中國人口基數(shù)大，相應(yīng)地消耗的電量也較多，像剛剛過去的10月份全社會用電量就達到了6603億千瓦時，同比增長6.1%，而在今年的1月到10月，社會總用電量就達到了68254億千瓦時，同比增長12.2%。

電網(wǎng)

但不知道大家有沒有想過一個問題，為了保證龐大的電力需求，中國電網(wǎng)每天都需要發(fā)大量的電，可是根據(jù)能量守恒，用不完的電到哪里去了呢，難道被浪費了嗎？

電力系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)

很多人在上學(xué)期間做過一個簡單的物理實驗，用微型發(fā)電機連接電路帶動小燈泡發(fā)亮，當(dāng)電機轉(zhuǎn)的頻率升高時，燈泡會非常明亮；但如果電機轉(zhuǎn)的頻率較低，燈泡的亮度也會下降。這一點和電力系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)非常相似，因為電力具有無法儲存的瞬時特性，所以發(fā)電和用電復(fù)合要保持相對平衡，這樣就需要電力系統(tǒng)的調(diào)控。

燈泡實驗

至于調(diào)控形式主要分為兩方面，一是當(dāng)用電量下降的時候，發(fā)電機多余的能量會讓發(fā)動機的轉(zhuǎn)速增加，這樣能量就轉(zhuǎn)化成了機械能，但在同時可能導(dǎo)致線路上的電器超負荷工作，因此還需要另一種可控的調(diào)控方式保證電路的正常運行。

發(fā)電廠

而這就需要各大電廠之間的互相配合，并且要有強大的計算和統(tǒng)計能力，比如說首先要知道某一地區(qū)的用戶在特定時段的用電量的大致情況，假設(shè)用電量是1000千瓦，電網(wǎng)會安排固定輸出的發(fā)動機組負責(zé)900千瓦的輸出，同時還有200千瓦的調(diào)頻機組進行配合，保證能滿足該地區(qū)用戶的用電量所需，同時還有一定的調(diào)整空間。

電能轉(zhuǎn)換為機械能

當(dāng)然根據(jù)發(fā)電形式的不同，電廠調(diào)頻機組的能力也會有一定的區(qū)別，比如水電廠的調(diào)整空間會更大一些，因為水電廠主要是通過進水閥門的開關(guān)問題就能控制發(fā)電量；但火電廠這種傳統(tǒng)的發(fā)電廠調(diào)整空間就稍微小一些，因為火電使用的蒸汽需要由鍋爐燒出來。

多余的電到哪里去了？

雖然電網(wǎng)有調(diào)節(jié)能力，但還是難免會產(chǎn)生一些多余的電力，這些電力的使用就要根據(jù)具體情況來分析。比如應(yīng)該有人注意過，峰時用電和谷時用電的電量價格是不一樣的，這是因為谷時（也就是晚間）用電量更小，所以電網(wǎng)特地調(diào)低了此時的電價，目的就是為了提升大家此時的用電量。

電價差別

此外，我國電力資源分配存在著西多東少的狀況，所以國家也一直在大力推進西電東送工程，把電能從資源豐富的西部地區(qū)運輸?shù)綎|部，這也在一定程度上減少了電能的浪費。

除了這些情況之外，電網(wǎng)也會直接儲存用不完的電。不過我們在上文中也提到了，電力具有無法儲存的瞬時特性，因此雖然說是儲存用不完的電，但更準確的說法是將多余的電力轉(zhuǎn)化為機械能或者電化學(xué)能等其他能量然后將其儲存起來。

西電東送

比如抽水蓄能就是很常見的方式之一，這種做法主要是在用電谷時用發(fā)動機抽水，等到用電高峰期放水發(fā)電，將水落下的重力勢能重新轉(zhuǎn)化為電能，雖然這種方法存在損耗，但總要比直接將多余的電量浪費更為節(jié)約。所以類似于地球停電一小時的活動，這種方式反而更加浪費電，因為省下的電大部分都在蓄電的過程消耗掉了。

抽水蓄能

說到這可能有人會想到電池蓄能，比如日常生活中使用的電動車、手機在各類產(chǎn)品中都有電池，雖然這些電池的種類不一，但共同特點是能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化成電化學(xué)能的方式存儲起來。但是，電池存電有其局限性，因為這只能夠用于儲存直流電，不適合也無法存放交流電。而現(xiàn)代的電池儲存的電量有限，價格也比較昂貴，無法大規(guī)模應(yīng)用。

電網(wǎng)的不足與發(fā)展空間

就目前的情況來看，我國的傳統(tǒng)發(fā)電方式仍然是煤炭發(fā)電也就是火電，此外，我國在水電、核能、太陽能發(fā)電等發(fā)電形式的發(fā)展也相對不錯。但不管是用什么形式發(fā)電，發(fā)電站都必須要做到頻率同步。同時，所有的大型發(fā)電站中都有一套計算機控制系統(tǒng)，能夠隨時調(diào)整輸出容量與頻率，這樣就能把電能送到不同的地區(qū)。

頻率同步

只是，有兩點需要注意，一是雖然國家電網(wǎng)的工程師們一直在優(yōu)化算法，希望能夠找到電能的最優(yōu)分配解，但這并不容易。尤其是當(dāng)電網(wǎng)過在超過調(diào)配極限的時候，就可能發(fā)生局部電網(wǎng)崩潰的情況，進而導(dǎo)致區(qū)域性停電的發(fā)生。

二是我國在調(diào)節(jié)電能方面的發(fā)展還存在一定的不足之處，這方面的占比甚至不到6%，相比之下許多發(fā)達國家在靈活電源方面的占比要比我們高，很多比如西班牙就已經(jīng)達到了34%。所以我們在這方面還有很大的進步空間。

電網(wǎng)調(diào)節(jié)

而且，盡管發(fā)電站都有一套專門的計算機控制系統(tǒng)來調(diào)配電能，但礙于當(dāng)前技術(shù)的限制，這種手段還有一定的局限性，一般是在水力發(fā)電中的應(yīng)用更加廣泛，如果是風(fēng)電或者是太陽能發(fā)電的話，目前我們還沒有找到很好的調(diào)配手段，這也和風(fēng)能以及太陽能的轉(zhuǎn)化難度更高有關(guān)。

風(fēng)電和太陽能發(fā)電

所以，電網(wǎng)發(fā)展需要我們更多的努力，因為雖然以現(xiàn)在的技術(shù)手段來說，還無法大規(guī)模普及電力儲能，但可以想象的是一旦這種技術(shù)能夠廣泛推廣開來，就能夠在極大程度上降低國家電網(wǎng)的運營成本以及供電壓力，這對國家的總體發(fā)展也有著積極的促進作用。

電力調(diào)控中心

而且，我們可以暢想一下，若是將來可以突破更先進的儲能技術(shù)，電動汽車等相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展也會因此迎來新的變革。這或許會讓我們迎來新一輪的工業(yè)革命，令人類文明發(fā)展進入全新的領(lǐng)域。

結(jié)語

從各方面情況來看，國家電網(wǎng)雖不能保證發(fā)電量與用戶的需求完全匹配，但發(fā)電總量不會與之相差太多，再加上有電力調(diào)配等手段，所以不會出現(xiàn)大規(guī)模的浪費情況。不過我們也要在生活中節(jié)約用電，為我國環(huán)保事業(yè)貢獻一份力量。