电厂发电量大于用电量,多余的电去哪了?
電,與人類生活的交集不過短短 200 年時間。但它卻以爆發(fā)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(fā)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(fā)電廠產(chǎn)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(fā)電廠產(chǎn)生的所有電能,一定比用戶需求的電能要多,否則局部地區(qū)用電負荷突然增加,供不應(yīng)求容易導(dǎo)致大規(guī)模停電。發(fā)電廠產(chǎn)生的過剩電能一部分會通過電網(wǎng)被調(diào)度到電力匱乏的地區(qū)。
電網(wǎng)就像城市的地鐵線,只有多條線路布局成網(wǎng)狀才可以發(fā)揮最大經(jīng)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(wǎng)也是一樣,成網(wǎng)以后才可以發(fā)揮調(diào)配作用,并且電網(wǎng)的分布越廣,電力系統(tǒng)整體就越穩(wěn)定。
當然,并不是所有城市之間的電能都需要調(diào)度。可控范圍內(nèi),一個城市的發(fā)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(zhì)就是一對磁極的發(fā)電機轉(zhuǎn)子每秒鐘轉(zhuǎn)動 50 圈,那么現(xiàn)在將家里的電視打開,電視經(jīng)過線路傳導(dǎo)可以對發(fā)電機的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生阻抗,能夠降低轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動頻率。
開一臺電視對整個城市的電力系統(tǒng)是毫無影響的,但如果是許多工廠的大型設(shè)備集體開工,就可能對城市的電力系統(tǒng)產(chǎn)生影響,阻抗會突然增加,每秒鐘轉(zhuǎn) 50 圈的轉(zhuǎn)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(fā)電機內(nèi)阻的電壓降增大,發(fā)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(tǒng)也會崩潰。
當然,這種情況是不會發(fā)生的。電網(wǎng)相當于中間商,如果城市用電負荷增加,電網(wǎng)的調(diào)度員會先向上游的發(fā)電廠發(fā)出指令,要求增加供電量。
目前,中國主要采用的是火力發(fā)電和水力發(fā)電,火力發(fā)電廠收到指令后會增加燒鍋爐的火力,使鍋爐中的水產(chǎn)生水蒸氣的速率增加,汽輪機轉(zhuǎn)動變快,從而帶動發(fā)電機,增加發(fā)電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動速率,使原來每秒 49 轉(zhuǎn)提高到 50 轉(zhuǎn),使電流頻率穩(wěn)定在 50 赫茲,電壓穩(wěn)定在 220V,保證該城市的電力系統(tǒng)穩(wěn)定;如果是水力發(fā)電就增大水流量來提高水輪的轉(zhuǎn)速,以此來帶動發(fā)電機。
通常,電網(wǎng)會有多人輪流值班實時監(jiān)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(qū)域調(diào)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(diào)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(zhuǎn)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(shè)計的水力發(fā)電站,當夜晚電網(wǎng)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(zhuǎn)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(fā)電量 31.60 億千瓦時,能源利用率達到了 73.7%。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的电厂发电量大于用电量,多余的电去哪了?的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇: 微软首次在非洲设研发中心 拟招五百人
- 下一篇: 卖掉闪存业务 东芝上一财年盈利90亿美元