中国电网每天发那么多电用不完的都去哪了？

发布网友发布时间：2022-04-21 20:15

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热心网友时间：2023-05-21 04:59

在现代社会中，人们已经无法想象没有电的生活。电能是一种看不见摸不着的奇妙能源，可能有的人会想，从商品角度来看，多发电才能多赚钱，那为什么不把多余的电储存起来，等到发电量不足的时候加以使用呢。这样电厂能多赚钱，还能节约能源。

但有物理常识的人应该知道，电能目前是无法大规模储存的。不管是比较常见的蓄电池组，或者是抽水蓄能型的水电站，它们能储存的电能，相对于整个国家的用电规模来说，是极其渺小的。电能的奇妙之处，就在于用掉多少电能，电力系统就产生多少电能，整个电网系统随时处于一个动态的平衡状态。

去年，整个中国全社会用电量达到72255亿千瓦时，规模这么庞大，国家电网怎么保证发电和用电时刻平衡的呢？根据能量守恒：中国电网每天发那么多电，用不完的电到哪里去了？

电力系统的自我调节，使发电量和用电需求最大程度平衡

在我国，不管是国家电网、南方电网还是地方电网，所采用的发电、输配电、用电，都是以交流电的方式进行的。西电东输项目虽然采用了特高压直流输电技术，但在接入电网之前，应用了逆变转换为交流电，才能使用。

交流电的全国统一标准是50HZ，用电和发电都是这个频率标准，只有统一频率的交流电才能互联互通。为什么要首先解释电网频率的问题呢，因为频率决定了发电机运行时的转速。只要是接入中国电网的发动机，运转的节奏都是保持一样的。

对于整个中国电网系统，如果发电量大于用电量，那么电网的频率和电压就会随之上升。也就是说，当电网上的用电量下降时，发电机多余的能量会导致整个系统上的发动机转速增加。能增加多少，大概能增加10%左右。与此同时，要是接入电网系统的电器没有自动功率保护装置，这些电器就会在高压状态下工作，甚至发生危险。

这样可以看出，发动机产生的多余能量一方面变成了发动机转子的机械能，仍然在电网系统当中，另外一方面输出的电压被带高，使得线路上其它用电电器超负荷工作。用电量和供电量矛盾的情况当然会随时出现，不可能每个用户要关电视机之前都跟国家电网打电话报备一下，所以电网系统自有一套调节机制，最大程度地达到发电量等于用电量，减少能源浪费。

由于电力无法存储的瞬时特性，发电出力要与用电负荷功率保持及时的平衡。所以，供需平衡，是电力系统*运行的本质和必须完成的目的。具体看的话，在电网系统有专门负责调频的电网*机组，通过调整调频电源出力来响应系统频率变化。调频还分为一次调频和二次调频。其中，一次调频是机组自发地，不受人为控制的调频。

各发电厂的机组根据自身速度变动率的不同，自动做出幅度不同的发电量增减。调节速度快，精度高，但是调节范围小，而且是有差调节。二次调频是由专门的调频机组在电网系统的控制之下，进行的有目的有计划性的调频。

我国目前已运用自动调频技术，通过装在发电厂和调度中心的自动装置随系统频率的变化自动增减发电机的发电出力，保持系统频率在较小的范围内波动。从这个角度来看，每年举行的地球一小时熄灯活动，其实并不能起到节能效果。反而是在考验调频机组的应对能力。

要知道，发电厂和电网之间的调度是一个复杂的问题。各大电厂的人员纪律、配置设备都不同，在我国实行的是分级管理制度，分为县调、市（地）调、省调、区域电网调度、国网调度5级。正是这些网与网之间的协同管理，才保障了国家的电能平衡。

弥补现有调频电源存在的技术局限性，更多大容量储能技术正在发展之中

由前文已经知道，电网的自动调节系统能够调节发电量与用电量之间的需求矛盾。然而，当发电量远超用电量时，不可避免地会发生能源浪费。怎么办？可以想办法把电能储存起来。

在我国，灵活调节电能的*并没有跟上国家电网的建设速度。抽水蓄能、燃气发电等灵活调节电源装机占比不到6%，欧美等发达国家如西班牙，灵活电源占比达到了34%，可以说我国电能调节能力先天不足。并且，最近几年，风力发电、太阳能发电占比上升，所以大量火电机组（燃煤机组/燃气机组）承担了*机组的重任，造成了发电煤耗增高、设备磨损严重等一系列负面影响。现有电力调频资源已难以满足可再生能源入网需求。

目前，抽水蓄能是目前占比最高的储能系统，占到全部储能量的99%。抽水蓄能就是将用户没有使用的过多的电力，利用起来，将水从地势低的水库抽到地势高的水库。

然后在电网负荷高、用电量过大的时候，将高位水库的水放回到低位水库，利用水能推动发电机转动起来发电。依据能量守恒定律来看，就是将多余的电能转化为水能，但并不能做到百分百地转化，准确转化率只有四分之三左右。

在我国，已经建设有广蓄一期、北京十三陵、浙江天荒坪等几座大型抽水蓄能电站。但这些蓄能水电站目前使用率其实不高，主要受到我国电价*的制约。抽水蓄能水电站，不是想建就能建的，要看地势选址，要高昂的投资，要周期性的规划建设，对能源的损耗又比较高，所以并不实用，也不能满足未来大规模储能的需要。

除了抽水蓄能外，还有压缩空气储能、超级电容器储能、电化学储能、化学类储能等多种方式的大型储能技术。目前研究发展主要还是集中于超级电容和电池（锂电池、液流电池）上，材料领域的突破才是关键。

最近几年，各种新型的电化学储能电池的开发，取得进展，并被电力系统采用。主要有传统的铅酸电池和钠硫电池。钠硫电池的使用时间比较长，对环境的污染比较小、制造成本也比较低。

但是，钠硫电池的使用环境要求特殊，只有在300摄氏度到350摄氏度之间，才可以正常使用。钠、硫这两种化学物质产生反应之后，会产生电能，钠硫电池自身可以把电能储存起来。电池储能系统用于电网机组调频，也是优点多多。具有快速响应、精确跟踪的特点，比传统调频手段更为高效。

如果大规模储能得到普及，那么电网企业在调峰和供电压力得到缓解的同时，可获取更多的高峰负荷收益。也能减少各种电能质量问题造成的损失。从智能家居、电动汽车的发展来看，没有储能技术，也是无法支撑其有突破性进展的。

不用担心电发多了用不完！

对于整个中国电网来说，考虑的是发电的总量和用户需求的电量，如何平衡一致，这样才能减少能源的浪费。所以在电网系统里面，首先不可能有大量的多余的电能产生。

其次，由于实际过程中，用户无序的使用以及发电端新能源发电的波动性特征使得电网无法保证真正的实时平衡，通过调节供需可以使得电网能在较小的范围内波动，从而达到相对平衡的状态。而储存电能，正是调节电能供需的必要手段，也是未来的发展方向。

一般的吃瓜大众，可以放心用电，不用太担心电网里多余的电去哪儿了，有没有浪费的问题，有一大波专业人员在研究、维护整个电网系统。我们能做的是长期养成节约用电的好习惯。

热心网友时间：2023-05-21 04:59

　电能可以说是我们日常生活中最常见的能源，并且电能在自然界理论上可以无限获取，自然被人类认为是未来能源的首选。

　　目前我国形成了以火电为主，水电、核电、风电以及太阳能发电并存的局面，并且我国在逐步降低火电在发电基础上的比例，从而达到节能减排。尤其是西部地区水电站的开发，让我国的清洁能源比例稳步提升。加上我国独有的全国特高压水电网络，让我国各地都能够实现电力互通。

　　目前发电厂的发电量基本满足了我们日常生活的需要，但是电量有一个明显的弊端，就是基本无法储存，不像水、粮食等必需品可以储存起来，虽然目前电力可以间接储存，比如电瓶、手机电池以及各种各样的储能设备，但是这种设备的容量比较小，无法真正实现大规模的储电。于是很多人担心，每天的用电量总体上虽然差距很小，但是用电量肯定会有波动起伏，那么那些发出来的电用不了都去哪儿了？

　　首先，我们目前已经有了全球最健全的发电系统，以现在的技术以统筹调配，基本不会出现大规模的电力浪费的情况。

　　虽然在上个世纪，国家电网尚未联网之前，各个区域的电力不相通，导致旱的旱死，涝的涝死。举个很简单的例子，比如说在*地区，因为空气稀薄，无法开展火力发电，水能发电是*地区最主要的发电方式。夏季水能充沛的时候，电力多的用不完，冬季到了枯水期有没有电能可用。就算在目前，每个地区的发电量以及用电量都不相同，为此，我国开展了浩浩荡荡的电力联网工程。

　　这个联网工程就是要把全国大大小小的电网都连成一个整体，然后经过统一的部门统一调配。

　　现在的局面就是全国联网统一调配电力的局面。国家电网利用大数据对全国电网进行统计与分析，根据各个地区的用电量和发电量进行统一管理。比如说某一电厂今天发电多少，明天发电多少都是调度中心说了算的，这样从根本上避免了电力的浪费，从而基本不会出现发电多了没人用浪费的现象。

　　其次，对于用电低峰期的时候，很多电量用不完，国家从战略的高度，分别在有条件的地方建设了抽水蓄能电站，这样就避免了电能的浪费。

　　一般来说，我们日常发电是用多少，发多少。一般情况下，发电会优先水电以及清洁能源发电，但是在过年过节的时候，工厂停工导致用电量急速下降，这样就导致了很多电量用不了的情况。而对于那些用不了的电量来说，如果不进行储存就相当于浪费了，而如何能最大限度地调配电力吃，除了国家电网的调配之外，还离不开抽水蓄能电站。

　　简单来说，这个抽水蓄能电站相当于一个巨大的蓄电池，其实工作原理也很简单。发电厂充当着发电机，而抽水蓄能电站就是一个巨无霸的蓄能电池。在用电低谷的时候，电能通过电力运输网络输送到出水蓄能电站，用电能驱动水泵将水池的水抽到上游地区，这个过程将电能转化成了水能保存了起来，说白了就是将电能通过水能的方式存了起来。

　　等到用电高峰期的时候，再把储存起来的电能通过水轮机转化成电能，这个过程就相当于水电，这个过程就将电能保存了起来，将电能的损失降到了最低。

　　在用电低谷的时候，把剩余的电量介入驱动水泵将水抽到上游库区，这个过程中就把用不了的电能转化成了水的势能储存了起来，这个过程就相当于蓄电。

　　到了用电高分期的时候，再把上游库区的水能通过水轮机转化成电能，从而实现电能的转化。这样循环往复，就形成了一个巨大的蓄电站。而这个电站的作用是一般电站所不具备的，并且充当了事故备用的任务。

　　目前我国的抽水蓄能电站总容量已经超过了1100万千瓦，为我国的电能保驾护航。可以说中国目前所建的蓄电站在各自的区域电网内都发挥了重要的作用，从而使我国电网的能源节省了许多，同时也提高了电网的可靠性。