕭條。

抗戰(zhàn)勝利，還都南京，首都電廠重歸揚子電氣股份有限公司經營，陸法曾兼任廠長和總工程師，打算恢復并擴增發(fā)電能力。廠方先征用兵工署等機構戰(zhàn)時用的小型發(fā)電機，作為臨時舉措[15]。此后，電廠訂購了美國萬國燃燒工程公司50 t/h蒸汽鍋爐一套、美國奇異公司5萬kW發(fā)電機一臺，力保南京公用事業(yè)以及永利硫酸錏廠、新安紗廠、金陵兵工廠、中央無線電器材廠、中央有線電器材廠、中央絕緣器材廠、中央化學工業(yè)廠等大中型工業(yè)用戶。相比戰(zhàn)前，裝備、發(fā)電量和技術水平并未有顯著起色。1949年4月南京解放，首都電廠由市軍事管制委員會接管，更名為南京電廠，開啟新的發(fā)展之路。

4 結語

首都電廠40年，歷經清末總督府官辦、北洋政府省立、國民政府建設委員會直管、日占當局控制與揚子電氣公司官商合辦等階段，總體呈現出三個顯著的特點。

第一，首都電廠的發(fā)展深受南京的都市化進程的影響。環(huán)顧世界，作為第二次工業(yè)革命引擎的電力技術，始終伴隨著工業(yè)化與城市化的進程。同樣，抗戰(zhàn)前蘇滬一帶城鎮(zhèn)集中、工業(yè)發(fā)達，特別是國民政府定都南京，直接將該廠的未來納入《首都計劃》的藍圖，融入后續(xù)的首都建設之中，進一步促使其技術改造與水平提升。而隨著南京淪陷，人口銳減、首都與工業(yè)內遷，時局的動蕩又導致電廠后期發(fā)展乏力。

第二，企業(yè)的技術水平保持較快的上升勢頭,但速度遠追不上都市化進程的需求。在戰(zhàn)前二十余年內，其發(fā)電量由小到大，直至初步供給全市；供電由單相到三相，電網逐步向區(qū)域性發(fā)展；用戶群從早期的單一照明用電，到公用事業(yè)用電，直至滿足國家樞紐機構，以及重化學工業(yè)企業(yè)等用電大戶的需求，過程頗為不易。受益于多年的高投入和技術引進，該廠抗戰(zhàn)前的技術人員，已初步具備自主工廠設計、設備選型等能力，形成了穩(wěn)定的技術力量。

不過，首都電廠技術與設備長期處于落后與疲于應對的狀態(tài)。究其原因，一方面電力技術日新月異，而電廠實力存在顯著差距；另一方面，都市發(fā)展快，而國內能源需求與資源供給之間存在著區(qū)域不平衡。首都電廠所處的江淮地區(qū)煤炭資源不濟，而開灤礦的產品質量不佳，廠方不得不長期需進口日本川崎煤粉，1931年開始因“提倡國煤”，改由山東華德中興煤礦公司每月供應1000 噸，但仍不能解決根本問題[34]。可以想見，東部發(fā)達地區(qū)煤炭資源與火力發(fā)電廠技術規(guī)模增長之間的矛盾，勢必越來越突出。在沒有重大的技術突破或技術轉型的前提下，一直寄望于增量型技術改造的首都電廠，難以支應南京及周邊地區(qū)的發(fā)展。

第三，官營企業(yè)的技術發(fā)展受到民國政治與經濟體制的制約。民國時期，經濟與工業(yè)基礎薄弱，煤炭、電機與電器等方面未形成良性的上下游產業(yè)鏈。首都電廠雖系官營，卻長期過度依賴進口的原料、設備與技術，自主技術能力的形成明顯滯后。電力既是民生行業(yè)、公用事業(yè)，也是資金密集的高技術產業(yè)。首都電廠在發(fā)展中，重投入、輕效益，技術與資本未能形成良性循環(huán)，自我供血能力弱，“機力不敷，經費無著”的局面始終未獲解決良策。吏治腐敗又使得官營的電廠終落財閥之手，事實上助長了官僚資本對民生行業(yè)的壟斷，也削弱了城市電力的公用事業(yè)屬性。

致謝：感謝中科院自然科學史所孫烈研究員提供資料線索并對論文的撰寫、修改提出寶貴建議。