鋰電池電力無法大量儲存，中國電網(wǎng)每天發(fā)那么多電，剩下的電去哪了？動力|鈉離子電池|寧德時代

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在現(xiàn)代社會中，人們已經(jīng)無法想象沒有電的生活。電能是一種看不見摸不著的奇妙能源，可能有的人會想，從商品角度來看，多發(fā)電才能多賺錢，那為什么不把多余的電儲存起來，等到發(fā)電量不足的時候加以使用呢。這樣電廠能多賺錢，還能節(jié)約能源。
但有物理常識的人應(yīng)該知道，電能目前是無法大規(guī)模儲存的。不管是比較常見的蓄電池組，或者是抽水蓄能型的水電站，它們能儲存的電能，相對于整個國家的用電規(guī)模來說，是極其渺小的。電能的奇妙之處，就在于用掉多少電能，電力系統(tǒng)就產(chǎn)生多少電能，整個電網(wǎng)系統(tǒng)隨時處于一個動態(tài)的平衡狀態(tài) 。
去年，整個中國全社會用電量達到72255億千瓦時，規(guī)模這么龐大，國家電網(wǎng)怎么保證發(fā)電和用電時刻平衡的呢？根據(jù)能量守恒：中國電網(wǎng)每天發(fā)那么多電，用不完的電到哪里去了？

電力系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié) ，使發(fā)電量和用電需求最大程度平衡
在我國，不管是國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)還是地方電網(wǎng) ，所采用的發(fā)電、輸配電、用電，都是以交流電的方式進行的。西電東輸項目雖然采用了特高壓直流輸電技術(shù) ，但在接入電網(wǎng)之前，應(yīng)用了逆變轉(zhuǎn)換為交流電，才能使用。
交流電的全國統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)是50HZ ，用電和發(fā)電都是這個頻率標(biāo)準(zhǔn) ，只有統(tǒng)一頻率的交流電才能互聯(lián)互通。為什么要首先解釋電網(wǎng)頻率的問題呢，因為頻率決定了發(fā)電機運行時的轉(zhuǎn)速。只要是接入中國電網(wǎng)的發(fā)動機，運轉(zhuǎn)的節(jié)奏都是保持一樣的。
對于整個中國電網(wǎng)系統(tǒng) ，如果發(fā)電量大于用電量，那么電網(wǎng)的頻率和電壓就會隨之上升。中學(xué)生學(xué)物理時做的小發(fā)明就能說明白這一點。用玩具電動機發(fā)電帶動小燈泡，可以看到：電機轉(zhuǎn)的頻率越高，燈泡就變得越來越亮；電機轉(zhuǎn)的速度下降，燈泡只會微微的發(fā)黃。

也就是說，當(dāng)電網(wǎng)上的用電量下降時，發(fā)電機多余的能量會導(dǎo)致整個系統(tǒng)上的發(fā)動機轉(zhuǎn)速增加。能增加多少，大概能增加10%左右。與此同時，要是接入電網(wǎng)系統(tǒng)的電器沒有自動功率保護裝置，這些電器就會在高壓狀態(tài)下工作，甚至發(fā)生危險。
這樣可以看出，發(fā)動機產(chǎn)生的多余能量一方面變成了發(fā)動機轉(zhuǎn)子的機械能，仍然在電網(wǎng)系統(tǒng)當(dāng)中，另外一方面輸出的電壓被帶高，使得線路上其它用電電器超負(fù)荷工作。
用電量和供電量矛盾的情況當(dāng)然會隨時出現(xiàn) ，不可能每個用戶要關(guān)電視機之前都跟國家電網(wǎng)打電話報備一下，所以電網(wǎng)系統(tǒng)自有一套調(diào)節(jié)機制，最大程度地達到發(fā)電量等于用電量，減少能源浪費。

由于電力無法存儲的瞬時特性，發(fā)電出力要與用電負(fù)荷功率保持即時的平衡。所以，供需平衡，是電力系統(tǒng)調(diào)控運行的本質(zhì)和必須完成的目的。
具體看的話，在電網(wǎng)系統(tǒng)有專門負(fù)責(zé)調(diào)頻的電網(wǎng)調(diào)控機組，通過調(diào)整調(diào)頻電源出力來響應(yīng)系統(tǒng)頻率變化。調(diào)頻還分為一次調(diào)頻和二次調(diào)頻。其中，一次調(diào)頻是機組自發(fā)的，不受人為控制的調(diào)頻。
各發(fā)電廠的機組根據(jù)自身速度變動率的不同，自動做出幅度不同的發(fā)電量增減。調(diào)節(jié)速度快，精度高，但是調(diào)節(jié)范圍小，而且是有差調(diào)節(jié) 。二次調(diào)頻是由專門的調(diào)頻機組在電網(wǎng)系統(tǒng)的控制之下，進行的有目的有計劃性的調(diào)頻。
比如說，電網(wǎng)系統(tǒng)里的用戶，在某一時段里大概有1000萬千瓦的用電量需求，電網(wǎng)系統(tǒng)會安排900千瓦的發(fā)動機組固定輸出，然后200千瓦的調(diào)頻機組打配合戰(zhàn) 。根據(jù)某一時間單位下，實時的用電量需求來決定如何運轉(zhuǎn) 。
我國目前已運用自動調(diào)頻技術(shù) ，通過裝在發(fā)電廠和調(diào)度中心的自動裝置隨系統(tǒng)頻率的變化自動增減發(fā)電機的發(fā)電出力，保持系統(tǒng)頻率在較小的范圍內(nèi)波動。從這個角度來看，每年舉行的地球一小時熄燈活動，其實并不能起到節(jié)能效果。反而是在考驗調(diào)頻機組的應(yīng)對能力。

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