發(fā)電廠爆炸(發(fā)電站)

來源：好上學 ??時間：2022-06-25

在我們的印象當中，發(fā)電廠是24小時不間斷工作的。因為無時無刻我們都需要使用電，即使是夜深人靜的時候，我們的手機也是需要充電的，更不用說類似冰箱等24小時工作的電器。但是用電也是有分時段的，白天的耗電量必然比凌晨要多，那必然會出現(xiàn)電量供大于求的時候。那么問題來了，當電量供過于求時，會不會產(chǎn)生浪費？

電力的跨境輸送

勤儉節(jié)約是我們優(yōu)良的傳統(tǒng)美德，我們要杜絕一切浪費現(xiàn)象。因此，發(fā)電廠在用電低谷期生產(chǎn)的電量，就引起了人們的關(guān)心。其實，如果發(fā)電廠生產(chǎn)出了超過消耗量的電，這些多余的電是不會被浪費掉的。

關(guān)于這個問題，電氣工程師其實早就想到了。我們從供電系統(tǒng)的角度去分析，首先，發(fā)電廠的發(fā)電頻率是有嚴格的供應(yīng)標準的，必須要根據(jù)消耗量來進行生產(chǎn)，不能生產(chǎn)過多的電。其次，發(fā)電機會連接不同的電路設(shè)備，形成一張巨大的電網(wǎng)，生產(chǎn)出來的電再通過這張大網(wǎng)分配出去，用多少送多少。所以是不存在不斷供電給一個停止運作的電器這樣的情況，避免電力的“滯銷”。

河流也有湍急輕緩，電的消耗也一樣。對于不同峰值的用電時段，冬夏季節(jié)需要開空調(diào)暖氣，自然用電量會更多；白天對比起晚上，會有更多的電器運作；工作日比起節(jié)假日也會消耗更多的電。所以在用電高峰期，電廠就會加足馬力，打開所有的發(fā)電機進行生產(chǎn)，以確保供電穩(wěn)定，并把電量輸送到廣大用戶的家中。這樣一來，萬一用電量減少，會不會就造成浪費了呢？

其實，全國各地城市的用電量不同，北上廣深等大城市自然會消耗更多的電，一些相對偏遠的地區(qū)則會因為用戶較少而減少損耗。所以就出現(xiàn)了一些地方電量超負荷，而一些地方電量過剩的情況。對此，工程師們設(shè)計了一種“跨區(qū)輸電”的方式。電力系統(tǒng)的工作人員會在備足本地需要的用電量之后，將多出來的電送往其他耗電超負荷的地方，以確保全國各地的用電平衡。

對此，我國還提出了偉大的“西電東送”工程，將西部生產(chǎn)過剩的電量，通過電纜輸送到東部用電超負荷的地區(qū)，實現(xiàn)東西部的電力平衡。所以我們是不用擔心多出來的電會浪費的，因為不同區(qū)域的生產(chǎn)和消耗不同，不同地區(qū)之間是可以通過強大的電網(wǎng)，相互供給電量。這樣也可以更好地實現(xiàn)資源的合理配置。

電力的內(nèi)部循環(huán)

此時可能還會存在一個問題，如果有的發(fā)電廠精力十分充沛，在為其他地區(qū)輸送完電力之后，依然存在過剩，那又有什么方案解決呢？

我們從電力的生產(chǎn)角度來看，電力的生產(chǎn)是需要遵循能量守恒定律的。電能是由水力、風力、光能等其他能源轉(zhuǎn)換而來的。所以只要對其他能源的用量進行合理的把控，就可以合理地調(diào)配電力的生產(chǎn)。

正如前文所述，耗電量會在不同的時段有不同的峰值，有山峰也有山谷。雖然發(fā)電機是加足馬力的生產(chǎn)電，但是工作人員是可以通過增減其他能源來控制電力的生產(chǎn)。

以火力發(fā)電為例，正常的發(fā)電流程就是一個不斷的能量交換。首先把煤炭放到鍋爐里燒，散發(fā)的熱量可以使水變成水蒸氣，水蒸氣膨脹以后推動汽輪機旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生機械能，機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/span>

當需要更多的電量時，電廠會提高發(fā)電機的功率，使得發(fā)電機中的汽輪機進氣量提高。然后添加更多的燃料，使得進入汽輪機的熱量增加，熱量增加過后鍋爐的蒸發(fā)量也跟著提高，之后就會生產(chǎn)更多的電力了。如果要降低生產(chǎn)，就減少加入的燃料，如此類推。

所以只需要從源頭控制能源的輸入，就可以做到控制電力生產(chǎn)的增加和減少。在我國的多種發(fā)電方式里，使用最多的是火力發(fā)電，占比72%，水力發(fā)電占比18%，其他的核能發(fā)電、風力發(fā)電、太陽能發(fā)電、潮汐、地熱、生物發(fā)電全部加起來不到10%

與此同時，發(fā)電廠的工作人員還可以通過改變發(fā)電廠工作頻率來控制生產(chǎn)。在用電低谷時，就會將發(fā)電機的功率調(diào)低或者關(guān)停，只保持足夠使電廠正常運轉(zhuǎn)生產(chǎn)的功率，為高峰期的生產(chǎn)保持體力。就好像開車一樣，遇到上坡就踩油門，遇到下坡就松開，自由調(diào)配用量。

除了控制發(fā)電機以外，發(fā)電端和用電端還有一個智能機關(guān)。當用電端的電器停止運作的時候，就會自動斷開和發(fā)電端的聯(lián)系，此時發(fā)電端收到信號后就會停止生產(chǎn)電。就像是我們中學時實驗課上的閉合回路實驗一樣，需要電線連接電池兩極，燈才會亮。所以當電器停止運作的時候，發(fā)電機是不會繼續(xù)生產(chǎn)過多的電。

萬一通過以上的調(diào)配方案之后，發(fā)電廠還是生產(chǎn)出了多余的電，發(fā)電廠也是有辦法應(yīng)對的。還是回到能量守恒定律，既然其他能源可以制作電能，那電能也是可以反過來制造其他能源的。所以當出現(xiàn)有多余的電量時，發(fā)電廠會將這部分電利用到制造其他的能源上。以水力發(fā)電為例，通常水力發(fā)電站都會有一個蓄水池，保證水能充足。當電量有剩余時，就會用電抽水，為蓄水池增加水量，從而保證水源充足，也為之后的水力發(fā)電準備好能源。

雖然在這個過程中會有少量的能源損耗，但總比白白浪費電能要好。如此進行能量的交換，也可以使得電力不被浪費，達到資源的有效利用。

電力的儲備

我們在出門在外的時候，經(jīng)常會遇到手機沒電的問題，最好的解決方法就是帶上一個充電寶。充電寶其實是一個移動的電池，把電儲存在電池里，隨時供我們使用。那面對發(fā)電廠生產(chǎn)了多余的電，又是否可以通過儲存的方法，把電留下來放到電池里，然后再有需要的時候再拿來用呢？理論上來說是可以的，但是現(xiàn)實中并不可行。

最主要的問題是目前世界上并沒有那么大的電池，一個大型的火力發(fā)電廠，一天能夠生產(chǎn)約720萬度電。一度電等于5556毫安，而正常的充電寶也不過是以萬毫安為單位，估計連發(fā)電站一天生產(chǎn)電量的零頭也裝不下。那么多的電估計不知道要用多少個充電寶才可以裝滿，所以用電池儲存發(fā)電廠多余的電這個想法并不現(xiàn)實。

但據(jù)說在2017年，澳大利亞就想打造一個世界上最大的蓄電池。據(jù)悉世界知名企業(yè)特斯拉準備與澳大利亞政府達成了合作，打算幫助澳大利亞制作一塊129兆瓦的電池，并將這塊電池用于儲存南澳大利亞的風力發(fā)電廠生產(chǎn)的電能。如果真的能夠制作出來，這就是世界上最大的充電寶了。這塊電池的電量預計可在電力緊缺的時候，滿足當?shù)?萬戶家庭的供電需求。如此一來，就能實現(xiàn)用電池儲存電的想法了。