发电厂工作产生的电会造成浪费吗？过剩的电还可以储备起来？

在我们的印象当中，发电厂是24小时不间断工作的。因为无时无刻我们都需要使用电，即使是夜深人静的时候，我们的手机也是需要充电的，更不用说类似冰箱等24小时工作的电器。但是用电也是有分时段的，白天的耗电量必然比凌晨要多，那必然会出现电量供大于求的时候。那么问题来了，当电量供过于求时，会不会产生浪费？

电力的跨境输送

勤俭节约是我们优良的传统美德，我们要杜绝一切浪费现象。因此，发电厂在用电低谷期生产的电量，就引起了人们的关心。其实，如果发电厂生产出了超过消耗量的电，这些多余的电是不会被浪费掉的。

关于这个问题，电气工程师其实早就想到了。我们从供电系统的角度去分析，首先，发电厂的发电频率是有严格的供应标准的，必须要根据消耗量来进行生产，不能生产过多的电。其次，发电机会连接不同的电路设备，形成一张巨大的电网，生产出来的电再通过这张大网分配出去，用多少送多少。所以是不存在不断供电给一个停止运作的电器这样的情况，避免电力的“滞销”。

河流也有湍急轻缓，电的消耗也一样。对于不同峰值的用电时段，冬夏季节需要开空调暖气，自然用电量会更多；白天对比起晚上，会有更多的电器运作；工作日比起节假日也会消耗更多的电。所以在用电高峰期，电厂就会加足马力，打开所有的发电机进行生产，以确保供电稳定，并把电量输送到广大用户的家中。这样一来，万一用电量减少，会不会就造成浪费了呢？

其实，全国各地城市的用电量不同，北上广深等大城市自然会消耗更多的电，一些相对偏远的地区则会因为用户较少而减少损耗。所以就出现了一些地方电量超负荷，而一些地方电量过剩的情况。对此，工程师们设计了一种“跨区输电”的方式。电力系统的工作人员会在备足本地需要的用电量之后，将多出来的电送往其他耗电超负荷的地方，以确保全国各地的用电平衡。

对此，我国还提出了伟大的“西电东送”工程，将西部生产过剩的电量，通过电缆输送到东部用电超负荷的地区，实现东西部的电力平衡。所以我们是不用担心多出来的电会浪费的，因为不同区域的生产和消耗不同，不同地区之间是可以通过强大的电网，相互供给电量。这样也可以更好地实现资源的合理配置。

电力的内部循环

此时可能还会存在一个问题，如果有的发电厂精力十分充沛，在为其他地区输送完电力之后，依然存在过剩，那又有什么方案解决呢？

我们从电力的生产角度来看，电力的生产是需要遵循能量守恒定律的。电能是由水力、风力、光能等其他能源转换而来的。所以只要对其他能源的用量进行合理的把控，就可以合理地调配电力的生产。

正如前文所述，耗电量会在不同的时段有不同的峰值，有山峰也有山谷。虽然发电机是加足马力的生产电，但是工作人员是可以通过增减其他能源来控制电力的生产。

以火力发电为例，正常的发电流程就是一个不断的能量交换。首先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。

当需要更多的电量时，电厂会提高发电机的功率，使得发电机中的汽轮机进气量提高。然后添加更多的燃料，使得进入汽轮机的热量增加，热量增加过后锅炉的蒸发量也跟着提高，之后就会生产更多的电力了。如果要降低生产，就减少加入的燃料，如此类推。

所以只需要从源头控制能源的输入，就可以做到控制电力生产的增加和减少。在我国的多种发电方式里，使用最多的是火力发电，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%

与此同时，发电厂的工作人员还可以通过改变发电厂工作频率来控制生产。在用电低谷时，就会将发电机的功率调低或者关停，只保持足够使电厂正常运转生产的功率，为高峰期的生产保持体力。就好像开车一样，遇到上坡就踩油门，遇到下坡就松开，自由调配用量。

除了控制发电机以外，发电端和用电端还有一个智能机关。当用电端的电器停止运作的时候，就会自动断开和发电端的联系，此时发电端收到信号后就会停止生产电。就像是我们中学时实验课上的闭合回路实验一样，需要电线连接电池两极，灯才会亮。所以当电器停止运作的时候，发电机是不会继续生产过多的电。

万一通过以上的调配方案之后，发电厂还是生产出了多余的电，发电厂也是有办法应对的。还是回到能量守恒定律，既然其他能源可以制作电能，那电能也是可以反过来制造其他能源的。所以当出现有多余的电量时，发电厂会将这部分电利用到制造其他的能源上。以水力发电为例，通常水力发电站都会有一个蓄水池，保证水能充足。当电量有剩余时，就会用电抽水，为蓄水池增加水量，从而保证水源充足，也为之后的水力发电准备好能源。

虽然在这个过程中会有少量的能源损耗，但总比白白浪费电能要好。如此进行能量的交换，也可以使得电力不被浪费，达到资源的有效利用。

电力的储备

我们在出门在外的时候，经常会遇到手机没电的问题，最好的解决方法就是带上一个充电宝。充电宝其实是一个移动的电池，把电储存在电池里，随时供我们使用。那面对发电厂生产了多余的电，又是否可以通过储存的方法，把电留下来放到电池里，然后再有需要的时候再拿来用呢？理论上来说是可以的，但是现实中并不可行。

最主要的问题是目前世界上并没有那么大的电池，一个大型的火力发电厂，一天能够生产约720万度电。一度电等于5556毫安，而正常的充电宝也不过是以万毫安为单位，估计连发电站一天生产电量的零头也装不下。那么多的电估计不知道要用多少个充电宝才可以装满，所以用电池储存发电厂多余的电这个想法并不现实。

但据说在2017年，澳大利亚就想打造一个世界上最大的蓄电池。据悉世界知名企业特斯拉准备与澳大利亚政府达成了合作，打算帮助澳大利亚制作一块129兆瓦的电池，并将这块电池用于储存南澳大利亚的风力发电厂生产的电能。如果真的能够制作出来，这就是世界上最大的充电宝了。这块电池的电量预计可在电力紧缺的时候，满足当地3万户家庭的供电需求。如此一来，就能实现用电池储存电的想法了。

当然，这么大的电池必然需要不少的生产成本，对于广泛普及而言并不现实。但是储存电能这一个想法确实是有效可行的，不过还是要回归到能量守恒定律上。只要能源还没有被转化成电，就可以通过储存能源的方法储存电能。

例如前文提到的水力发电站，只要建设蓄水量足够大的水能发电站，其实就等同于拥有了一块等量的蓄电池。当需要用电的时候，就从蓄水池获取水能转化成电能，以达到电池储存电能的效果。

我国目前已经成功打造出了世界第一大蓄能水力发电站，该水电站储存的水可以转化360万千瓦的电量，超过了此前美国建设蓄能210万千瓦电量的前世界第一蓄能水电站。这款设备也用在了2022年中国举办的冬季奥运会，成功向全世界展示了中国的科研成果。

归根到底，无论是控制发电量还是合理的分配电力资源，其实都是在利用地球上的其他能源。浪费电也就等同于浪费其他资源，毕竟地球上的能源是有限的，所以最好的方法还是从自身出发，节约用电，爱护我们共同的家园。