電，與人類生活的交集不過短短 200 年時間。但它卻以爆發式的增長覆蓋了人們生活的角角落落，從飲食起居到手機電腦，提供電力的發電廠日夜不停地運作來滿足人們的需求。不少讀者可能曾有過疑問：如果發電廠產生的電能多了，會去哪呢？

　　首先要明白一點，正常運作的情況下，所有發電廠產生的所有電能，一定比用戶需求的電能要多，否則局部地區用電負荷突然增加，供不應求容易導致大規模停電。發電廠產生的過剩電能一部分會通過電網被調度到電力匱乏的地區。

　　電網就像城市的地鐵線，只有多條線路布局成網狀才可以發揮最大經濟效益，只有一條地鐵線的城市還不如改成公交車劃算。電網也是一樣，成網以后才可以發揮調配作用，并且電網的分布越廣，電力系統整體就越穩定。

　　當然，并不是所有城市之間的電能都需要調度。可控范圍內，一個城市的發電量實際是由該城市的需求所決定的。打個比方，我國采用的是 220 伏電壓，50 赫茲的交流電，也就是說電流方向每秒鐘改變 50 次，本質就是一對磁極的發電機轉子每秒鐘轉動 50 圈，那么現在將家里的電視打開，電視經過線路傳導可以對發電機的轉子產生阻抗，能夠降低轉子的轉動頻率。

　　開一臺電視對整個城市的電力系統是毫無影響的，但如果是許多工廠的大型設備集體開工，就可能對城市的電力系統產生影響，阻抗會突然增加，每秒鐘轉 50 圈的轉子可能變成 49 圈，那么 50 赫茲的電流就會變成 49 赫茲。如果該城市依舊不增加供電量，隨著負荷增多，電路中總電流增大，發電機內阻的電壓降增大，發電機輸出電壓減小，可能變成 210 伏，電流頻率會變得更低，家用電器就無法正常使用，電力系統也會崩潰。

　　當然，這種情況是不會發生的。電網相當于中間商，如果城市用電負荷增加，電網的調度員會先向上游的發電廠發出指令，要求增加供電量。

　　目前，中國主要采用的是火力發電和水力發電，火力發電廠收到指令后會增加燒鍋爐的火力，使鍋爐中的水產生水蒸氣的速率增加，汽輪機轉動變快，從而帶動發電機，增加發電機轉子的轉動速率，使原來每秒 49 轉提高到 50 轉，使電流頻率穩定在 50 赫茲，電壓穩定在 220V，保證該城市的電力系統穩定；如果是水力發電就增大水流量來提高水輪的轉速，以此來帶動發電機。

　　通常，電網會有多人輪流值班實時監測，保證電流頻率在 50 赫茲±0.5 赫茲之間，也就是電能基本供求平衡。城市無法自給自足時，才會跨區域調配電力。

　　估計有人要有疑問了，國家所有電能肯定不可能剛好供求相等，能夠調度電力，說明整體肯定是有多余的電能，這些電能哪去了呢？

　　答案就是轉變成水的勢能。

　　抽水蓄能電站是一種專門為解決電力過剩而設計的水力發電站，當夜晚電網整體的電力負荷處于低谷時，多余的電能會給水泵，將低處的水輸送到高處的水庫儲存起來，用電高峰期時，再將水的勢能轉化成電能。亞洲最大的抽水蓄能水電站——天荒坪水電站，年抽水耗電量 42.86 億千瓦時，發電量 31.60 億千瓦時，能源利用率達到了 73.7%。

總結

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