新型电力系统解读电话会20210922
风光增加后，谐波等安全性隐患问题也会加剧；电力系统的安全稳定供电也有难度，因为新能源可调性比较差。
电力系统的基本特点，1）时间维度上，保证发输配用都保持时刻的平衡，包括有功功率、无功功率。新能源大规模并网后，都是通过电力电子器件连接的，会加剧平衡的难度；2）空间维度上，三北地区的风光资源最丰富，西南是水电，中东部是电力需求核心，要求电力系统具备跨省跨区的能力，是特高压的发展逻辑。3）未来碳中和目标之下，电力平衡是指未来全社会最大的用电负荷是多少，根据这个去规划未来一定时间内的装机负荷规模，风光的波动比较大，对电力平衡支撑比较弱，所以需要水电、核电、储能、火电去进行最大负荷的平衡支撑，如果这个保证不了，会出现拉闸限电的现象。
新型电力系统最大的特点是新能源高比例的装机，新能源的强随机性、波动性、电力电子器件接入的特点（火电、气电是旋转设备接入的，是有旋转惯性的，可以产生无功功率）。
1）一低：低的转动惯性，新型电力系统会更脆弱；
2）双高：高比例可再生能源+高比例的电子电力装备，电力电子对电力系统影响很大，传统电网不欢迎大量电力电子器件接入电网，比如大量谐波的产生，电网电压频率发生变化之后电力电子器件会主动解裂加剧电网的脆弱；
3）双峰：提高终端电气化比例，夏天、冬天都会是用电高峰；
4）双随机：电源侧、用户侧都会向随机化变化，对电力系统的实时平衡会有很大的挑战。
解决挑战的方式：
1）全国层面优化电力资源格局，新能源的最好利用方式是就地消纳，大规模跨区域运输，需要解决风光的出力稳定性，或者特高压建设（特高压的利用率会比较低，特高压设计的利用小时大概5000+小时，但是风光发电小时1000-2000+小时），目前很多电解铝企业把产能迁到三北、数据中心也去新能源分布比较多的地区；
2）发电侧需要考虑新的技术，新能源出力难以预测，涉及到新能源预测的技术，或者配一些转动惯性来配合新能源的出力；
3）电网侧，需要做到发电和用电的实时平衡，以及清洁能源的大量消纳，资源优化配置；
4）用户侧会有新的形态出现，电能质量会有变化，会影响用电设备的质量和寿命，但是在一个逐步显现的过程；未来充电桩也会有交互的作用，配网潮流都会发生变化，对于配网的结构也需要改造；
5）储能侧，不同储能路线的应用场景也不太一样。
电网的建设方面，和十三五期间没有太大的变化，特高压、配网改造这些还是十四五的重点建设任务，抽蓄是新增量。总投资方面，未来十四五的电网投资总量和十三五相比增长大概7-8%，其中配电网会作为投资主体，占到60%以上的投资占比（十三五大概50%以上的占比），会更偏向数字化、智能化的产品，所以接入电网的设备都要做到可观可测可控，还有智能终端设备也会比较大，包括传感器、在线检测、故障诊断、一二次融合等等；特高压方面十四五期间投资量和十三五相比有所增长，增长幅度不是特别大，但是从开工线路数量要低于十三五期间（十三五期间特高压投运31条特高压，国网27条；十四五目前大概7条直流，交流继续建设受端网架），特高压目前利用率比较低，可能因为电源建设比较落后等等，利用小时数2025年要达到4500小时。此外，终端负荷侧目前5%的响应总量，2025年达到10%的响应能力，大约对应6000多万KW的调控能力结余；未来要推动储能的商业化发展，让其发挥越来越大的作用。
问答
1、配网投资的主要方向？
配网总体投资规模超过1万亿元，占到电网投资60%以上，具体方向：1）配电网自身的扩容改造，终端电气化、充电桩接入之后对于电网容量提出新的要求；2）配网数字化，十四五末要实现所有接网设备的全状态感知，需要大量的在线检测和数字化技术；3）电能质量改善方面，各类补偿装置（电容、电感器、SVC、SVG等等），会随着新能源占比提升而大幅度增加。
未来新型电力系统会越来越往配电网领域集中。因为，储能技术未来理论上完全解决的话，会对主网产生比较大的影响。
2、配网这块产品的竞争格局？
这一块能做的企业数量确实比较多，但是不同企业的质量不一样；比如在线检测，设备可靠性、监测准确性都是有差异的；另外，市场也是足够大的市场，可以孕育出很多企业，会成为一个多元化的竞争格局。
3、电化学储能的市场空间？
抽蓄之前印发的文件，十四五末累计6200万千瓦，2030年1.2亿千瓦；分布来看目前主要是华南、中东部，在西北地区没有项目，应该主要是场址资源比较有限；所以抽蓄和新能源地区上是不匹配的。抽蓄定位是电网侧的区域性的储能设施，比较难为几个新能源基地去做调峰调频。
火电灵活性改造十三五建设不及预期，主要是电力辅助服务市场没有建设完全，未来需要依靠电力辅助服务市场，不然火电企业不愿意做这个改造，因为要做污染物排放控制以及利用小时数会下降。未来还是一个非常重要的支撑，国家会去解决这个问题。预计未来会保留一批火电机组进行兜底。
新型电化学储能，2025年达到3000万千瓦，2030年达到1亿千瓦装机，2030年之后新型储能装机肯定要超过抽蓄；考虑电力平衡，预计未来储能要到9-10亿千瓦的需求，抽蓄总量有限，中长期4亿千瓦（最后落实多少也是一个疑问），剩下的就是新型储能。十四五是新型储能的发展期。
4、柔性直流等新技术未来的发展展望？
柔性直流个人认为是电网未来升级的必然趋势，电网和电力电子技术是密不可分的，现在的IGBT，下一代的SiC的产品都代表新一代电力电子技术；IGBT柔直可以解决新能源无功补偿的问题，柔直对新能源适应性更好。
目前主要问题是造价比较贵，目前柔直的单位造价是常规直流的1.8倍左右，最新的线路有的可能降到1.5倍左右；技术目前还是以示范为主，国内柔直有7条示范线路，早期的线路示范效果不是特别好，最新投产的线路运行情况还是比较稳定的。
柔直还是需要待进一步进行技术认证和成本降低，未来有望成为主流技术。欧洲目前新能源装机比例非常高，欧洲新建的还是以柔直为主。
5、火电未来保留的量？
新能源取决电量平衡，火电取决电力平衡，所以需要取决于2060年的最大用电负荷，再减去水电、燃气、储能等等剩下的就是火电的。之前清华那边研究是未来火电6亿千瓦的量，个人判断可能高于6亿千瓦的规模。
具体机组方面，个人建议30万以下的可以关停；30万等级要充分利用，因为30万等级是调峰性能最优的等级；60万、100万机组要尽可能做为基础机组。
6、电源侧、电网侧储能的差异？
模式不一样，比如电网侧需要考虑建设成本的问题，抽蓄是最主要推动的，因为抽蓄有两部电价有明确收益；新型储能电网侧没有太大的积极性，因为没有明确的投资回报的模式（个人认为短期改变可能比较困难，因为新型储能要有可对比的行业标准，所以短期比较难，未来肯定是可预期的）；发电侧目前有强制性的政策要求，这个是硬性要求，比如之前提到的15%容量。
从美国来看，没有所谓的电网、电源侧储能，都是独立第三方，可以给电网、电源、用户提供服务，基于比较完善的电力市场，比如一个储能项目可以一年就运行几十小时，因为电价高也可以支撑运行下去了。共享储能要有比较合适的电力市场，目前国内电力市场还是差强人意的，建设比较滞后，还是政府管制的市场；共享储能要和不同利益主体去谈判，可能存在利益分配的问题。
综合看，国内发电侧储能政府比较好抓，比较好推动；电网侧需要技术再进步；用户侧因为峰谷价差拉大后具备盈利能力，是一个市场化的行为；独立共享储能项目还在示范过程中。
7、电价短期、长期的机制判断？
电价会尽可能往终端用户去疏导，目前主要通过峰谷电价、阶梯电价拉开价差去传导，短期居民电价应该是不会去动的。
中长期看，成本还是会上升的，估计还要往终端去传导的。
8、配网建设的节奏？
配网建设是新形势下的新要求，十三五配网中一半是农网改造，新型电力系统之下对于配电网提出更高的要求，预计未来需要发生大规模的投资，是未来新的方向和要求，是即将要发生的状态。国网未来还没有明确的针对配电网的规划，都是还是在总体规划下的内容，比如加大配电网建设投入，适应分布式能源、微电网的需要等等。很多问题都还是一个时间的过程，比如终端电能质量短期问题还不是很大，但是随着时间会凸显。
今年上半年南网明确提出在有些负荷中心要配置无功补偿装置改善电能质量。
9、目前的风光清洁能源的装机水平，电网有感受到压力吗？电网目前对于这块建设升级的迫切性如何？
内部迫切性还是比较高的，但目前新能源的发展目标还是比较稳健的；这个里面整县光伏对于配网的并网消纳要求还是比较高的，现在676个县在做整县推进，在开发之前要先拿到电网接入文件，项目报了之后说明可以满足当地电网的接入能力（申报试点的时候理论上要和电网公司沟通过，但是有没有拿到入网文件不太确定）。
风光增加后，谐波等安全性隐患问题也会加剧；电力系统的安全稳定供电也有难度，因为新能源可调性比较差。
电力系统的基本特点，1）时间维度上，保证发输配用都保持时刻的平衡，包括有功功率、无功功率。新能源大规模并网后，都是通过电力电子器件连接的，会加剧平衡的难度；2）空间维度上，三北地区的风光资源最丰富，西南是水电，中东部是电力需求核心，要求电力系统具备跨省跨区的能力，是特高压的发展逻辑。3）未来碳中和目标之下，电力平衡是指未来全社会最大的用电负荷是多少，根据这个去规划未来一定时间内的装机负荷规模，风光的波动比较大，对电力平衡支撑比较弱，所以需要水电、核电、储能、火电去进行最大负荷的平衡支撑，如果这个保证不了，会出现拉闸限电的现象。
新型电力系统最大的特点是新能源高比例的装机，新能源的强随机性、波动性、电力电子器件接入的特点（火电、气电是旋转设备接入的，是有旋转惯性的，可以产生无功功率）。
1）一低：低的转动惯性，新型电力系统会更脆弱；
2）双高：高比例可再生能源+高比例的电子电力装备，电力电子对电力系统影响很大，传统电网不欢迎大量电力电子器件接入电网，比如大量谐波的产生，电网电压频率发生变化之后电力电子器件会主动解裂加剧电网的脆弱；
3）双峰：提高终端电气化比例，夏天、冬天都会是用电高峰；
4）双随机：电源侧、用户侧都会向随机化变化，对电力系统的实时平衡会有很大的挑战。
解决挑战的方式：
1）全国层面优化电力资源格局，新能源的最好利用方式是就地消纳，大规模跨区域运输，需要解决风光的出力稳定性，或者特高压建设（特高压的利用率会比较低，特高压设计的利用小时大概5000+小时，但是风光发电小时1000-2000+小时），目前很多电解铝企业把产能迁到三北、数据中心也去新能源分布比较多的地区；
2）发电侧需要考虑新的技术，新能源出力难以预测，涉及到新能源预测的技术，或者配一些转动惯性来配合新能源的出力；
3）电网侧，需要做到发电和用电的实时平衡，以及清洁能源的大量消纳，资源优化配置；
4）用户侧会有新的形态出现，电能质量会有变化，会影响用电设备的质量和寿命，但是在一个逐步显现的过程；未来充电桩也会有交互的作用，配网潮流都会发生变化，对于配网的结构也需要改造；
5）储能侧，不同储能路线的应用场景也不太一样。
电网的建设方面，和十三五期间没有太大的变化，特高压、配网改造这些还是十四五的重点建设任务，抽蓄是新增量。总投资方面，未来十四五的电网投资总量和十三五相比增长大概7-8%，其中配电网会作为投资主体，占到60%以上的投资占比（十三五大概50%以上的占比），会更偏向数字化、智能化的产品，所以接入电网的设备都要做到可观可测可控，还有智能终端设备也会比较大，包括传感器、在线检测、故障诊断、一二次融合等等；特高压方面十四五期间投资量和十三五相比有所增长，增长幅度不是特别大，但是从开工线路数量要低于十三五期间（十三五期间特高压投运31条特高压，国网27条；十四五目前大概7条直流，交流继续建设受端网架），特高压目前利用率比较低，可能因为电源建设比较落后等等，利用小时数2025年要达到4500小时。此外，终端负荷侧目前5%的响应总量，2025年达到10%的响应能力，大约对应6000多万KW的调控能力结余；未来要推动储能的商业化发展，让其发挥越来越大的作用。
问答
1、配网投资的主要方向？
配网总体投资规模超过1万亿元，占到电网投资60%以上，具体方向：1）配电网自身的扩容改造，终端电气化、充电桩接入之后对于电网容量提出新的要求；2）配网数字化，十四五末要实现所有接网设备的全状态感知，需要大量的在线检测和数字化技术；3）电能质量改善方面，各类补偿装置（电容、电感器、SVC、SVG等等），会随着新能源占比提升而大幅度增加。
未来新型电力系统会越来越往配电网领域集中。因为，储能技术未来理论上完全解决的话，会对主网产生比较大的影响。
2、配网这块产品的竞争格局？
这一块能做的企业数量确实比较多，但是不同企业的质量不一样；比如在线检测，设备可靠性、监测准确性都是有差异的；另外，市场也是足够大的市场，可以孕育出很多企业，会成为一个多元化的竞争格局。
3、电化学储能的市场空间？
抽蓄之前印发的文件，十四五末累计6200万千瓦，2030年1.2亿千瓦；分布来看目前主要是华南、中东部，在西北地区没有项目，应该主要是场址资源比较有限；所以抽蓄和新能源地区上是不匹配的。抽蓄定位是电网侧的区域性的储能设施，比较难为几个新能源基地去做调峰调频。
火电灵活性改造十三五建设不及预期，主要是电力辅助服务市场没有建设完全，未来需要依靠电力辅助服务市场，不然火电企业不愿意做这个改造，因为要做污染物排放控制以及利用小时数会下降。未来还是一个非常重要的支撑，国家会去解决这个问题。预计未来会保留一批火电机组进行兜底。
新型电化学储能，2025年达到3000万千瓦，2030年达到1亿千瓦装机，2030年之后新型储能装机肯定要超过抽蓄；考虑电力平衡，预计未来储能要到9-10亿千瓦的需求，抽蓄总量有限，中长期4亿千瓦（最后落实多少也是一个疑问），剩下的就是新型储能。十四五是新型储能的发展期。
4、柔性直流等新技术未来的发展展望？
柔性直流个人认为是电网未来升级的必然趋势，电网和电力电子技术是密不可分的，现在的IGBT，下一代的SiC的产品都代表新一代电力电子技术；IGBT柔直可以解决新能源无功补偿的问题，柔直对新能源适应性更好。
目前主要问题是造价比较贵，目前柔直的单位造价是常规直流的1.8倍左右，最新的线路有的可能降到1.5倍左右；技术目前还是以示范为主，国内柔直有7条示范线路，早期的线路示范效果不是特别好，最新投产的线路运行情况还是比较稳定的。
柔直还是需要待进一步进行技术认证和成本降低，未来有望成为主流技术。欧洲目前新能源装机比例非常高，欧洲新建的还是以柔直为主。
5、火电未来保留的量？
新能源取决电量平衡，火电取决电力平衡，所以需要取决于2060年的最大用电负荷，再减去水电、燃气、储能等等剩下的就是火电的。之前清华那边研究是未来火电6亿千瓦的量，个人判断可能高于6亿千瓦的规模。
具体机组方面，个人建议30万以下的可以关停；30万等级要充分利用，因为30万等级是调峰性能最优的等级；60万、100万机组要尽可能做为基础机组。
6、电源侧、电网侧储能的差异？
模式不一样，比如电网侧需要考虑建设成本的问题，抽蓄是最主要推动的，因为抽蓄有两部电价有明确收益；新型储能电网侧没有太大的积极性，因为没有明确的投资回报的模式（个人认为短期改变可能比较困难，因为新型储能要有可对比的行业标准，所以短期比较难，未来肯定是可预期的）；发电侧目前有强制性的政策要求，这个是硬性要求，比如之前提到的15%容量。
从美国来看，没有所谓的电网、电源侧储能，都是独立第三方，可以给电网、电源、用户提供服务，基于比较完善的电力市场，比如一个储能项目可以一年就运行几十小时，因为电价高也可以支撑运行下去了。共享储能要有比较合适的电力市场，目前国内电力市场还是差强人意的，建设比较滞后，还是政府管制的市场；共享储能要和不同利益主体去谈判，可能存在利益分配的问题。
综合看，国内发电侧储能政府比较好抓，比较好推动；电网侧需要技术再进步；用户侧因为峰谷价差拉大后具备盈利能力，是一个市场化的行为；独立共享储能项目还在示范过程中。
7、电价短期、长期的机制判断？
电价会尽可能往终端用户去疏导，目前主要通过峰谷电价、阶梯电价拉开价差去传导，短期居民电价应该是不会去动的。
中长期看，成本还是会上升的，估计还要往终端去传导的。
8、配网建设的节奏？
配网建设是新形势下的新要求，十三五配网中一半是农网改造，新型电力系统之下对于配电网提出更高的要求，预计未来需要发生大规模的投资，是未来新的方向和要求，是即将要发生的状态。国网未来还没有明确的针对配电网的规划，都是还是在总体规划下的内容，比如加大配电网建设投入，适应分布式能源、微电网的需要等等。很多问题都还是一个时间的过程，比如终端电能质量短期问题还不是很大，但是随着时间会凸显。
今年上半年南网明确提出在有些负荷中心要配置无功补偿装置改善电能质量。
9、目前的风光清洁能源的装机水平，电网有感受到压力吗？电网目前对于这块建设升级的迫切性如何？
内部迫切性还是比较高的，但目前新能源的发展目标还是比较稳健的；这个里面整县光伏对于配网的并网消纳要求还是比较高的，现在676个县在做整县推进，在开发之前要先拿到电网接入文件，项目报了之后说明可以满足当地电网的接入能力（申报试点的时候理论上要和电网公司沟通过，但是有没有拿到入网文件不太确定）。
按照能量守恒定律，我国电网每天发的“多余”的电，都去哪儿了？
电话簿☎
第二次工业革命后，人类进入了电气时代。作为一种看不见摸不着的神奇能源，电能的诞生与利用促进了人类社会划时代的改变。
时至今日，我们已经无法再想象没有电的生活，平时偶尔的、短暂的局部停电已经令人相当崩溃，若是真的离开了电能，那社会将无法维持正常的运转。
中国是一个电能消耗大国，根据国家能源局发布的数据，2018年全社会用电总量达到了68449亿千瓦时，同比增长8.5%。
如此庞大的用电量，使得国家不得不重视电源生产力的发展，一批又一批发电站、发电厂被修建完善，有关电力和电气的工程项目也在有条不紊地进行之中。
我们日常生活用到的电，都是由国家电力部门向电力用户提供的。不知道大家有没有留意过家庭门口的电表，绝大多数都是峰谷电表。这种电表的其计价方式分为两种，谷电和峰电，两种电价格不一样，谷电的价格便宜了不少，仅仅是峰电的1/2。
这是因为谷电处于居民用电的低峰期，大多是夜间。这也就是说，这一时间段的电是“多余”的，如果不用就会浪费了，所以电力部门制定了相对低廉的价格，鼓励大家使用谷电。那么这些“多余”的电都去哪儿了？会被电网储存起来以备不时之需吗？
电能的产生
人们之所以会想着电力储备，是因为水坝设施可以把多余的水累积起来，等到干旱期再开闸放水使用。那么用不完的电也能够在整个电网中储存堆积起来，等到用电高峰期再释放使用，事实果真如此吗？
弄清楚了电能产生的原理，就会明白这其实是不可能的。电流只会在电源中电子移动时才会产生，发电机的原理便是导线在磁场中切割磁力线产生感应电动势，但此时是没有感应电流的，因为导线的两端并非闭合回路，尽管它已经在做切割磁力线运动，电能也不会被发出来。
发电机工作原理图
只有当导线的两端连接上电器后，感应电动势才可以通过闭合回路产生电流，与此同时发电机也开始做功，并且是用多少做多少。
也就是说，产生电能的必备条件是电子处于运动状态，加上电器进行做功。一旦这些电器停止工作，电子也就不再运动，进而不会再有电流产生。
现阶段，人们主要依靠把用于发电的动力装置将风能、太阳能、潮汐能、水能、核能等转化为电能，这一过程就是我们常说的发电。
与此相对的几种主流发电方式便是风力发电、太阳能发电、潮汐能发电、水能发电和核能发电，除此之外也还有一些其它的少见的发电方式。
风能发电
既然平时都是人们用多少发电机才发多少电，那要是发电机突然发生了故障该怎么办呢？没有多余电能如何对发电机进行检修呢？
这点无须担心，因为通常发电站都会配置备用发电机组，专门处理发电机检修或电网过载的突发状况，备用发电机组启动后就可以直接加入供电行列。
我们在日常生活中偶尔会遇到的停电事故，就是因为电缺口过大，周围没有任何能够及时补充的电网，导致发电机过载跳闸，从而造成局部区域的大停电。
发电机跳闸
那么，如何规避这种供求不平衡的状况呢？这就是电网在其中发挥调配作用。
电网的运作与调配
生产电能只是最初的环节，电还需要经过电力系统的运输、变压，以及电网的配电后才可以被送到每家每户，让居民享受用电的便利。电网可以实现电力系统的自我调节，让发电量和用电需求保持最大限度的平衡。
发电机组发出的电量本身是无法被控制的，发电机转速需要保持一定的水平才能发出相同的电压。
一个发电机组的发电容量每小时可以达到多少万千瓦，并非机组一运行就能达到，而是其在理想状态下能够产生的最大发电容量。
电力的产生、输送与消耗
假设在用电低峰期，一个城市只有20%的电器在运转工作，那么总耗电量就也就大幅下降。
在发电原料供应量不变的基础下，随着城市电器投入使用的增加，发电机组的转速便会随之下降，输出的电压也逐渐降低。
此时若是想要提升电压到额定水平，那么就得进一步加大发电原料的供应量，提高机器的转速。
等到城市全部的电器都开始工作，用电高峰期来临，发电机的原料消耗量将达到顶峰，发电机的发电量也上升至最大容量。但发电站通常都不会故意加大能源供应以提高电压，反而是根据电压高低来对能源用量进行调节。
电流与电压的关系
此外，发电厂所发的电量都是经过专门的电力调度中心实时计算后所得出的，以此最大程度上避免电力过剩的状况发生。
电力在运输过程中会有所损耗，通过发电机把电力运输到电网后，电网会通过不同电压线路送出电量，根据计算结果，始终将发电量与用户消耗量维持在一个动态的平衡之中。
中国境内的电网分为国家电网和地方电网，无论是发电、输配电、用电都是以交流电的形式进行的。在西电东输工程中，采用了一种特高压直流输电技术，但电流最终都是被逆变转换为交流才接入了电网，最终被各大住户所使用。
交流电
我国交流电有一个统一的标准——50HZ，这一频率也决定了电动机的运转频率。在低峰用电期，发电量比用户的用电量大，那么电动机的转动频率便会有所提升。
换句话说，在大部分地区用电量较低时，多余的电能会加大电动机的转速，让它保持一个高压状态持续运行与工作。
由此我们可以得知，发电机形成的多余电能并非凭空消失，而是把很大一部分转变成了促进发动机转动的机械能。
电能转换为机械能
能量守恒：多出来的电去了哪儿
这就涉及到了一个基础知识点，即能量守恒定律。能量守恒定律适用于一切领域，是自然界中最普遍、最基础的定律之一。
能量不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一个物体转移到另一个物体，并且相互之间的形式可以进行转化。
能量守恒定律当然也适用于发电，机械设备将风能、水能、光能等种种能量转化为电能，然后把电能运用在各种电器上。同样地，电能或者多出来的、没有用完的电，最后都会转换成另一种能量。
能量守恒定律
每一座发电厂都会和电网相连接的，电力被发电机运输到电网上，电网便通过各种电压的线路把电能运送到全国各地。因为多余的电力无法被大量储备，所以在电网的调配下，发电量与耗电量达到了一个平衡。
只要有新修建的发电机，都会被连接在电网上。有的地区受各种因素的影响，无法消化那么多的电能，这些剩余的电能便通过电网的线路运输到其它一些供电不足的区域去了。
如果一个发电厂产生的电力过多，导致整个电网都无法进行调配和消耗，那么电网的调度指挥中心就强行要求发电厂减少发电总量，从而保持电力与负荷的平衡。
电网的工作原理
虽然电网无法大量储备电力，但所谓的储电站其实是存在的。当用电低峰期来临时，电网就会把剩余的电力运送到一种特制的水泵中，并将水提升到高处的水库中储存起来；
当电能供不应求时，高处的水库便会被放水，这些电能回到水泵，这时候水泵会作为水轮发电机运行，产生电力并将其送到电网，弥补电能的负荷。
通常情况下，大型发电厂发出的电力都是超量的，充足的电力并不只是为了提供给当地居民使用，还会采用超高压线路运输到电网，提供超远距离供电。
例如，三峡电站发出的电便常常这般被运输到上海等大城市，因为当地的电力常常负荷，为了降低电压，防止发电机过载，这些远距离送来的电力变更很好的解决需求。
电能储存
总而言之，电网的运行是基于供应和需求之间的微妙平衡。虽然电网无法把视线发好的电储存起来再卖，但它的存在可以帮助平衡电力供需波动。另外，基于能量守恒，人们也渐渐能够实现一些低成本的电能储存方式，这种储存不仅可以让电能更加经济实惠，还具有一定的可靠性与环保性。
比如上文提到的抽水式储存。电力被输送到抽水的水库里，当水从水库中被释放出来时，它通过一个涡轮机产生电力。
此外，通过压缩空气能够有效储存电力，通常是在地下洞穴。当电力需求增加时，被释放的加压空气通过膨胀涡轮发电机能够形成电能。
压缩空气储能
电能还可以通过一种加速飞轮被保存为旋转动能。电力需要被释放时，飞轮旋转产生的动力能够启动发电机。一些飞轮使用磁性轴承，在真空中运行以减少阻力，可以达到每分钟60,000转的超高旋转速度。
热能储存也是一种不错的选择，电可以用来产生热能，并且二者相互转化。最后就是我们最常见的电池，普通的电池所储存的电量很少，但是通过充电补充电能。
现在新型的大容量电池可以储存较多的电力，等到要需要时再拿来使用。锂离子、铅酸、锂铁等都是运用比较广泛的电池技术。
目前科学家还在开发更多安全高效的新的电力储备技术，如流动电池、超级电容器和超导磁能存储等，这些设想在现今还无法实现，但未来会发生什么，一切都还没有定论，我们可以充分相信科技能够把一切“不可能”变为“可能”。
结语
电力存储将是未来技术攻坚的关键方向，因为它能够帮助人类把更多可再生能源整合到电网中，同时让发电设施处于最佳水平运行，减少使用效率较低的发电机组。此外，电力存储提供的额外容量可以延迟或避免建造额外的发电厂或输配电基础设施。
不过，电池的锂、铅等原材料如果处理、回收不当，很可能会对环境造成危害。而且，在存储过程中很可能会浪费一些电力，这种损失是如何循环利用都无法避免的。
所以我们在日常生活中，不可以毫无节制的用电费电。毕竟电量再多，也需要人们节能减排，减少不必要的消耗与浪费。喜欢电话簿就关注我吧！欢迎点赞、收藏、评论和转发呀！ https://t.cn/R2WxlNJ
电话簿☎
第二次工业革命后，人类进入了电气时代。作为一种看不见摸不着的神奇能源，电能的诞生与利用促进了人类社会划时代的改变。
时至今日，我们已经无法再想象没有电的生活，平时偶尔的、短暂的局部停电已经令人相当崩溃，若是真的离开了电能，那社会将无法维持正常的运转。
中国是一个电能消耗大国，根据国家能源局发布的数据，2018年全社会用电总量达到了68449亿千瓦时，同比增长8.5%。
如此庞大的用电量，使得国家不得不重视电源生产力的发展，一批又一批发电站、发电厂被修建完善，有关电力和电气的工程项目也在有条不紊地进行之中。
我们日常生活用到的电，都是由国家电力部门向电力用户提供的。不知道大家有没有留意过家庭门口的电表，绝大多数都是峰谷电表。这种电表的其计价方式分为两种，谷电和峰电，两种电价格不一样，谷电的价格便宜了不少，仅仅是峰电的1/2。
这是因为谷电处于居民用电的低峰期，大多是夜间。这也就是说，这一时间段的电是“多余”的，如果不用就会浪费了，所以电力部门制定了相对低廉的价格，鼓励大家使用谷电。那么这些“多余”的电都去哪儿了？会被电网储存起来以备不时之需吗？
电能的产生
人们之所以会想着电力储备，是因为水坝设施可以把多余的水累积起来，等到干旱期再开闸放水使用。那么用不完的电也能够在整个电网中储存堆积起来，等到用电高峰期再释放使用，事实果真如此吗？
弄清楚了电能产生的原理，就会明白这其实是不可能的。电流只会在电源中电子移动时才会产生，发电机的原理便是导线在磁场中切割磁力线产生感应电动势，但此时是没有感应电流的，因为导线的两端并非闭合回路，尽管它已经在做切割磁力线运动，电能也不会被发出来。
发电机工作原理图
只有当导线的两端连接上电器后，感应电动势才可以通过闭合回路产生电流，与此同时发电机也开始做功，并且是用多少做多少。
也就是说，产生电能的必备条件是电子处于运动状态，加上电器进行做功。一旦这些电器停止工作，电子也就不再运动，进而不会再有电流产生。
现阶段，人们主要依靠把用于发电的动力装置将风能、太阳能、潮汐能、水能、核能等转化为电能，这一过程就是我们常说的发电。
与此相对的几种主流发电方式便是风力发电、太阳能发电、潮汐能发电、水能发电和核能发电，除此之外也还有一些其它的少见的发电方式。
风能发电
既然平时都是人们用多少发电机才发多少电，那要是发电机突然发生了故障该怎么办呢？没有多余电能如何对发电机进行检修呢？
这点无须担心，因为通常发电站都会配置备用发电机组，专门处理发电机检修或电网过载的突发状况，备用发电机组启动后就可以直接加入供电行列。
我们在日常生活中偶尔会遇到的停电事故，就是因为电缺口过大，周围没有任何能够及时补充的电网，导致发电机过载跳闸，从而造成局部区域的大停电。
发电机跳闸
那么，如何规避这种供求不平衡的状况呢？这就是电网在其中发挥调配作用。
电网的运作与调配
生产电能只是最初的环节，电还需要经过电力系统的运输、变压，以及电网的配电后才可以被送到每家每户，让居民享受用电的便利。电网可以实现电力系统的自我调节，让发电量和用电需求保持最大限度的平衡。
发电机组发出的电量本身是无法被控制的，发电机转速需要保持一定的水平才能发出相同的电压。
一个发电机组的发电容量每小时可以达到多少万千瓦，并非机组一运行就能达到，而是其在理想状态下能够产生的最大发电容量。
电力的产生、输送与消耗
假设在用电低峰期，一个城市只有20%的电器在运转工作，那么总耗电量就也就大幅下降。
在发电原料供应量不变的基础下，随着城市电器投入使用的增加，发电机组的转速便会随之下降，输出的电压也逐渐降低。
此时若是想要提升电压到额定水平，那么就得进一步加大发电原料的供应量，提高机器的转速。
等到城市全部的电器都开始工作，用电高峰期来临，发电机的原料消耗量将达到顶峰，发电机的发电量也上升至最大容量。但发电站通常都不会故意加大能源供应以提高电压，反而是根据电压高低来对能源用量进行调节。
电流与电压的关系
此外，发电厂所发的电量都是经过专门的电力调度中心实时计算后所得出的，以此最大程度上避免电力过剩的状况发生。
电力在运输过程中会有所损耗，通过发电机把电力运输到电网后，电网会通过不同电压线路送出电量，根据计算结果，始终将发电量与用户消耗量维持在一个动态的平衡之中。
中国境内的电网分为国家电网和地方电网，无论是发电、输配电、用电都是以交流电的形式进行的。在西电东输工程中，采用了一种特高压直流输电技术，但电流最终都是被逆变转换为交流才接入了电网，最终被各大住户所使用。
交流电
我国交流电有一个统一的标准——50HZ，这一频率也决定了电动机的运转频率。在低峰用电期，发电量比用户的用电量大，那么电动机的转动频率便会有所提升。
换句话说，在大部分地区用电量较低时，多余的电能会加大电动机的转速，让它保持一个高压状态持续运行与工作。
由此我们可以得知，发电机形成的多余电能并非凭空消失，而是把很大一部分转变成了促进发动机转动的机械能。
电能转换为机械能
能量守恒：多出来的电去了哪儿
这就涉及到了一个基础知识点，即能量守恒定律。能量守恒定律适用于一切领域，是自然界中最普遍、最基础的定律之一。
能量不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一个物体转移到另一个物体，并且相互之间的形式可以进行转化。
能量守恒定律当然也适用于发电，机械设备将风能、水能、光能等种种能量转化为电能，然后把电能运用在各种电器上。同样地，电能或者多出来的、没有用完的电，最后都会转换成另一种能量。
能量守恒定律
每一座发电厂都会和电网相连接的，电力被发电机运输到电网上，电网便通过各种电压的线路把电能运送到全国各地。因为多余的电力无法被大量储备，所以在电网的调配下，发电量与耗电量达到了一个平衡。
只要有新修建的发电机，都会被连接在电网上。有的地区受各种因素的影响，无法消化那么多的电能，这些剩余的电能便通过电网的线路运输到其它一些供电不足的区域去了。
如果一个发电厂产生的电力过多，导致整个电网都无法进行调配和消耗，那么电网的调度指挥中心就强行要求发电厂减少发电总量，从而保持电力与负荷的平衡。
电网的工作原理
虽然电网无法大量储备电力，但所谓的储电站其实是存在的。当用电低峰期来临时，电网就会把剩余的电力运送到一种特制的水泵中，并将水提升到高处的水库中储存起来；
当电能供不应求时，高处的水库便会被放水，这些电能回到水泵，这时候水泵会作为水轮发电机运行，产生电力并将其送到电网，弥补电能的负荷。
通常情况下，大型发电厂发出的电力都是超量的，充足的电力并不只是为了提供给当地居民使用，还会采用超高压线路运输到电网，提供超远距离供电。
例如，三峡电站发出的电便常常这般被运输到上海等大城市，因为当地的电力常常负荷，为了降低电压，防止发电机过载，这些远距离送来的电力变更很好的解决需求。
电能储存
总而言之，电网的运行是基于供应和需求之间的微妙平衡。虽然电网无法把视线发好的电储存起来再卖，但它的存在可以帮助平衡电力供需波动。另外，基于能量守恒，人们也渐渐能够实现一些低成本的电能储存方式，这种储存不仅可以让电能更加经济实惠，还具有一定的可靠性与环保性。
比如上文提到的抽水式储存。电力被输送到抽水的水库里，当水从水库中被释放出来时，它通过一个涡轮机产生电力。
此外，通过压缩空气能够有效储存电力，通常是在地下洞穴。当电力需求增加时，被释放的加压空气通过膨胀涡轮发电机能够形成电能。
压缩空气储能
电能还可以通过一种加速飞轮被保存为旋转动能。电力需要被释放时，飞轮旋转产生的动力能够启动发电机。一些飞轮使用磁性轴承，在真空中运行以减少阻力，可以达到每分钟60,000转的超高旋转速度。
热能储存也是一种不错的选择，电可以用来产生热能，并且二者相互转化。最后就是我们最常见的电池，普通的电池所储存的电量很少，但是通过充电补充电能。
现在新型的大容量电池可以储存较多的电力，等到要需要时再拿来使用。锂离子、铅酸、锂铁等都是运用比较广泛的电池技术。
目前科学家还在开发更多安全高效的新的电力储备技术，如流动电池、超级电容器和超导磁能存储等，这些设想在现今还无法实现，但未来会发生什么，一切都还没有定论，我们可以充分相信科技能够把一切“不可能”变为“可能”。
结语
电力存储将是未来技术攻坚的关键方向，因为它能够帮助人类把更多可再生能源整合到电网中，同时让发电设施处于最佳水平运行，减少使用效率较低的发电机组。此外，电力存储提供的额外容量可以延迟或避免建造额外的发电厂或输配电基础设施。
不过，电池的锂、铅等原材料如果处理、回收不当，很可能会对环境造成危害。而且，在存储过程中很可能会浪费一些电力，这种损失是如何循环利用都无法避免的。
所以我们在日常生活中，不可以毫无节制的用电费电。毕竟电量再多，也需要人们节能减排，减少不必要的消耗与浪费。喜欢电话簿就关注我吧！欢迎点赞、收藏、评论和转发呀！ https://t.cn/R2WxlNJ
按照能量守恒定律，我国电网每天发的“多余”的电，都去哪儿了？
电话簿☎
第二次工业革命后，人类进入了电气时代。作为一种看不见摸不着的神奇能源，电能的诞生与利用促进了人类社会划时代的改变。
时至今日，我们已经无法再想象没有电的生活，平时偶尔的、短暂的局部停电已经令人相当崩溃，若是真的离开了电能，那社会将无法维持正常的运转。
中国是一个电能消耗大国，根据国家能源局发布的数据，2018年全社会用电总量达到了68449亿千瓦时，同比增长8.5%。
如此庞大的用电量，使得国家不得不重视电源生产力的发展，一批又一批发电站、发电厂被修建完善，有关电力和电气的工程项目也在有条不紊地进行之中。
我们日常生活用到的电，都是由国家电力部门向电力用户提供的。不知道大家有没有留意过家庭门口的电表，绝大多数都是峰谷电表。这种电表的其计价方式分为两种，谷电和峰电，两种电价格不一样，谷电的价格便宜了不少，仅仅是峰电的1/2。
这是因为谷电处于居民用电的低峰期，大多是夜间。这也就是说，这一时间段的电是“多余”的，如果不用就会浪费了，所以电力部门制定了相对低廉的价格，鼓励大家使用谷电。那么这些“多余”的电都去哪儿了？会被电网储存起来以备不时之需吗？
电能的产生
人们之所以会想着电力储备，是因为水坝设施可以把多余的水累积起来，等到干旱期再开闸放水使用。那么用不完的电也能够在整个电网中储存堆积起来，等到用电高峰期再释放使用，事实果真如此吗？
弄清楚了电能产生的原理，就会明白这其实是不可能的。电流只会在电源中电子移动时才会产生，发电机的原理便是导线在磁场中切割磁力线产生感应电动势，但此时是没有感应电流的，因为导线的两端并非闭合回路，尽管它已经在做切割磁力线运动，电能也不会被发出来。
发电机工作原理图
只有当导线的两端连接上电器后，感应电动势才可以通过闭合回路产生电流，与此同时发电机也开始做功，并且是用多少做多少。
也就是说，产生电能的必备条件是电子处于运动状态，加上电器进行做功。一旦这些电器停止工作，电子也就不再运动，进而不会再有电流产生。
现阶段，人们主要依靠把用于发电的动力装置将风能、太阳能、潮汐能、水能、核能等转化为电能，这一过程就是我们常说的发电。
与此相对的几种主流发电方式便是风力发电、太阳能发电、潮汐能发电、水能发电和核能发电，除此之外也还有一些其它的少见的发电方式。
风能发电
既然平时都是人们用多少发电机才发多少电，那要是发电机突然发生了故障该怎么办呢？没有多余电能如何对发电机进行检修呢？
这点无须担心，因为通常发电站都会配置备用发电机组，专门处理发电机检修或电网过载的突发状况，备用发电机组启动后就可以直接加入供电行列。
我们在日常生活中偶尔会遇到的停电事故，就是因为电缺口过大，周围没有任何能够及时补充的电网，导致发电机过载跳闸，从而造成局部区域的大停电。
发电机跳闸
那么，如何规避这种供求不平衡的状况呢？这就是电网在其中发挥调配作用。
电网的运作与调配
生产电能只是最初的环节，电还需要经过电力系统的运输、变压，以及电网的配电后才可以被送到每家每户，让居民享受用电的便利。电网可以实现电力系统的自我调节，让发电量和用电需求保持最大限度的平衡。
发电机组发出的电量本身是无法被控制的，发电机转速需要保持一定的水平才能发出相同的电压。
一个发电机组的发电容量每小时可以达到多少万千瓦，并非机组一运行就能达到，而是其在理想状态下能够产生的最大发电容量。
电力的产生、输送与消耗
假设在用电低峰期，一个城市只有20%的电器在运转工作，那么总耗电量就也就大幅下降。
在发电原料供应量不变的基础下，随着城市电器投入使用的增加，发电机组的转速便会随之下降，输出的电压也逐渐降低。
此时若是想要提升电压到额定水平，那么就得进一步加大发电原料的供应量，提高机器的转速。
等到城市全部的电器都开始工作，用电高峰期来临，发电机的原料消耗量将达到顶峰，发电机的发电量也上升至最大容量。但发电站通常都不会故意加大能源供应以提高电压，反而是根据电压高低来对能源用量进行调节。
电流与电压的关系
此外，发电厂所发的电量都是经过专门的电力调度中心实时计算后所得出的，以此最大程度上避免电力过剩的状况发生。
电力在运输过程中会有所损耗，通过发电机把电力运输到电网后，电网会通过不同电压线路送出电量，根据计算结果，始终将发电量与用户消耗量维持在一个动态的平衡之中。
中国境内的电网分为国家电网和地方电网，无论是发电、输配电、用电都是以交流电的形式进行的。在西电东输工程中，采用了一种特高压直流输电技术，但电流最终都是被逆变转换为交流才接入了电网，最终被各大住户所使用。
交流电
我国交流电有一个统一的标准——50HZ，这一频率也决定了电动机的运转频率。在低峰用电期，发电量比用户的用电量大，那么电动机的转动频率便会有所提升。
换句话说，在大部分地区用电量较低时，多余的电能会加大电动机的转速，让它保持一个高压状态持续运行与工作。
由此我们可以得知，发电机形成的多余电能并非凭空消失，而是把很大一部分转变成了促进发动机转动的机械能。
电能转换为机械能
能量守恒：多出来的电去了哪儿
这就涉及到了一个基础知识点，即能量守恒定律。能量守恒定律适用于一切领域，是自然界中最普遍、最基础的定律之一。
能量不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一个物体转移到另一个物体，并且相互之间的形式可以进行转化。
能量守恒定律当然也适用于发电，机械设备将风能、水能、光能等种种能量转化为电能，然后把电能运用在各种电器上。同样地，电能或者多出来的、没有用完的电，最后都会转换成另一种能量。
能量守恒定律
每一座发电厂都会和电网相连接的，电力被发电机运输到电网上，电网便通过各种电压的线路把电能运送到全国各地。因为多余的电力无法被大量储备，所以在电网的调配下，发电量与耗电量达到了一个平衡。
只要有新修建的发电机，都会被连接在电网上。有的地区受各种因素的影响，无法消化那么多的电能，这些剩余的电能便通过电网的线路运输到其它一些供电不足的区域去了。
如果一个发电厂产生的电力过多，导致整个电网都无法进行调配和消耗，那么电网的调度指挥中心就强行要求发电厂减少发电总量，从而保持电力与负荷的平衡。
电网的工作原理
虽然电网无法大量储备电力，但所谓的储电站其实是存在的。当用电低峰期来临时，电网就会把剩余的电力运送到一种特制的水泵中，并将水提升到高处的水库中储存起来；
当电能供不应求时，高处的水库便会被放水，这些电能回到水泵，这时候水泵会作为水轮发电机运行，产生电力并将其送到电网，弥补电能的负荷。
通常情况下，大型发电厂发出的电力都是超量的，充足的电力并不只是为了提供给当地居民使用，还会采用超高压线路运输到电网，提供超远距离供电。
例如，三峡电站发出的电便常常这般被运输到上海等大城市，因为当地的电力常常负荷，为了降低电压，防止发电机过载，这些远距离送来的电力变更很好的解决需求。
电能储存
总而言之，电网的运行是基于供应和需求之间的微妙平衡。虽然电网无法把视线发好的电储存起来再卖，但它的存在可以帮助平衡电力供需波动。另外，基于能量守恒，人们也渐渐能够实现一些低成本的电能储存方式，这种储存不仅可以让电能更加经济实惠，还具有一定的可靠性与环保性。
比如上文提到的抽水式储存。电力被输送到抽水的水库里，当水从水库中被释放出来时，它通过一个涡轮机产生电力。
此外，通过压缩空气能够有效储存电力，通常是在地下洞穴。当电力需求增加时，被释放的加压空气通过膨胀涡轮发电机能够形成电能。
压缩空气储能
电能还可以通过一种加速飞轮被保存为旋转动能。电力需要被释放时，飞轮旋转产生的动力能够启动发电机。一些飞轮使用磁性轴承，在真空中运行以减少阻力，可以达到每分钟60,000转的超高旋转速度。
热能储存也是一种不错的选择，电可以用来产生热能，并且二者相互转化。最后就是我们最常见的电池，普通的电池所储存的电量很少，但是通过充电补充电能。
现在新型的大容量电池可以储存较多的电力，等到要需要时再拿来使用。锂离子、铅酸、锂铁等都是运用比较广泛的电池技术。
目前科学家还在开发更多安全高效的新的电力储备技术，如流动电池、超级电容器和超导磁能存储等，这些设想在现今还无法实现，但未来会发生什么，一切都还没有定论，我们可以充分相信科技能够把一切“不可能”变为“可能”。
结语
电力存储将是未来技术攻坚的关键方向，因为它能够帮助人类把更多可再生能源整合到电网中，同时让发电设施处于最佳水平运行，减少使用效率较低的发电机组。此外，电力存储提供的额外容量可以延迟或避免建造额外的发电厂或输配电基础设施。
不过，电池的锂、铅等原材料如果处理、回收不当，很可能会对环境造成危害。而且，在存储过程中很可能会浪费一些电力，这种损失是如何循环利用都无法避免的。
所以我们在日常生活中，不可以毫无节制的用电费电。毕竟电量再多，也需要人们节能减排，减少不必要的消耗与浪费。喜欢电话簿就关注我吧！欢迎点赞、收藏、评论和转发呀！ https://t.cn/R2WxlNJ
电话簿☎
第二次工业革命后，人类进入了电气时代。作为一种看不见摸不着的神奇能源，电能的诞生与利用促进了人类社会划时代的改变。
时至今日，我们已经无法再想象没有电的生活，平时偶尔的、短暂的局部停电已经令人相当崩溃，若是真的离开了电能，那社会将无法维持正常的运转。
中国是一个电能消耗大国，根据国家能源局发布的数据，2018年全社会用电总量达到了68449亿千瓦时，同比增长8.5%。
如此庞大的用电量，使得国家不得不重视电源生产力的发展，一批又一批发电站、发电厂被修建完善，有关电力和电气的工程项目也在有条不紊地进行之中。
我们日常生活用到的电，都是由国家电力部门向电力用户提供的。不知道大家有没有留意过家庭门口的电表，绝大多数都是峰谷电表。这种电表的其计价方式分为两种，谷电和峰电，两种电价格不一样，谷电的价格便宜了不少，仅仅是峰电的1/2。
这是因为谷电处于居民用电的低峰期，大多是夜间。这也就是说，这一时间段的电是“多余”的，如果不用就会浪费了，所以电力部门制定了相对低廉的价格，鼓励大家使用谷电。那么这些“多余”的电都去哪儿了？会被电网储存起来以备不时之需吗？
电能的产生
人们之所以会想着电力储备，是因为水坝设施可以把多余的水累积起来，等到干旱期再开闸放水使用。那么用不完的电也能够在整个电网中储存堆积起来，等到用电高峰期再释放使用，事实果真如此吗？
弄清楚了电能产生的原理，就会明白这其实是不可能的。电流只会在电源中电子移动时才会产生，发电机的原理便是导线在磁场中切割磁力线产生感应电动势，但此时是没有感应电流的，因为导线的两端并非闭合回路，尽管它已经在做切割磁力线运动，电能也不会被发出来。
发电机工作原理图
只有当导线的两端连接上电器后，感应电动势才可以通过闭合回路产生电流，与此同时发电机也开始做功，并且是用多少做多少。
也就是说，产生电能的必备条件是电子处于运动状态，加上电器进行做功。一旦这些电器停止工作，电子也就不再运动，进而不会再有电流产生。
现阶段，人们主要依靠把用于发电的动力装置将风能、太阳能、潮汐能、水能、核能等转化为电能，这一过程就是我们常说的发电。
与此相对的几种主流发电方式便是风力发电、太阳能发电、潮汐能发电、水能发电和核能发电，除此之外也还有一些其它的少见的发电方式。
风能发电
既然平时都是人们用多少发电机才发多少电，那要是发电机突然发生了故障该怎么办呢？没有多余电能如何对发电机进行检修呢？
这点无须担心，因为通常发电站都会配置备用发电机组，专门处理发电机检修或电网过载的突发状况，备用发电机组启动后就可以直接加入供电行列。
我们在日常生活中偶尔会遇到的停电事故，就是因为电缺口过大，周围没有任何能够及时补充的电网，导致发电机过载跳闸，从而造成局部区域的大停电。
发电机跳闸
那么，如何规避这种供求不平衡的状况呢？这就是电网在其中发挥调配作用。
电网的运作与调配
生产电能只是最初的环节，电还需要经过电力系统的运输、变压，以及电网的配电后才可以被送到每家每户，让居民享受用电的便利。电网可以实现电力系统的自我调节，让发电量和用电需求保持最大限度的平衡。
发电机组发出的电量本身是无法被控制的，发电机转速需要保持一定的水平才能发出相同的电压。
一个发电机组的发电容量每小时可以达到多少万千瓦，并非机组一运行就能达到，而是其在理想状态下能够产生的最大发电容量。
电力的产生、输送与消耗
假设在用电低峰期，一个城市只有20%的电器在运转工作，那么总耗电量就也就大幅下降。
在发电原料供应量不变的基础下，随着城市电器投入使用的增加，发电机组的转速便会随之下降，输出的电压也逐渐降低。
此时若是想要提升电压到额定水平，那么就得进一步加大发电原料的供应量，提高机器的转速。
等到城市全部的电器都开始工作，用电高峰期来临，发电机的原料消耗量将达到顶峰，发电机的发电量也上升至最大容量。但发电站通常都不会故意加大能源供应以提高电压，反而是根据电压高低来对能源用量进行调节。
电流与电压的关系
此外，发电厂所发的电量都是经过专门的电力调度中心实时计算后所得出的，以此最大程度上避免电力过剩的状况发生。
电力在运输过程中会有所损耗，通过发电机把电力运输到电网后，电网会通过不同电压线路送出电量，根据计算结果，始终将发电量与用户消耗量维持在一个动态的平衡之中。
中国境内的电网分为国家电网和地方电网，无论是发电、输配电、用电都是以交流电的形式进行的。在西电东输工程中，采用了一种特高压直流输电技术，但电流最终都是被逆变转换为交流才接入了电网，最终被各大住户所使用。
交流电
我国交流电有一个统一的标准——50HZ，这一频率也决定了电动机的运转频率。在低峰用电期，发电量比用户的用电量大，那么电动机的转动频率便会有所提升。
换句话说，在大部分地区用电量较低时，多余的电能会加大电动机的转速，让它保持一个高压状态持续运行与工作。
由此我们可以得知，发电机形成的多余电能并非凭空消失，而是把很大一部分转变成了促进发动机转动的机械能。
电能转换为机械能
能量守恒：多出来的电去了哪儿
这就涉及到了一个基础知识点，即能量守恒定律。能量守恒定律适用于一切领域，是自然界中最普遍、最基础的定律之一。
能量不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一个物体转移到另一个物体，并且相互之间的形式可以进行转化。
能量守恒定律当然也适用于发电，机械设备将风能、水能、光能等种种能量转化为电能，然后把电能运用在各种电器上。同样地，电能或者多出来的、没有用完的电，最后都会转换成另一种能量。
能量守恒定律
每一座发电厂都会和电网相连接的，电力被发电机运输到电网上，电网便通过各种电压的线路把电能运送到全国各地。因为多余的电力无法被大量储备，所以在电网的调配下，发电量与耗电量达到了一个平衡。
只要有新修建的发电机，都会被连接在电网上。有的地区受各种因素的影响，无法消化那么多的电能，这些剩余的电能便通过电网的线路运输到其它一些供电不足的区域去了。
如果一个发电厂产生的电力过多，导致整个电网都无法进行调配和消耗，那么电网的调度指挥中心就强行要求发电厂减少发电总量，从而保持电力与负荷的平衡。
电网的工作原理
虽然电网无法大量储备电力，但所谓的储电站其实是存在的。当用电低峰期来临时，电网就会把剩余的电力运送到一种特制的水泵中，并将水提升到高处的水库中储存起来；
当电能供不应求时，高处的水库便会被放水，这些电能回到水泵，这时候水泵会作为水轮发电机运行，产生电力并将其送到电网，弥补电能的负荷。
通常情况下，大型发电厂发出的电力都是超量的，充足的电力并不只是为了提供给当地居民使用，还会采用超高压线路运输到电网，提供超远距离供电。
例如，三峡电站发出的电便常常这般被运输到上海等大城市，因为当地的电力常常负荷，为了降低电压，防止发电机过载，这些远距离送来的电力变更很好的解决需求。
电能储存
总而言之，电网的运行是基于供应和需求之间的微妙平衡。虽然电网无法把视线发好的电储存起来再卖，但它的存在可以帮助平衡电力供需波动。另外，基于能量守恒，人们也渐渐能够实现一些低成本的电能储存方式，这种储存不仅可以让电能更加经济实惠，还具有一定的可靠性与环保性。
比如上文提到的抽水式储存。电力被输送到抽水的水库里，当水从水库中被释放出来时，它通过一个涡轮机产生电力。
此外，通过压缩空气能够有效储存电力，通常是在地下洞穴。当电力需求增加时，被释放的加压空气通过膨胀涡轮发电机能够形成电能。
压缩空气储能
电能还可以通过一种加速飞轮被保存为旋转动能。电力需要被释放时，飞轮旋转产生的动力能够启动发电机。一些飞轮使用磁性轴承，在真空中运行以减少阻力，可以达到每分钟60,000转的超高旋转速度。
热能储存也是一种不错的选择，电可以用来产生热能，并且二者相互转化。最后就是我们最常见的电池，普通的电池所储存的电量很少，但是通过充电补充电能。
现在新型的大容量电池可以储存较多的电力，等到要需要时再拿来使用。锂离子、铅酸、锂铁等都是运用比较广泛的电池技术。
目前科学家还在开发更多安全高效的新的电力储备技术，如流动电池、超级电容器和超导磁能存储等，这些设想在现今还无法实现，但未来会发生什么，一切都还没有定论，我们可以充分相信科技能够把一切“不可能”变为“可能”。
结语
电力存储将是未来技术攻坚的关键方向，因为它能够帮助人类把更多可再生能源整合到电网中，同时让发电设施处于最佳水平运行，减少使用效率较低的发电机组。此外，电力存储提供的额外容量可以延迟或避免建造额外的发电厂或输配电基础设施。
不过，电池的锂、铅等原材料如果处理、回收不当，很可能会对环境造成危害。而且，在存储过程中很可能会浪费一些电力，这种损失是如何循环利用都无法避免的。
所以我们在日常生活中，不可以毫无节制的用电费电。毕竟电量再多，也需要人们节能减排，减少不必要的消耗与浪费。喜欢电话簿就关注我吧！欢迎点赞、收藏、评论和转发呀！ https://t.cn/R2WxlNJ
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