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我们在白天用电多、夜晚用电少，而发电厂是24小时在运转的，这是不是意味着在夜间，有大量的电能会被浪费？  先从一个很简单的网络用语切入这个话题吧。 “爱不会消失，只会转移。” 电能会出现“浪费”吗？这句话是从物理知识里衍生而来的，说的是“能量守恒定律”：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其他物体，而能量的总量保持不变。 电能也一样，它并不是凭空产生的，是由水力发电、风力发电、光能发电等其他发电方式转换而来的。  现在我们再回过头去看问题，就可以理解为：其实我们平时浪费掉的并不是电能，而是水的动能、风的势能和太阳的光能…… 但是，这种说法也有点想当然了，因为实际上就算没有电器运转，发电厂的电也不会浪费掉！这是怎么一回事呢？  电能为什么不会被浪费？它们都到哪里去了？这点，咱们要从电能的储存方式来说了，再来看看它是怎样做到“供给平衡”的。 一天二十四小时里，会呈现一个用电量的高低起伏变化，像连续几座山峰一样，将其分为尖、峰、平、谷四个阶段。 用电量最高的时段称为“尖”，就像是群山之中的珠穆朗玛峰一样的存在。 当用电量来到“尖”阶段的时候，说明此时是一天之中电需求量最高的时刻，电厂会提高发电机的负荷，使汽轮机的进气量随之提高，进气量提高，又使锅炉的蒸发量得以提高，为了维持锅炉运转，就需要增加燃料。  一样的，我们就可以把用电量最低的时刻称为“谷”。用电量处于“谷”阶段的时候，是一天之中电需求量最低的时刻，所以需要减少燃料的消耗。 用爬山来作比喻，人上山时需要的体力多，下山时需要的体力少，那么人在下山的时候，自然就不可能放出全部的体力，而是将剩余的体力储存在人体当中。 电厂的智能程度也像人体一样，管理人员会视情况调整负荷，将其调低或者关停，仅仅保持能够使电厂正常运转的负荷，这就叫做“储存体力”。  简单来说，在用户不用电的时候，发电机处于低负荷运行状态，存在电动势，但是不形成闭合回路，也就不会产生电流。用电端和发电端是一个产生电流的路径，如果没有人用电，发电端检测到这点，就会自动将闭合回路断开，也就不会产生电能。 就像我们的电子玩具里那种小彩灯，两头的线路合在一起小彩灯就会发光，分开了就熄灭，原理类似，都是要形成闭合回路使电流通过。 既然不形成闭合回路，那就意味着发电机没有发电，也就没有多余的电。  就算有多余的电量，电厂也有办法处理退一万步说，就算会产生多余的电量，电厂也是有办法处理掉的，而不会一股脑地全部供给用电端。发电频率是具有严格控制标准的，且发电机是连接多台用电线路设备的，发出的电量可以通过电网分配出去，不会有什么“滞销”情况。 一年之中冬夏两季用电量高于春秋两季，白天用电量高于夜晚，工作日用电量高于节假日，在用电量较高的时候，发电厂接收到用电需求量数据，会选择将发电机全部打开，以达到全力运转发电，并实时运输到各个用户处。 全国各个地区的用电量也大不相同，像广东、浙江、北京、上海等城市的用电量就远比西南地区的高。 所以，为了不让东部地区电力过载、西部地区发电资源过剩，又实行了一种大范围的电力输送模式——跨区输电。  比如西电东送，就是将西南地区的电输送到东部地区。 电力系统的调度员根据用电量，留足自身所需的电量以后，发布指令调度电力，几乎十之八九的电量都会通过电网输送到各个地方，再由电网将其分配给各个用户。 另外，开篇提到的发电方式也很大程度上保证了发电量与用电量的平衡。  举几个例子，假如我们的电量是水力发电，那么我们要调节发电量，首先就得调节水的势能，发电量不足时，将储蓄的水用于增加水力发电的势能，推动更多的水轮机转动，以机械能带动转变为电能；发电量高于用电量时，则是将水电站里大量的水排出，也叫做泄洪。 这样一来，有多少需求，就生产多少电能。 火力发电也可以做到“有多少需求，就生产多少电能”。  简单来讲就是，把煤炭放到锅炉里烧，散发的热量可以使水变成水蒸气，水蒸气膨胀以后推动汽轮机旋转产生机械能，机械能转变为电能。 为了保证燃烧系统和汽水系统产生高温高压蒸汽、电气系统实现由热能、机械能到电能的转变不出差错，还要有控制系统保证各系统安全、合理、经济运行。  所以只需要从源头起控制燃烧系统和水汽系统，就可以做到控制电力系统，增加或减少发电量。 同理，风力发电也是一样的，这种方式主要是靠风力发电机组的数量和风力大小来决定发电量的，一般是全年发电。 我国的各种发电方式里，占比最高的是火力发电，占比72%，水力发电占比18%，其他的核能发电、风力发电、太阳能发电、潮汐、地热、生物发电全部加起来不到10% 对于用电量的把控，大头还是掌握在火力发电和水力发电手里。 如果发电量一不小心超出了，该如何储能？我们生活中有充电宝和蓄电池，那么，能不能造一个类似的装置来储存电网中多余的电能呢？  很遗憾，充电宝才能储存多少电量啊，与电网发出来的“多余”的电相比，简直是小巫见大巫，所以目前还没有一种可以大量储存电能的技术。 但是，我们可以再用一次倒推法。 电，主要是火力发电和水力发电。不能储存电，小问题，大不了储存火力发电的燃料啊，或者储存水力发电站的水啊，只要它们还没有变成电能，就可以储存起来。 比如说，白天有“多余”的电，那么晚上可能会在水力发电站把它用掉，用“多余”的电把水抽上来储存在水库里。 抽回来的水又可以循环利用，产生电能。 不得不说，人类的智慧是无穷的，但是这并不是我们浪费资源的理由，该节约的还是得节约。 |
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