電力無法大量儲存，中國電網每天發那麼多電，剩下的電去哪瞭？
在現代社會中，人們已經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，多發電才能多賺錢，那為什麼不把多餘的電儲存起來，等到發電量不足的時候加以使用呢。這樣電廠能多賺錢，還能節約能源。
但有物理常識的人應該知道，電能目前是無法大規模儲存的。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，相對於整個國傢的用電規模來說，是極其渺小的。電能的奇妙之處，就在於用掉多少電能，電力系統就產生多少電能，整個電網系統隨時處於一個動態的平衡狀態。
去年，整個中國全社會用電量達到72255億千瓦時，規模這麼龐大，國傢電網怎麼保證發電和用電時刻平衡的呢？根據能量守恒：中國電網每天發那麼多電，用不完的電到哪裡去瞭？
電力系統的自我調節，使發電量和用電需求最大程度平衡
在我國，不管是國傢電網、南方電網還是地方電網，所采用的發電、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瞭特高壓直流輸電技術，但在接入電網之前，應用瞭逆變轉換為交流電，才能使用。
交流電的全國統一標準是50HZ，用電和發電都是這個頻率標準，隻有統一頻率的交流電才能互聯互通。為什麼要首先解釋電網頻率的問題呢，因為頻率決定瞭發電機運行時的轉速。隻要是接入中國電網的發動機，運轉的節奏都是保持一樣的。
對於整個中國電網系統，如果發電量大於用電量，那麼電網的頻率和電壓就會隨之上升。中學生學物理時做的小發明就能說明白這一點。用玩具電動機發電帶動小燈泡，可以看到：電機轉的頻率越高，燈泡就變得越來越亮；電機轉的速度下降，燈泡隻會微微的發黃。
也就是說，當電網上的用電量下降時，發電機多餘的能量會導致整個系統上的發動機轉速增加。能增加多少，大概能增加10%左右。與此同時，要是接入電網系統的電器沒有自動功率保護裝置，這些電器就會在高壓狀態下工作，甚至發生危險。
這樣可以看出，發動機產生的多餘能量一方面變成瞭發動機轉子的機械能，仍然在電網系統當中，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荷工作。
用電量和供電量矛盾的情況當然會隨時出現，不可能每個用戶要關電視機之前都跟國傢電網打電話報備一下，所以電網系統自有一套調節機制，最大程度地達到發電量等於用電量，減少能源浪費。
由於電力無法存儲的瞬時特性，發電出力要與用電負荷功率保持即時的平衡。所以，供需平衡，是電力系統調控運行的本質和必須完成的目的。
具體看的話，在電網系統有專門負責調頻的電網調控機組，通過調整調頻電源出力來響應系統頻率變化。調頻還分為一次調頻和二次調頻。其中，一次調頻是機組自發的，不受人為控制的調頻。
各發電廠的機組根據自身速度變動率的不同，自動做出幅度不同的發電量增減。調節速度快，精度高，但是調節范圍小，而且是有差調節。二次調頻是由專門的調頻機組在電網系統的控制之下，進行的有目的有計劃性的調頻。
比如說，電網系統裡的用戶，在某一時段裡大概有1000萬千瓦的用電量需求，電網系統會安排900千瓦的發動機組固定輸出，然後200千瓦的調頻機組打配合戰。根據某一時間單位下，實時的用電量需求來決定如何運轉。
我國目前已運用自動調頻技術，通過裝在發電廠和調度中心的自動裝置隨系統頻率的變化自動增減發電機的發電出力，保持系統頻率在較小的范圍內波動。從這個角度來看，每年舉行的地球一小時熄燈活動，其實並不能起到節能效果。反而是在考驗調頻機組的應對能力。
當許多用戶在同一時間點，減少用電量，調頻機組會立刻反應起來，減輕負荷，讓整個電網系統維持合格的電壓和頻率。就好比一輛大巴車上的人，要搞節能行動，從車上下來然後步行跟在大巴車後面走一公裡再坐車，並不能實際上節約能源。僅僅是起到宣傳的作用。
要知道，發電廠和電網之間的調度是一個復雜的問題。各大電廠的人員紀律、配置設備都不同，在我國實行的是分級管理制度，分為縣調、市（地）調、省調、區域電網調度、國網調度5級。正是這些網與網之間的協同管理，才保障瞭國傢的電能平衡。
彌補現有調頻電源存在的技術局限性，更多大容量儲能技術正在發展之中
由前文已經知道，電網的自動調節系統能夠調節發電量與用電量之間的需求矛盾。然而，當發電量遠超用電量時，不可避免地會發生能源浪費。怎麼辦？可以想辦法把電能儲存起來。
在我國，靈活調節電能的政策並沒有跟上國傢電網的建設速度。抽水蓄能、燃氣發電等靈活調節電源裝機占比不到6%，歐美等發達國傢如西班牙，靈活電源占比達到瞭34%，可以說我國電能調節能力先天不足。
並且，最近幾年，風力發電、太陽能發電占比上升，所以大量火電機組（燃煤機組/燃氣機組）承擔瞭調控機組的重任，造成瞭發電煤耗增高、設備磨損嚴重等一系列負面影響。現有電力調頻資源已難以滿足可再生能源入網需求。
目前，抽水蓄能是目前占比最高的儲能系統，占到全部儲能量的99%。抽水蓄能就是將用戶沒有使用的過多的電力，利用起來，將水從地勢低的水庫抽到地勢高的水庫。
然後在電網負荷高、用電量過大的時候，將高位水庫的水放回到低位水庫，利用水能推動發電機轉動起來發電。依據能量守恒定律來看，就是將多餘的電能轉化為水能，但並不能做到百分百的轉化，準確轉化率隻有四分之三左右。
在我國，已經建設有廣蓄一期、北京十三陵、浙江天荒坪等幾座大型抽水蓄能電站。但這些蓄能水電站目前使用率其實不高，主要受到我國電價政策的制約。
抽水蓄能水電站，不是想建就能建的，要看地勢選址，要高昂的投資，要周期性的規劃建設，對能源的損耗又比較高，所以並不實用，也不能滿足未來大規模儲能的需要。
除瞭抽水蓄能外，還有壓縮空氣儲能、超級電容器儲能、電化學儲能、化學類儲能等多種方式的大型儲能技術。目前研究發展主要還是集中於超級電容和電池（鋰電池、液流電池）上，材料領域的突破才是關鍵。
最近幾年，各種新型的電化學儲能電池的開發，取得進展，並被電力系統采用。主要有傳統的鉛酸電池和鈉硫電池。鈉硫電池的使用時間比較長，對環境的污染比較小、制造成本也比較低。
但是，鈉硫電池的使用環境要求特殊，隻有在300攝氏度到350攝氏度之間，才可以正常使用。鈉、硫這兩種化學物質產生反應之後，會產生電能，鈉硫電池自身可以把電能儲存起來。電池儲能系統用於電網機組調頻，也是優點多多。具有快速響應、精確跟蹤的特點，比傳統調頻手段更為高效。
電網使用鈉硫電池，性能比其他一些新興能源相對穩定。即便遇到電網超負荷運轉的情況，鈉硫電池也能穩定運作。在一些電動車和電動汽車上，也有運用到鈉硫電池。
如果大規模儲能得到普及，那麼電網企業在調峰和供電壓力得到緩解的同時，可獲取更多的高峰負荷收益。也能減少各種電能質量問題造成的損失。從智能傢居、電動汽車的發展來看，沒有儲能技術，也是無法支撐其有突破性進展的。
結語：不用擔心電發多瞭用不完！
對於整個中國電網來說，考慮的是發電的總量和用戶需求的電量，如何平衡一致，這樣才能減少能源的浪費。所以在電網系統裡面，首先不可能有大量的多餘的電能產生。
其次，由於實際過程中，用戶無序的使用以及發電端新能源發電的波動性特征使得電網無法保證真正的實時平衡，通過調節供需可以使得電網能在較小的范圍內波動，從而達到相對平衡的狀態。而儲存電能，正是調節電能供需的必要手段，也是未來的發展方向。
一般的吃瓜大眾，可以放心用電，不用太擔心電網裡多餘的電去哪兒瞭，有沒有浪費的問題，有一大波專業人員在研究、維護整個電網系統。我們能做的是長期養成節約用電的好習慣。
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