發電機發電的時候,如果沒有電器在用電,這些電就白白損失了嗎?

我們在白天用電多、夜晚用電少,而發電廠是24小時在運轉的,這是不是意味著在夜間,有大量的電能會被浪費?

發電機發電的時候,如果沒有電器在用電,這些電就白白損失了嗎?

先從一個很簡單的網路用語切入這個話題吧。

“愛不會消失,只會轉移。”

電能會出現“浪費”嗎?

這句話是從物理知識裡衍生而來的,說的是“能量守恆定律”:能量既不會憑空產生,也不會憑空消失,只會從一種形式轉化為另一種形式,或者從一個物體轉移到其他物體,而能量的總量保持不變。

電能也一樣,它並不是憑空產生的,是由水力發電、風力發電、光能發電等其他發電方式轉換而來的。

發電機發電的時候,如果沒有電器在用電,這些電就白白損失了嗎?

現在我們再回過頭去看問題,就可以理解為:其實我們平時浪費掉的並不是電能,而是水的動能、風的勢能和太陽的光能……

但是,這種說法也有點想當然了,因為實際上就算沒有電器運轉,發電廠的電也不會浪費掉!這是怎麼一回事呢?

發電機發電的時候,如果沒有電器在用電,這些電就白白損失了嗎?

電能為什麼不會被浪費?它們都到哪裡去了?

這點,咱們要從電能的儲存方式來說了,再來看看它是怎樣做到“供給平衡”的。

一天二十四小時裡,會呈現一個用電量的高低起伏變化,像連續幾座山峰一樣,將其分為尖、峰、平、谷四個階段。

用電量最高的時段稱為“尖”,就像是群山之中的珠穆朗瑪峰一樣的存在。

當用電量來到“尖”階段的時候,說明此時是一天之中電需求量最高的時刻,電廠會提高發電機的負荷,使汽輪機的進氣量隨之提高,進氣量提高,又使鍋爐的蒸發量得以提高,為了維持鍋爐運轉,就需要增加燃料。

發電機發電的時候,如果沒有電器在用電,這些電就白白損失了嗎?

一樣的,我們就可以把用電量最低的時刻稱為“谷”。用電量處於“谷”階段的時候,是一天之中電需求量最低的時刻,所以需要減少燃料的消耗。

用爬山來作比喻,人上山時需要的體力多,下山時需要的體力少,那麼人在下山的時候,自然就不可能放出全部的體力,而是將剩餘的體力儲存在人體當中。

電廠的智慧程度也像人體一樣,管理人員會視情況調整負荷,將其調低或者關停,僅僅保持能夠使電廠正常運轉的負荷,這就叫做“儲存體力”。

發電機發電的時候,如果沒有電器在用電,這些電就白白損失了嗎?

簡單來說,在使用者不用電的時候,發電機處於低負荷執行狀態,存在電動勢,但是不形成閉合迴路,也就不會產生電流。用電端和發電端是一個產生電流的路徑,如果沒有人用電,發電端檢測到這點,就會自動將閉合迴路斷開,也就不會產生電能。

就像我們的電子玩具裡那種小彩燈,兩頭的線路合在一起小彩燈就會發光,分開了就熄滅,原理類似,都是要形成閉合迴路使電流透過。

既然不形成閉合迴路,那就意味著發電機沒有發電,也就沒有多餘的電。

發電機發電的時候,如果沒有電器在用電,這些電就白白損失了嗎?

就算有多餘的電量,電廠也有辦法處理

退一萬步說,就算會產生多餘的電量,電廠也是有辦法處理掉的,而不會一股腦地全部供給用電端。發電頻率是具有嚴格控制標準的,且發電機是連線多臺用電線路裝置的,發出的電量可以透過電網分配出去,不會有什麼“滯銷”情況。

一年之中冬夏兩季用電量高於春秋兩季,白天用電量高於夜晚,工作日用電量高於節假日,在用電量較高的時候,發電廠接收到用電需求量資料,會選擇將發電機全部開啟,以達到全力運轉發電,並實時運輸到各個使用者處。

全國各個地區的用電量也大不相同,像廣東、浙江、北京、上海等城市的用電量就遠比西南地區的高。

所以,為了不讓東部地區電力過載、西部地區發電資源過剩,又實行了一種大範圍的電力輸送模式——跨區輸電。

發電機發電的時候,如果沒有電器在用電,這些電就白白損失了嗎?

比如西電東送,就是將西南地區的電輸送到東部地區。

電力系統的排程員根據用電量,留足自身所需的電量以後,釋出指令排程電力,幾乎十之八九的電量都會透過電網輸送到各個地方,再由電網將其分配給各個使用者。

另外,開篇提到的發電方式也很大程度上保證了發電量與用電量的平衡。

發電機發電的時候,如果沒有電器在用電,這些電就白白損失了嗎?

舉幾個例子,假如我們的電量是水力發電,那麼我們要調節發電量,首先就得調節水的勢能,發電量不足時,將儲蓄的水用於增加水力發電的勢能,推動更多的水輪機轉動,以機械能帶動轉變為電能;發電量高於用電量時,則是將水電站裡大量的水排出,也叫做洩洪。

這樣一來,有多少需求,就生產多少電能。

火力發電也可以做到“有多少需求,就生產多少電能”。

發電機發電的時候,如果沒有電器在用電,這些電就白白損失了嗎?

簡單來講就是,把煤炭放到鍋爐裡燒,散發的熱量可以使水變成水蒸氣,水蒸氣膨脹以後推動汽輪機旋轉產生機械能,機械能轉變為電能。

為了保證燃燒系統和汽水系統產生高溫高壓蒸汽、電氣系統實現由熱能、機械能到電能的轉變不出差錯,還要有控制系統保證各系統安全、合理、經濟執行。

發電機發電的時候,如果沒有電器在用電,這些電就白白損失了嗎?

所以只需要從源頭起控制燃燒系統和水汽系統,就可以做到控制電力系統,增加或減少發電量。

同理,風力發電也是一樣的,這種方式主要是靠風力發電機組的數量和風力大小來決定發電量的,一般是全年發電。

我國的各種發電方式裡,佔比最高的是火力發電,佔比72%,水力發電佔比18%,其他的核能發電、風力發電、太陽能發電、潮汐、地熱、生物發電全部加起來不到10%

對於用電量的把控,大頭還是掌握在火力發電和水力發電手裡。

如果發電量一不小心超出了,該如何儲能?

我們生活中有充電寶和蓄電池,那麼,能不能造一個類似的裝置來儲存電網中多餘的電能呢?

發電機發電的時候,如果沒有電器在用電,這些電就白白損失了嗎?

很遺憾,充電寶才能儲存多少電量啊,與電網發出來的“多餘”的電相比,簡直是小巫見大巫,所以目前還沒有一種可以大量儲存電能的技術。

但是,我們可以再用一次倒推法。

電,主要是火力發電和水力發電。

不能儲存電,小問題,大不了儲存火力發電的燃料啊,或者儲存水力發電站的水啊,只要它們還沒有變成電能,就可以儲存起來。

比如說,白天有“多餘”的電,那麼晚上可能會在水力發電站把它用掉,用“多餘”的電把水抽上來儲存在水庫裡。

抽回來的水又可以迴圈利用,產生電能。

不得不說,人類的智慧是無窮的,但是這並不是我們浪費資源的理由,該節約的還是得節約。

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