03.03 如果發電量大於用電量,多餘的電會去哪裡?

優優鳥


首先要明確兩個常識,第一是發電量永遠大於用電量。因為電在傳輸過程中要大量的損耗。

另外一個物理學常識就是,我們現在用的電屬於交流電。實際應用中,我們對電力的稱呼事實上是用電量,用電量事實上就是電流乘以電壓再乘以時間。而電在傳輸過程中為了降低損耗,一般都會在電廠端增壓,然後在用戶端降壓使用,這樣在在傳輸同樣功率的電量時,會將損耗降到最低,儘管這樣,電力最大的損耗依然是傳輸損耗。要知道發電成本很低,運輸成本才更高。

現在回到題主的問題,我想題主的意思可能是如果發電量大於用電量,多餘的電會不會儲存起來?答案是不會。

因為國家電網不允許,也做不來。

在10多年以前,不要說發電量過剩,那個時候往往是發電量不足,常常導致要停到農村用電以保證城市用電。

這種情況在近幾年隨著電力裝機量大增才有所緩解。

事實上,所有的發電系統,無論風電、水電、火電還是核電,乃至現在國家大力推行的屋頂光伏發電,都必須併網,由國家電網公司統一調配。

如果,以現在的蓄電池技術,來存儲多餘的電,成本有多高呢?可以這麼說,儘管國家電網一直宣稱虧損,但如果採用蓄電池存儲多餘的電,國家電網恐怕會破產。

所以,假如用電量比傳輸後的發電量少,就會觸發國家電網動態調整系統,一般會降低電壓或者升高電壓,在220v左右波動。這也就解釋了一般的電器都是寬電壓設計,原因就在這裡。

另外,國家電網其實早就預估到這種情況,所以現在多數電力管理都是採用峰谷用電量計算,正是為了規避發電量不足或者發電量過剩的風險。

最後,請節約用電。


鎂客網


看了大家熱情的評論,為了大家閱讀更方便,先來個簡要歸納。

首先電網調度要調節不會讓提問中的情形出現,或者說要控制發電量不能比用電量多太多。如果局部出現了這種情況,一,可以通過電網的跨區域性來分配,平衡,消納,還有損耗。二,如果局部多了,啟動大功率泵來消耗電,這些泵將低處的水抽到高處的水庫備用,即抽水蓄能電站等蓄能原理。

整個電網偏離太多是不可能出現的,如果那樣就整個電網集體奔潰,發電機與電網解列,大家都沒得電用,

以下是原回答

一、首要方法就是調節

各類電場相當於生產電能的小工廠,電網是客戶,正常情況下客戶需要多少電能,電廠才能發多少電,客戶是上帝,各個電場當然得聽電網的指令。負責協調的部門就是電網的調度,24小時值班,就是根據區域用電量來協調各個電站的發電量。



根據城市用電高峰和低谷的規律還設置有調峰電廠,目前水電由於開機停機靈活的熱點常擔任調峰功能,核電站一般不參與調峰。

二、電力系統本身具有穩定性

電網的一個重要職責重要職責就是要避免你所說的情況發生,但是說白了電網只是中間商,也無法準確估計下游客戶的用電量,你所說的情況也會發生。

電網受到小的擾動後,能後自動回到穩定的狀態,小的擾動包括各類電站非預期解列、停機等。電網越大穩定性越高,我國臺灣省曾經由於核電站誤停堆造成島上電網奔潰,整體停電,像歐洲許多小國家都是跨國家的輸電網,越大的電網越有利於區域間的分配與平衡,從而增加運行穩定性。

三、儲存起來

這裡的儲存不是蓄電池儲存,也沒有這麼大蓄電池,常用的就是抽水蓄能電站,在用電低谷期時將發出來多餘的電能通過水泵將水從地處打到高處水庫,從而將電能轉化為重力勢能,在用電高峰期時用來發電。


截止2018年2月份,我國抽蓄電站在運規模2849萬千瓦,在建規模達3871萬千瓦,在建和在運裝機容量均居世界第一

隨著我國工業用電量需求放緩,核電也可能擔任調峰工作,抽水蓄能電站和核電機組配套建設是核電基地將來的一個發展方向,對於進一步帶動地方經濟發展也具有重大意義。


核先生科普


實際上,發電廠並不會產生太多的多餘電量。發電廠在用電低谷時,可能會短暫的產生電量過剩、不足的情況,一般常常會用蓄能的方式來解決。簡單來說,就是用多出來的電力,把水抽到高處,然後在高峰期再利用重力勢能發電。

但這裡我想說的並不是如何處理多餘電量的問題。對於發電廠來說,發出多餘的電其實概率不大。首先,發電廠是有統計數據的,所以可以提前降低發電量。而且現在有大數據的幫助,可以更加準確的預測實際的用電需求,這樣實際的發電量和需求的差別不會特別大。

之前在其他網站看到一個說法,認為在電路中由於磁阻效應,所以發電廠是可以感知到電量是多了還是少了。簡單來說,就是如果用電量大的話,發電機旋轉所需的力矩也很大,如果不用電的話,發電機旋轉就幾乎不需要力矩。

但這很明顯忽略了變壓器的作用。如果變壓器另一端是開路,那麼這個電路就只相當於連接了一個電感,但仍然可以看作是一個短接的電路。這樣如果發電量大於需求的話,很有可能就會把變壓器一端給燒燬。所以單純依賴轉速平衡是不夠的,只能在小範圍內做適應,而且損耗也很大。


章彥博


答:正常情況下,隨時隨刻發電量都等於用電量,絕對不存在多餘的情況,不然電力系統將崩潰;如果發電量不變,用電設備適量減少,整個電網的電壓和頻率會升高,使得其他設備分攤了這臺設備的用電量,保持整個電網發電量和用電量的精確平衡。


一、首先,電網具有一定的自調節能力。

電網負荷是波動的,各種小工廠的設備開啟和停止,並不會通知電廠,這時候就需要電網自身來調節。

(1)假如電網其他設備不變,某個大型設備突然停止運行,那麼本因這臺設備使用的電力,就會分攤到其他所有設備當中,表現為電網電壓和頻率的升高。

(2)某個大型設備啟動運行,那麼這臺設備就會從其他設備中,把電量分攤過來,表現為電網電壓和頻率的降低。



因為單個設備對整個系統來說,是微不足道的,所以單臺設備對整個電網的影響並不大。

而且電網系統越大,單個設備影響越小,這就是電網系統的自調節能力。


二、其次,當負荷波動太大,超過了電網的自調節能力範圍,就得靠發電廠來調節。

電廠可以調節發電參數,來控制整個電廠的發電量,但是調節發電量的權利,並不在電廠手裡,而是歸“電力調度部門”分配和管理。

比如時間段,對電網負荷影響就很大,需要電力調度部門合理安排,把每一天每個時刻的發電量,分配給每個電廠。



火力發電是最容易實現發電量控制,所以目前電網的發電量,主要靠火力發電廠來調節,電力調度讓你發多少電,你就只能發這麼多電。

電網負荷的變化,都會直接反應到整個電網的電壓和頻率上,一旦波動範圍超過了閾值,就會反饋給汽輪機控制系統,汽輪機就會改變蒸汽控制閥,來調整發電機的出力,使得電壓頻率迴歸正常值附近,隨後鍋爐也會相應改變進煤量。



三、其他調節方式

抽水蓄能發電廠,就是利用夜間負荷低,電價便宜的特點,來增加電網夜間負荷;相當於夜間是“用戶”,白天是發電廠。



風力發電和太陽能發電,可調性是很低的,水力發電和季節關係很大,所以這三者對發電量的調節,作用非常有限。



正是這些一系列的控制反饋,使得電網的發電量始終等於用電量,不會多也不會少,控制上大致為:

電力調度預測電網負荷,告訴發電廠發多少電!

然後發電廠發了多少電,負荷就會去平攤這些電量!

同時,發電廠保持調控餘量,使電網的電壓和頻率,始終在正常範圍內波動。



要是真的出現發電量和用電量不相等,那麼一定是出現了電網崩潰。

電網徹底崩潰前,受影響的電網,電壓大幅度變化超過閾值,發電廠來不及反應,隨後電網系統的電壓衰落,保護裝置動作,導致大範圍停電事故,整個過程,從幾分鐘到十幾分鐘不等,是非常嚴重的電力事故。


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艾伯史密斯


很高興回答你的問題。

1. 發電量原本就大於用電量

核電、水電、火電、風電,現在發電的形式多種多樣。但是電量往往會有很大程度的損耗,這就是傳輸過程中損失的熱能。

因為除非電阻為0,不然長途跋涉的電纜,必然是損失很大量的電的。

2. 發電的“計劃經濟”

發電本身已經有傳輸中的嚴重損耗問題,如果再分佈不均,這裡超過需求,那裡反而不夠的話,國家電網必然會破產的。本身鐵路、電網這類都基本是虧錢的。如果電供給超過需求,再蓄電存起來的話,那麼虧空更大了。

根據需求來配給,不會有過多的電量。

而且其實從資源配置上,電網也傾向於用電是均勻的。

所以一些地方有峰電、谷電。早晚用電就便宜一些。

綜上:不會有很多多餘的電。

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畢竟,我辣麼萌~


不哈韓的小韓


如果發電量大於用電量,那多餘的電去哪了?如果不採取有效措施的話,那就只能是浪費掉了。

眾所周知,電能無法大規模儲存。因此,對於電力企業來說,發電計劃就突顯重要。

我國的發電企業以火電為主,通俗地講,基本上就是用煤來燒鍋爐,產生蒸汽推動發電機發電。煤的能量是不可逆的,燒完就沒了。因此,與水電風電不同,火電存在發電計劃問題。火電企業每年都通過電網公司申請發電量,近幾年,全國各地也上馬了很多火電廠,目前我國早已改變了電力市場也明顯供大於求,各火電廠基本上處於吃不飽的狀態。國內主要有五大發電集團和兩大電網公司,電網公司負責對發電企業發出來的電進行分配和輸送,輸送給用戶。面對發電量過剩的現狀,目前出現了跨區域送電和大用戶直供電等解決辦法。比如,東北的發電企業在有能力的情況下,可以供給華北的缺電地區,再比如,發電企業直接供電給用電大戶。

另外,多說一句,由於煤價上漲,很多發電企業都是虧損經營,屬於政策性虧損。煤價高,發電成本高於售電價格,這樣就導致了發電越多,虧損越大,可是為了保證人民生產生活用電,還必須得發。有這樣一則笑談,某區域性發電企業曾經一年虧損14億元,其職工開玩笑說,14億!找幾個身體強壯的男同志,往外扔錢,也要扔好久呢!


綜合文摘


如果發電量大於用電量,多餘的電只能電廠自己解決!

內蒙古作為一個產煤大省,同時也是一個發電大省,但是由於歷史原因,直到現在內蒙古很多火力發電廠的電力還是不能被納入到電力網絡中。因此這部分電廠雖然有極高的產能,但是也不能全負荷運行,不然發完了電,由於不能上網,就只能自己解決。

所以,可以看出中國雖然現在和歐美國家相比,電力並不充足,但是其原因並不是單由於發電量不足。而是由於各個地方的利益糾葛造成有的地方能發電,卻不能上網。而有的地方電力產能已經達到極限,甚至會產生髮電不足,仍然佔著電力上網的資格。這就造成電力生產的不平衡和不充分。未來國家一定要合理規劃電力生產佈局,合理利用電能。只有這樣才能使電力在國民經濟建設中發揮更大的作用。


地震博士


看了很多達人的回答,雖然很精彩,但是好像真沒解釋清這個問題,我現在嘗試解釋一下這個問題,希望專家指點一下。請關注Nemo小牛牛

對於這個問題,我寫了一篇文章<>有興趣可以看看給予專業的點評。

現在,我們就來解釋題主的問題。

假設剛開始有一個發電機,發電電壓為220V,負載就兩個220瓦的燈泡(純粹為了計算方便,所以假設燈泡為220瓦)。那麼,我們可以得到燈泡電阻為220歐姆,幹路上的用電流為2A。

對於發電機來說,它此時是以3000轉的轉速運轉(50Hz頻率)。它受到兩個平衡力作用,一個是原動力F1來帶動發電機運轉,另一個是帶電線圈在磁場中的受到的洛侖茲力F2=BIL,且F1=F2=2*B*L(B和L都是常數,在這就不過多解釋了)

可以結合下圖幫助理解,且把電源看成發電機。


當關掉一個燈泡後,幹路上的總電流減小,變為1A,也就是流過發電機線圈的電流也變為1A,由洛侖茲力公式F=BIL得,線圈所受洛侖茲力比剛才的小了,如果原動力不調解的話,就會導致發電機轉速升高,使輸出電壓升高,頻率升高。為了避免過度升高,發電機的原動機就會減小驅動力,讓發電機轉速保持在3000轉,這些措施也就減小了電量輸出。

因此,我們可以知道,發電廠輸出的電量會跟著用電量一起變化的,不會出現發電量多於用電量的情況。


勿擾請你


這個問題不難解釋,一般來說發電廠在發電的時候,都是發多少用多少,基本不存在儲存電量的問題,其實在整個電力系統當中,發電廠不是想發多少,就發多少的,它涉及到一個電力調控的問題,而電力調控又和下游的用電量存在關係。

當一個地區處於用電高峰期的時候,發電廠就需要多發電,而反之則減少發電量,那麼我國的電力系統,已經連成了一個巨大的電力網絡,這個巨大電網系統,可以有效的調配每個地區的發電和用電,這樣的話就可以儘可能減少電力多發,或者少髮帶來的影響。

那麼如果發電廠真的電發多了,是不可能進行儲存的,因為目前人類還沒有研究出,能夠大規模,低成本的儲電方式,所以多發出來的電,一般只有兩種結果,一種是白白浪費掉,另一種是抽水,就是將低處的水抽到水庫當中,利用水再次發電。

其次我們都知道發電長廠有很多種,有火力發電站,有風力發電站,太陽能發電站等,那麼如果一個地區的用電量減少,有些發電廠就可以減少發電的量,例如火力發電站,火力發電站是燒煤的,當用電量少的時候,就可以少燒點煤,少發點電。

但風電,太陽能,水電等一些電就沒辦法了,這些電如果多發了,就只能放棄了,因為這些電的發電方式,受人為調控的程度很小,多發出來的電如果用不上,就只能放棄掉,所以國家鼓勵晚上用電,因為晚上用電量本來就比白天少,這些電不用就要放棄,所以一些工廠都是晚上進行生產的,因為晚上用電價格便宜。

最後還有一點,電力系統穩定性,和電網的整體規模存在關係,如果一個地區的電網規模太小,受到波動的可能性就越大,例如美國的電力系統就相對分散,它們並沒有建立一個全國性的電力網絡。

所以在美國的歷史上,發生過好幾次大規模停電的事故, 例如在2003年,美國就發生了長達兩天的停電事故,所以建立一個規模性電網的必要性,我想是十分必要的。


科學薛定諤的貓


其實是任何時刻的發電量=用電量+損耗電量,暫且把用電量+損耗電量定義為需求量,即為發電量=需求量。如何理解?

舉個例子,當你開車在路上走,路段要求無論上下坡,車速必須是50,你將如何操作?你正常在平路上走需要保持一定的油門,當你突然上坡時就需要加油來保持50的速度,當你再回到平路上時就得收油門甚至剎車。雖然都是50的速度,但是消耗的能量是不一樣的,明顯上坡更耗油,但這多出來的油耗是為了保持50的速度才這麼幹的,先有保持勻速的目的,才有了加油收油的操作,但實際上人本身是無法做到勻速行駛的,所以有了定速巡航系統,通過行車電腦去實時測速分析,當你速度變為49.999時向就加油,有高於50.001時就收油甚至剎車,這樣幾乎始終維持在50。無論是用了多少油,都是因為上坡(開設備)或者下坡(關設備)而改變。

再如發電廠原理,假如其他情況不變,當你多開啟一臺設備時,發電廠就多燒了一鍬煤,當你關閉一臺設備時,發電廠就少燒了一鍬煤。原理就是這麼簡單,只是你無法想象這種操作是如何做到的。這個需要用到伺服機原理或者反饋原理,當你多開啟一臺設備時,電網系統就感受到了之前的能量不夠用需要發電機增加功率輸出,為了能讓發電機增加功率輸出,那就是多加一鍬煤唄,同理關閉一臺設備就少來一鍬煤。只是這個調整發電機出力的過程都是通過自動化設備實現,基本上是毫秒級的,所以一般人不會感覺到。

但是也有時候突然電網中同時增加了n臺設備或者關閉了n臺設備,發電機都沒來得及調整出力或者發電機的調節能力已不能滿足應對負荷變化,導致電網頻率出現劇烈波動,就類似遇到一個大坡,地板油或者剎車都無法保持50的車速了,這種情況就是事故了,為了維持電網系統頻率穩定,這時候就靠保護裝置切發電機(減少出力)或者切負荷(減少負荷)了。

而上述的速度50你可以理解為我們國家電能的頻率,是約定俗成的,頻率理論上是不能變的,但是負荷千變萬化,為維護頻率不能變,發電機能通過進汽輪機(熱能),水輪機(勢能)等實時調整。所以發電機的出力是根據負荷實時變化的,電能是不會多出來的。


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