如果发电量大于用电量,多余的电会去哪里?

优优鸟


嗯,电力从业人员来答一波。

没有多余的电量。发电量一定是等于用电量的。

原因也很简单,就是人类还没有开发出高效大量存储电能的技术。

如果作为一个电网,如果发电量大于用电量,整个电力系统都会用尽全力消纳这部分多余出来的电力,电力调度员会调整系统潮流,确保电网的安全。

所以,对整个电网来说,发电量和用电量时刻相等,动态平衡是非常重要的。

如果实在没有其他办法调节,调度员会通知蓄能电厂。开动机器,把水从山下抽到山上,存储起来。然后在发电量不够的时候,再把水从山上放下来,发电,反馈给电网。当然,这中间是损失很多能量的,效率也不够高效。


风中老七


看了大家热情的评论,为了大家阅读更方便,先来个简要归纳。

首先电网调度要调节不会让提问中的情形出现,或者说要控制发电量不能比用电量多太多。如果局部出现了这种情况,一,可以通过电网的跨区域性来分配,平衡,消纳,还有损耗。二,如果局部多了,启动大功率泵来消耗电,这些泵将低处的水抽到高处的水库备用,即抽水蓄能电站等蓄能原理。

整个电网偏离太多是不可能出现的,如果那样就整个电网集体奔溃,发电机与电网解列,大家都没得电用,

以下是原回答

一、首要方法就是调节

各类电场相当于生产电能的小工厂,电网是客户,正常情况下客户需要多少电能,电厂才能发多少电,客户是上帝,各个电场当然得听电网的指令。负责协调的部门就是电网的调度,24小时值班,就是根据区域用电量来协调各个电站的发电量。



根据城市用电高峰和低谷的规律还设置有调峰电厂,目前水电由于开机停机灵活的热点常担任调峰功能,核电站一般不参与调峰。

二、电力系统本身具有稳定性

电网的一个重要职责重要职责就是要避免你所说的情况发生,但是说白了电网只是中间商,也无法准确估计下游客户的用电量,你所说的情况也会发生。


电网受到小的扰动后,能后自动回到稳定的状态,小的扰动包括各类电站非预期解列、停机等。电网越大稳定性越高,我国台湾省曾经由于核电站误停堆造成岛上电网奔溃,整体停电,像欧洲许多小国家都是跨国家的输电网,越大的电网越有利于区域间的分配与平衡,从而增加运行稳定性。

三、储存起来

这里的储存不是蓄电池储存,也没有这么大蓄电池,常用的就是抽水蓄能电站,在用电低谷期时将发出来多余的电能通过水泵将水从地处打到高处水库,从而将电能转化为重力势能,在用电高峰期时用来发电。


截止2018年2月份,我国抽蓄电站在运规模2849万千瓦,在建规模达3871万千瓦,在建和在运装机容量均居世界第一

随着我国工业用电量需求放缓,核电也可能担任调峰工作,抽水蓄能电站和核电机组配套建设是核电基地将来的一个发展方向,对于进一步带动地方经济发展也具有重大意义。


核先生科普


实际上,发电厂并不会产生太多的多余电量。发电厂在用电低谷时,可能会短暂的产生电量过剩、不足的情况,一般常常会用蓄能的方式来解决。简单来说,就是用多出来的电力,把水抽到高处,然后在高峰期再利用重力势能发电。

但这里我想说的并不是如何处理多余电量的问题。对于发电厂来说,发出多余的电其实概率不大。首先,发电厂是有统计数据的,所以可以提前降低发电量。而且现在有大数据的帮助,可以更加准确的预测实际的用电需求,这样实际的发电量和需求的差别不会特别大。

之前在其他网站看到一个说法,认为在电路中由于磁阻效应,所以发电厂是可以感知到电量是多了还是少了。简单来说,就是如果用电量大的话,发电机旋转所需的力矩也很大,如果不用电的话,发电机旋转就几乎不需要力矩。

但这很明显忽略了变压器的作用。如果变压器另一端是开路,那么这个电路就只相当于连接了一个电感,但仍然可以看作是一个短接的电路。这样如果发电量大于需求的话,很有可能就会把变压器一端给烧毁。所以单纯依赖转速平衡是不够的,只能在小范围内做适应,而且损耗也很大。


章彦博


首先要明确两个常识,第一是发电量永远大于用电量。因为电在传输过程中要大量的损耗。

另外一个物理学常识就是,我们现在用的电属于交流电。实际应用中,我们对电力的称呼事实上是用电量,用电量事实上就是电流乘以电压再乘以时间。而电在传输过程中为了降低损耗,一般都会在电厂端增压,然后在用户端降压使用,这样在在传输同样功率的电量时,会将损耗降到最低,尽管这样,电力最大的损耗依然是传输损耗。要知道发电成本很低,运输成本才更高。

现在回到题主的问题,我想题主的意思可能是如果发电量大于用电量,多余的电会不会储存起来?答案是不会。

因为国家电网不允许,也做不来。

在10多年以前,不要说发电量过剩,那个时候往往是发电量不足,常常导致要停到农村用电以保证城市用电。

这种情况在近几年随着电力装机量大增才有所缓解。

事实上,所有的发电系统,无论风电、水电、火电还是核电,乃至现在国家大力推行的屋顶光伏发电,都必须并网,由国家电网公司统一调配。

如果,以现在的蓄电池技术,来存储多余的电,成本有多高呢?可以这么说,尽管国家电网一直宣称亏损,但如果采用蓄电池存储多余的电,国家电网恐怕会破产。

所以,假如用电量比传输后的发电量少,就会触发国家电网动态调整系统,一般会降低电压或者升高电压,在220v左右波动。这也就解释了一般的电器都是宽电压设计,原因就在这里。

另外,国家电网其实早就预估到这种情况,所以现在多数电力管理都是采用峰谷用电量计算,正是为了规避发电量不足或者发电量过剩的风险。

最后,请节约用电。


镁客网


现在的电力已经是一个巨大的电网在运作,几乎所有的发电能力都要并网,就是发的电都到了电网上面,由一个巨大的运作机构--国家电网在运作,这个电网每时每刻都在一个巨大的调度机构的调度下运行。从最早期的人工调度,到后来渐渐地半自动化调度,到现在的全自动化调度,电力的调动机制越来越科学,对于什么时候,哪个地区要用多少电,要发多少电就基本能够科学的安排,既要尽量减少浪费又要满足需要。

我国电网调度机构分为五级,即国家调度中心,网局调度中心,省级调度中心,地区调度中心和县级调度中心。正是这些编织起来蛛网般的调度中心,才能使全国的电力使用得到一个平衡和保障。我们国家现在的发电方式很多,有水电、火电、风电、太阳能电、核电等等,多种多样的电力产生方式,但都要在电网的统一调度下产生和输出,电网在这些电站的建设投资前就已经与其做了计划,每年能发多少电,上网多少电都是有计划指标的,在使用过程中,还有年度调度季度调度月度调度,甚至每天的调度等,还有峰谷调度。这些调度又是根据各地各企业用电计划来安排的,所以能够基本达到一个发电和用电的平衡。

电力似乎有一个特点,一般是发多少用多少,不会多余的。现在的发电设备自动化程度都很高,变配电设施也很先进,会根据电网需要的电力调剂发电机的转速和功率,因此一般不会导致发电过量的现象,所以多余的电去哪了这个命题应该是不成立的。当然,会不会产生浪费呢?回答是肯定的,这种浪费不是发电多余的浪费,而是当一个电厂发电量不能满负荷生产时,就导致了设备和产能的浪费,按照最佳的生产配置来说,不能满足必要的生产产能,就像销售产品的工厂一样吃不饱,导致成本的增加和效益的下降。这就是浪费。

为了减少这种浪费,国家对企业用电采取了很多政策,比如对一些较大企业电费的收取采取固定电费和使用电费两部制收费,就是你如果装了一定功率的变压器,要按照变压器的功率固定收费一次,这样你不管用电的多少,都要交一样的费用。这样就鼓励企业满负荷用电,然后按实际用电量再收一次电费,两部合并的电费才是企业总的电费。另外,还根据用电峰谷的不同时间收取不同的电价,鼓励企业在深夜低谷时用电,对发电企业的平衡输出减少功率浪费有好处。所谓发电多余储存起来的说法,现在恐怕还没有这个装置,因为储存电力的设施非常昂贵,也很难达到巨大规模的储存。而且发电的特点和现在的调度模式也不需要储存。至于个别没有上网自产自用的小型发电机,发多少,用多少,用电负荷小的时候发电机的负荷也就小,耗油也小。当然水力风力发电,也是如此,电用得少,水力发电可以放小一点水,但风力你不用,风也刮掉了,就这么回事。回答的并不一定专业,供大家参考。


时空通讯


首先,我们要知道发电量的大小是根据电量消耗的大小来决定的。也就是用电量决定发电量,理论上应该是要做到发电量等于用电量的,但在实际情况中由于用电量会发生变化,通过自动调节系统,发电量也要产生相应的变化,也就是用电负载增加,发电量也要相应的增加,反之,则减少。

但该过程有着一定的迟滞性,即在用电量变化后有一个反馈调节的过程,而在该过程中多出来的或者亏的电量都不会很多。因此即使出现了题目中的的情况,多出来的电量相对来说也是很少的。可以通过负载电阻等其他环节的阻力消耗掉即可。

总体来说,实际情况中发电功率和用电功率是基本相等的。

目前所用到常用的发电技术实际上是依靠发电机的转子和定子相互运动来产生电能的,其实就是初中学的动磁生电那套原理。水力发电是通过水的动能带动转子,火力发电则是将水加热成蒸汽利用气压差推动转子,而核能发电亦是将水变为蒸汽的方式(不过是采用核反应的热能进行的)。新兴能源如风能、潮汐能、波浪能本质上也是一样的。举个例子,假如一个城市的电能全由一个水力发电厂供应。到了晚上,用户用电量上升。这时,发电厂检测到了电网的电压下降,于是自动控制系统开始工作,自动增加发电机中的励磁绕组,使其中力矩增加;力矩变大,转子转动的的阻力也会增加,而为了维持原有的转子转速,系统加大了进水口的流量,使得转子在阻力增大的情况下仍能正常运转。至此,系统维持到新的稳定水平,电压恢复到原来的额定值。

此外,电力资源以目前的技术大规模储能根本不合算,因此发电厂也不会产出多余的电量。最后,再多说一点,目前的储能电站我唯一能想到的就是抽水蓄能电站,这种电站有上下两个水库,晚上多余的电用来把水从下水库抽到上水库(将电能转为势能)。到了白天用电高峰的时候上水库再放水到下水库发电(势能转为电能)。


留白说


这个问题不难解释,一般来说发电厂在发电的时候,都是发多少用多少,基本不存在储存电量的问题,其实在整个电力系统当中,发电厂不是想发多少,就发多少的,它涉及到一个电力调控的问题,而电力调控又和下游的用电量存在关系。


当一个地区处于用电高峰期的时候,发电厂就需要多发电,而反之则减少发电量,那么我国的电力系统,已经连成了一个巨大的电力网络,这个巨大电网系统,可以有效的调配每个地区的发电和用电,这样的话就可以尽可能减少电力多发,或者少发带来的影响。

那么如果发电厂真的电发多了,是不可能进行储存的,因为目前人类还没有研究出,能够大规模,低成本的储电方式,所以多发出来的电,一般只有两种结果,一种是白白浪费掉,另一种是抽水,就是将低处的水抽到水库当中,利用水再次发电。


其次我们都知道发电长厂有很多种,有火力发电站,有风力发电站,太阳能发电站等,那么如果一个地区的用电量减少,有些发电厂就可以减少发电的量,例如火力发电站,火力发电站是烧煤的,当用电量少的时候,就可以少烧点煤,少发点电。

但风电,太阳能,水电等一些电就没办法了,这些电如果多发了,就只能放弃了,因为这些电的发电方式,受人为调控的程度很小,多发出来的电如果用不上,就只能放弃掉,所以国家鼓励晚上用电,因为晚上用电量本来就比白天少,这些电不用就要放弃,所以一些工厂都是晚上进行生产的,因为晚上用电价格便宜。


最后还有一点,电力系统稳定性,和电网的整体规模存在关系,如果一个地区的电网规模太小,受到波动的可能性就越大,例如美国的电力系统就相对分散,它们并没有建立一个全国性的电力网络。

所以在美国的历史上,发生过好几次大规模停电的事故, 例如在2003年,美国就发生了长达两天的停电事故,所以建立一个规模性电网的必要性,我想是十分必要的。


科学薛定谔的猫


很高兴回答你的问题。

1. 发电量原本就大于用电量

核电、水电、火电、风电,现在发电的形式多种多样。但是电量往往会有很大程度的损耗,这就是传输过程中损失的热能。

因为除非电阻为0,不然长途跋涉的电缆,必然是损失很大量的电的。

2. 发电的“计划经济”

发电本身已经有传输中的严重损耗问题,如果再分布不均,这里超过需求,那里反而不够的话,国家电网必然会破产的。本身铁路、电网这类都基本是亏钱的。如果电供给超过需求,再蓄电存起来的话,那么亏空更大了。

根据需求来配给,不会有过多的电量。

而且其实从资源配置上,电网也倾向于用电是均匀的。

所以一些地方有峰电、谷电。早晚用电就便宜一些。

综上:不会有很多多余的电。

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毕竟,我辣么萌~


不哈韩的小韩


上海科技报科普问答主持人:主任记者 吴苡婷

随着我国新能源的广泛使用和煤电事业的蓬勃发展,我国的发电量一直在持续攀升。节能降耗也是一种常态,但是在实际的运行中,为什么还会出现很多电厂的发电量会大于用电量呢?因为经常接触电力科技,所以我能告诉大家一些具体原因。

第一,发电过程中会有峰电和谷电,在发电厂通常是以机械能推动发电厂里的大型转子转动产生源源不断地电能。推动机械运转的可以是热能、核能、风能、潮汐能、水力势能等等。但是这种转动一般是不能停止的,24小时转动,365天转动。但是一般来说,企业事业单位都是白天上班,绝大多数工厂都是在白天开工。因此从整个社会层面上看,白天用电量要大大高于晚上用电量,所以很多晚上发的电很多都空转和浪费了,造成了电力事业的巨大损失。因此供电局推出了晚上电价半价优惠,鼓励大家晚上用谷电。也有很多科学家设计了很多节能装置,将晚上的谷电储存起来,降低电能的损失。目前电力系统也有调度,对于电力能源的供应进行协调。

另外,我们知道,传输电的过程也是一个损耗电能的过程,所有的输电设备都有电阻,有电阻存在,有电流通过就有电能的损耗,所以一般我们都是用超高压输电,减少输电途中的电能消耗。当然也有办法让输电没有损耗,那就是运用超导材料,基本是0电阻,但是应用成本过高。这两年,上海大学蔡传兵教授领衔的上创超导团队,自主研发了超导带材,大大降低了超导材料的使用成本,希望未来能在输电领域中得到大规模的应用。


科坛春秋精选


施郁(复旦大学物理学系教授)

当然是损耗掉了。 发电厂通过发电机产生的电力需要经过输电线才能输送到用户,而电流在输电线中流动时,就像水流经过布满各种石头沙子的河,需要克服各种阻碍,这就需要耗费电力,耗费的电力一般以发热的形式耗散到环境中。

电力(electric power)实际上是指单位时间的电能,它等于电流乘以电压。而在一段输电线上,因为有电阻所导致损失的能量等于电阻乘以电流的平方,也就是电阻乘以发电厂输出的电力的平方除以电压的平方。所以,为了降低在输电线上的损耗,采用高电压来输送。通常百万伏特以上。

而发电厂发出的电远远没有这么高,所以需要通过变压器调高上去。各种电器用电时,电压也不高。我们的电灯和电器用电通常是220伏特,所以也用将高压输电线上的高电压逐步调下来。电力的传输和分配形成一个网络。

为了能够使用变压器来改变电压,电流必须是交流电,也就是说它的大小和方向是随时间振荡的。这是因为电压器利用了电磁学规律中电磁感应,即变化的磁场会产生感生电流,而变化的磁场来自于变化的电流。所以一个线圈中的电流变化时,会在另一个线圈产生感生电流,可以具有不同的电压。

因为电流随时间变化,输电线的电阻概念还要推广为阻抗,除了电阻,还有因为电流随时间变化导致的自感应,实际上是能量损失到电流所产生的磁场中,这导致的阻抗还有90度的位相;还有因为输电线有电容,也会导致能量损失,这导致变化的阻抗还有负90度的位相。位相是指随时间周期变化中的步调,一个周期是360度。

行文至此,想起杨振宁先生这个月初在国家天文台演讲后回答一个问题时,提到有些物理知识是常识,比如高压电。 所以希望本回答能传播这个常识性的物理知识。


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