电力无法大量储存，中国电网每天发那么多电， -电力系统保护与控制杂志社投稿

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电力无法大量储存，中国电网每天发那么多电，

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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？

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。中学生学物理时做的小发明就能说明白这一点。用玩具电动机发电带动小灯泡，可以看到：电机转的频率越高，灯泡就变得越来越亮；电机转的速度下降，灯泡只会微微的发黄。

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即时的平衡。所以，供需平衡，是电力系统调控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调控机组，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的，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。

比如说，电网系统里的用户，在某一时段里大概有1000万千瓦的用电量需求，电网系统会安排900千瓦的发动机组固定输出，然后200千瓦的调频机组打配合战。根据某一时间单位下，实时的用电量需求来决定如何运转。

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。

当许多用户在同一时间点，减少用电量，调频机组会立刻反应起来，减轻负荷，让整个电网系统维持合格的电压和频率。就好比一辆大巴车上的人，要搞节能行动，从车上下来然后步行跟在大巴车后面走一公里再坐车，并不能实际上节约能源。仅仅是起到宣传的作用。

文章来源：《电力系统保护与控制》网址: http://www.dlxtbhykzzz.cn/zonghexinwen/2021/0224/703.html

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