深度长文:国家电网发的电用不完怎么办?会不会浪费掉?
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先说一个反常识的。
你手机里存的照片、下载的电影、缓存的歌,哪怕存个十年八年都没问题。
但你家电表跑出来的那些电,一吨都存不下来。
真的,一吨都存不下来。
你可能会说:不对啊,我有充电宝,小区里有储能柜,新闻里还说国家在建抽水蓄能电站,怎么能说存不下来?
别急,听我慢慢说。
充电宝那点电,够你手机刷一天短视频就不错了。
小区楼下那台储能柜,顶多个把小时的应急照明。
至于抽水蓄能,规模确实大,但跟整个国家一年用掉的十几万亿度电比起来,连塞牙缝都不够。
真正的电力系统,从来就不是"发完了存起来慢慢用"。
恰恰相反。
电这个东西,从发电机里出来的那一秒,就必须被用掉。
发多少,就得用多少,一斤都不能多,一斤都不能少。
多了会出事,少了也会出事。
出多大的事呢?
这么说吧,2003年8月14日下午,美国和加拿大交界的地方,几台发电机组突然跳闸。
按照正常剧本,跳个一两台没啥大不了的,别的机组顶上去就行。
但那天不知道怎么回事,整个东北电网就像多米诺骨牌一样,一台接一台地崩。
2003年美加大停电 从"一切正常"到"一片漆黑",只用了8分钟。
5500万人,直接没电了。
美国8个州,加拿大安大略省,整个东北部全黑。
这一黑,就是10天。
地铁停运,电梯卡在半空,医院靠备用发电机续命,自来水都供不上,因为水泵也没电了。
经济损失60亿美元。
事故报告后来查了半天,起因特别简单:俄亥俄州几台机组跳闸,导致整个系统的频率掉了,然后连锁反应,全崩了。
看到这里你可能会问:不就是跳了几台机组吗?
补上去不就行了?
至于整个电网都崩吗?
还真至于。
这就要说到电最诡异的一个特性了:频率。
你家里用的电,是交流电。
什么叫交流电?
简单说就是它的方向一直在来回变,一秒钟变50次。
50次,就是50Hz。
这个50Hz,就是整个电网的"心率"。
你可以把整个电网想象成一个巨大的合唱团,全国所有的发电机都在按同一个节拍唱同一个调子。
50Hz,就是这个节拍。
发电的人多了,唱快了,心率就上去了。
用电的人多了,唱慢了,心率就下来了。
心率上下浮动多少算正常呢?
国标写得明明白白:±0.
2Hz。
实际运行中,电网一般守得更死,±0.
1Hz都算大波动了。
你可能觉得,0.
1Hz算个啥?
听都听不出来,灯泡也不会闪,手机充电也不受影响。
但对整个电网来说,这0.
1Hz就是命。
频率要是掉到46Hz以下,汽轮机的叶片会共振,直接断了。
变压器铁芯过载,烧了。
继电保护误动作,一堆开关自动跳闸。
一台机组跳了,剩下的机组扛不住,跟着跳。
然后就没有然后了。
就是上面说的,8分钟,全黑。
说到这里,顺便聊个冷知识。
世界上主要有两大派系:50Hz和60Hz。
世界电网频率分部 中国、欧洲大部分国家用50Hz。
美国、日本一部分用60Hz。
日本比较奇葩,一半国土50Hz,一半国土60Hz,两边靠高压直流线路联网。
为什么中国选了50Hz?
这事跟苏联有点关系。
上世纪我们搞电力系统建设的时候,引进了不少苏联设备,标准也就跟着苏联走了。
苏联为什么用50Hz?
因为二极发电机的转速适中,当时的技术水平能造出来,成本也低。
50Hz还有一个好处:发电机转速低一点,对制造、安装、调试的精度要求就没那么高,相对便宜。
频率太高的话,电抗增加,电磁损耗也大,不经济。
而美国那套60Hz呢,更适合高速旋转的设备,比如电动机、风扇啥的,输出功率更高。
频率选择没有对错,只有合不合适。
好了,冷知识聊完了。
你现在应该明白了吧?
电这个东西,根本不存在"用不完"这个说法。
因为整个电网从设计上,就不允许有"多余的电"。
发多了,心率就快了。
发少了,心率就慢了。
不管快慢,都是病。
那问题来了。
既然电不能存,也不能多,也不能少,那发电厂到底是怎么知道今天该发多少的?
总不能电厂厂长站在瞭望台上看天色,觉得"今天大家应该开空调,多发点"吧?
当然不是。
这就说到一个你天天用但从来没注意过的工种:电力调度员。
屏前守光明 电力调度员的一天 你可以把他们理解成整个电网的"乐队指挥"。
发电厂是乐手,电网是乐器,几百万用户是听众。
指挥的工作就一个:让所有乐手按同一个速度演奏,不能快,不能慢。
调度员怎么干呢?
三班倒,24小时盯着一块巨大的屏幕。
屏幕上跳的全是数字:现在全国发了多少电,用了多少电,哪个省负荷涨了,哪个电厂机组检修了。
他们干三件事。
第一件,猜。
对,你没听错,就是猜。
猜明天几点用电高峰,几点低谷,哪个片区会突然窜上来一片负荷。
怎么猜呢?
靠算法,靠经验,靠天气预报。
是的,天气预报。
夏天高温,空调全开,负荷蹭蹭往上涨。
冬天寒潮,暖气一开,又是一波高峰。
突然下暴雨,大家都窝在家里刷手机,用电也涨。
所以调度员的桌上,永远放着一张未来三天的天气预报图。
第二件,排班。
预测完了,就给各家电厂下
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