電是自然界中最神秘的物質。天空中的雷電恐怖強大，高壓電線瞬間致人死亡。但電在我們生活中卻非常重要。

沒有電，手機和電腦的存在也就沒有了意義。你能想象自己的手機沒有電的情況嗎？不僅不能打游戲看資訊，連簡單的開機都做不到。

夕陽下的電塔

人類一切的先進設備都是處于有電的情況下才能正常運轉。作為人盡皆知的人口大國，我們國家為了保證人民的生活水平建立許多的發(fā)電站。大量的電站每天日夜不停地發(fā)電，多余的電都去哪兒呢？難道被人們用完了？還是被輸送到了其它地方去了？

發(fā)電廠

我國發(fā)電常用的發(fā)電方法

中國的疆土廣袤無邊，資源豐富。我國的煤炭資源相當豐厚，儲存煤炭數(shù)量位列世界第一。所以火力發(fā)電是我國最常用的發(fā)電方式。據2019年統(tǒng)計，火力發(fā)電已經占據了全國發(fā)電總量的半壁江山，甚至更多。其余的水力發(fā)電、風力發(fā)電、太陽能發(fā)電和核能發(fā)電加在一起才占比1/3。

火力發(fā)電的過程

據2013年全國第一次普查水利數(shù)據顯示，中國截止至2013年3月26日總建水電站共計46758座。大型的水力發(fā)電站有云南的石龍壩水電站和湖北宜昌的三峽水電站。

云南的這座發(fā)電站是我國建立的第一座發(fā)電站，開啟了中國發(fā)電的進擊之路。到了2006年三峽水電站竣工，一躍成為世界上最大的，功能最強的水力發(fā)電站。歷經十幾年，我國的發(fā)電能力和設備迅猛發(fā)展。

石龍壩水電站和三峽水電站

你發(fā)現(xiàn)了嗎？僅水力發(fā)電的數(shù)量便令人震驚，更別提中國主要的發(fā)電方式是火力發(fā)電。計算一下我國每年發(fā)電的總數(shù)值，以2021年為例，我國總發(fā)電量達到了81121.8億千瓦時，平均下來每天的發(fā)電量達到222億千瓦時。

發(fā)電廠

根據能量守恒定律，在一個封閉的系統(tǒng)中總能量的值是不會變化的。因此對于我們電站產生的龐大數(shù)量的電是不會憑空消失的。所以有人猜測或許多余的電量是被轉換成了其它形式的能量。

電能是如何產生的？

在尋求真正的答案前，我們先來了解一下電是如何產生的。在物理學中我們將電的產生，歸咎于電荷的運動上。不管是化學能產生的電流還是生物發(fā)電，究其根本原因，就是由于自由電子的定向移動，產生了電流。所以如果想要能夠產生電，電荷運動是必不可少的。

電荷電場線

發(fā)電機就是利用了這個原理。發(fā)電機的工作原理便是它的轉子部位會在南北極磁鐵產生的磁場中做切割運動。金屬切割磁力線會產生感應電動勢。

大型發(fā)電機

但此時的發(fā)電機并沒有電流產生。因為它電路中的電荷并沒有運動，而是靜止在導線兩端的。只有連接電器形成閉合回路的電荷運動，此時發(fā)電機才開始發(fā)揮作用。所以，沒有形成閉合電路的發(fā)電機是并不會產生電流的，只會產生電動勢。

電力系統(tǒng)的自我調節(jié)能力

當電流流過用電器時，電器才能被使用。當電流流過燈泡時，燈泡會發(fā)亮，才能發(fā)揮照亮的功能。所以一切的電子設備都離不開電流。當突然停電時，電路中的電荷不再做定向運動，電流也就隨之沒有了。

有電流時的電燈泡

發(fā)電站就像一個放大版的發(fā)電機，切割運動一直存在，也一直在產生感應電動勢，只是沒有形成閉合回路，也就沒有形成電流。當發(fā)電站連接的居民用電器需要用電時，我們的閉合回路形成，才產生電流供用電器使用。

所以我們的電網并不是源源不斷地在產生電流，只有在該發(fā)電站連接的用電器工作時，與用電器形成閉合回路才能正常使用。發(fā)電站有著很好的自我調節(jié)機制，只有在用戶需要用電時，形成了閉合回路，感應電動勢才會在閉合回路中發(fā)生電荷移動，產生電流。

電流示意圖

看到這里我們又產生了一個疑問，如果用戶長時間不用電，發(fā)電機導線切割磁場，產生的感應電動勢不會對我們的發(fā)電造成什么影響嗎？這當然是不會的，這就是我國電網自我調節(jié)能力的另一個范疇了。

我國發(fā)電講究平衡，既要滿足用戶的需要，又不能造成電力的浪費。例如我國最常用的發(fā)電方式火力發(fā)電，就是通過煤炭的燃燒產生了大量熱能，使發(fā)電機中的導線能夠在磁場中轉動切割磁場，從而發(fā)電。所以當用戶不需要用電時，我們的發(fā)電機還在運轉，煤炭資源也在消耗。

正在燃燒的煤炭

故此，我國為了不造成發(fā)電的浪費。鼓勵人們晚間多用電，特意調低了晚間的電力費用。還有我們國家的西氣東輸項目，也是同樣的目的。將西部豐富的煤炭和天然氣資源轉換成電力資源，提供給東部地區(qū)，解決電力資源的浪費。

西氣東輸工程

多余的電能能夠被存儲嗎？

盡管我們的發(fā)電站都有著良好的自我調節(jié)功能，但還是會有電力會被浪費。而且像我們的風力發(fā)電、太陽能發(fā)電，它們都是比較不可控的。

風力發(fā)電和太陽能發(fā)電

不是說在用戶需要電的時候，就有風來發(fā)電，風是飄忽不定的。所以為了不造成資源的大量浪費，可不可以將我們的這些“不可控”的能量存儲起來，以便后續(xù)使用呢？

那肯定是可以的。我們生活中就有許多被存儲的電，供我們后續(xù)使用，像我們的電池，電動車電瓶等。我國常見的儲能方式有抽水蓄能和壓縮空氣儲能兩種。

電池和電瓶車電瓶

抽水蓄能其實并不是我們理解的儲存電流，而是將水存儲在高處，利用的是勢能轉換成電能的技術手段。在電量豐盈時，我們的水電站將多余的水抽到地勢高的地方存儲起來。然后在用電量大時，發(fā)電廠往往會打開水閘，讓高處的水流下，產生的勢能就是解決電廠的供電緊張的關鍵。所以抽水蓄能蓄的是水，而不是電。

抽水蓄能原理

然后就是壓縮空氣儲能。它同抽水蓄能的作用模式相似。為了實現(xiàn)風力發(fā)電的可控，我們要做的就是將風存儲起來，也就是我們的壓縮空氣儲能。在風力發(fā)電站電量充盈時，我們的發(fā)電廠將過多的風力壓縮存儲在地下儲氣庫。在用電高峰期，發(fā)電廠才將存儲的風力供給發(fā)電機發(fā)電使用，從而達到解決風力不可控性。

壓縮空氣儲能原理

面面俱到

電的發(fā)明是現(xiàn)在社會進步的主要因素，以至于“電”成為了人們日常生活中最重要也是最常見的東西。我國不僅建立了數(shù)以萬計的發(fā)電站，而且擁有著完備全面的電力系統(tǒng)。

電力系統(tǒng)示意圖

人們對于多余電的去處和會不會造成電力資源的浪費的問題，用完善的電力系統(tǒng)來具體提供了答案。

電是不會憑空產生的，只有在用戶需要時，發(fā)電廠才會發(fā)電。至于電力資源浪費，就更不可能了。國家出臺了許多相關的解決資源浪費的政策，像晚間電費降低，鼓勵人們晚間多用電的政策。

呼吁大家不要浪費

還有就是我國惠民工程，西氣東輸，大大解決了東部的供電不足，也避免了西部電力資源的浪費。