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发电厂多余的电,最后到底去哪了?电厂发出多余的电都哪儿去了

  

发电厂多余的电,最后到底去哪了?电厂发出多余的电都哪儿去了

  

发电厂多余的电,最后到底去哪了?电厂发出多余的电都哪儿去了

  

发电厂多余的电,最后到底去哪了?电厂发出多余的电都哪儿去了

  

发电厂多余的电,最后到底去哪了?电厂发出多余的电都哪儿去了

  答案:发电厂一般不会有多余的电,因为发电厂都是根据电力调控中心的指挥来操作发电的,如果特殊原因发电厂产生的电量大于需求,那么这些电力将经过电网被分配到电力缺乏的地区。如果从整个电网的角度来考虑,多余的电力会被转化成抽水泵的机械能,将水运输到高处的水电站上变成势能保存起来。发电厂产生的电能无法储存在发电厂或电网上,都是直接输出给用户的。

  现在的发电厂一般采用火力发电,煤炭烧锅炉产生蒸汽,推动汽轮发电机的转子转动,转子左右分布磁极,在磁场中转动时能产生交变电流,一对磁极的转子每秒钟转50圈,产生的交流电就是50赫兹的,这个数据会显示在电力中心的大屏幕上。

  当用户的电量需求增多时,会从家庭用电器一端产生阻抗效应,导致发电厂发电机的转子受到阻力,那么转子每秒钟转动的圈数就会下降,由原来的每秒50圈变成每秒49.8圈,电流频率也会由50赫兹变成49.8赫兹,这时电力中心的工作人员就会发出指令,要求发电站略微增加发电量,发电厂接到指令开始多加一些煤炭,锅炉的火力更旺,蒸汽更足,使发电机的转子转速增加,让电流频率始终保持在50赫兹±0.2赫兹之间,整个过程都是根据居民用电需求调整的。

  由于是人为调控,不可能非常完美,难免会出现发电量过多的情况,这些过剩的电量是不会被浪费的。假设甲城市发电多了,多余的电力会被分配到电力相对缺乏的乙城市,这个调配过程都是由电网来运输的,电网呈现出巨大的网络分布,电网越大,整个中国的电力系统就越稳定,能源效率就越高。

  我们把整个国家的电网看成一个整体,这个整体也不可能将全国的电力分配得一点不多一点不少。部分电力会浪费在线路上,剩下的电力会被保存到抽水蓄能发电站上,例如广州抽水蓄能电站总装机容量2400MW,是世界上最大的抽水蓄能电站。电量多了就转化成水的势能,等到电力缺乏了就让水从高处落下变成水利发电,整个过程中能源的重新利用率高达75%。

  不少人觉得,在后半夜几乎用不到电时应该关闭发电厂的锅炉,等到早晨再启动,这个想法其实是错误的。因为不管是火力发电还是核电站的核裂变发电,本质上都是锅炉烧水,而每一次重启锅炉都需要几十万到上百万不等,热炉需要添加的燃油就有4、5吨。锅炉一般是不会关闭的,哪怕是凌晨3点都依然运行着,所以国家才鼓励工厂在半夜用电,也对居民实行了峰谷电。

  发电厂不会有多余的电。因为电厂,电网,用户是一个平衡状态。用户不用电,电网不输电,电厂除了厂用电外是一度也发不出来的。这个系统,电厂一电网一用户是产供销一次完成的。电厂生产电力,电网供应电力,用户售买使用电力,均在很短时间同时完成。那么用户的电力负荷,随着季节不同,每天时间早晚,用电负荷有高峰,有低谷。这个变化就由电网的各级调度来平衡。调度指令电厂高峰时多发电,低谷时少发电。电厂会将一些机组做为调峰机组,用电高峰多发,用电低谷少发或停发。

  同样道理,调度对用户也可指令限电。如果本地区发电能力不足,满足不了用户需求。则可指令用电大户限量使用,或暂时停止不重要用户用电,以保障国计民生之必备用电。在电力系统中不会发生多余电力。近年来,风电,光伏发电,水利发电发展很快,由于本身特点不如火电机组调节方便。在电力用不了时,只能弃风,弃光,弃水。而不是弃电。

  理论上是不会有多余电能的!

  发电厂能发多少电,不是它目己说了算的。比如你建个600MM的电厂,如果自己可以目主决定发多少电,只受电网总负荷的限制,那么这完全等同于印机了。

  由于电能不能大量储存,对于发电用电的不匹配问题,是有套完善的机制来应对的,这就是AGC,简单来说,就是电网调度会根据当前用电量,来决定当前发电量,给不同的电厂下发负荷指令也就是发电量指令,来确保发电总量与用电总量相平衡。

  下面看个动画,方便大家理解。

  结论:电力系统中不存在多余的电量,电力系统是一个发电-输电-用电动态平衡的一个系统。

  当电力系统用电量减少时,如果系统发电量不变化,那么所有发电机就会越转越快,而发电机转速和系统频率是成正比的,所以系统频率就会上升。当电力系统用电量增加,系统发电量不变,所有发电机转速就会下降,系统频率也随之下降。

  我们电力系统频率要求为50赫兹,所以我们不能让频率过高或者过低。当系统用电量缓慢变化时,我们发电机会进行调节原动机出力来稳定发电机转速,这个过程我们称为电力系统一次调频。如果系统电量突变(突然增加或者减少很大的负荷),那么一次调频就很难稳定住系统的频率了,这时候就会要进行人工干预,调度会下令各个电厂开停机,继电保护也会在低频率的时候切断一部分负荷来维持系统频率这些等等的手段我们称为电力系统二次调频。

  综上所述,电力系统不存在多余电量,永远是一个发电等于用电的系统。

  实际上是不存在多余的电的,一个发电机有多大的负载就产生多大的视在功率。如果负载变小,输出功率也变小;如果负载变大视在功率也变大,直到达到发电机的额定功率。如果超负荷,可能会因为电流过大烧毁电路的薄弱处(电阻高处,例如转子线圈或其他什么地方)或者造成负荷两端电压下降。

  假如一个电厂并没有并入大网供电,是一个孤立的电网,当这个电厂的输出火线和零线没有接任何负载,而且电路是断路的时候,那么这个电厂就只是在火线和零线之间产生了一个电压,并没有输出任何功率。这可以类比水厂水泵在工作但并没有输出任何的水。而当零线火线被接通,但是没有任何的负载的话,那么电网内回路的电流将会非常大,这就是我们经常说的短路的情况,这样就可能烧毁线路甚至发电机。

  上图:秦山核电站

  另外,电厂也是分很多类型的,像是火电厂和核电厂和丰水期的水电是属于基础负载类型的电厂,它们的发电量伸缩性相对比较小,通常不大可能停机,一旦遇到负荷变小的情况就会通过调整输出容量来匹配负载。像是火电厂就会通过减少燃煤量的方式,而核电厂会通过增加中子吸收材料的吸收面积(插入镉棒),或者采用改变燃料棒的插入构成(例如法国核电厂采用灰棒/黑棒的搭配来灵活控制输出)。但降低输出功率实际上只是降低了电厂的额定功率(也就是电厂的能源消耗成本),如前面说的一样,如果没有负载,这些功率也是输出不了的,无论如何也不存在多余的电的问题,有的只是在炉子里白烧的煤以及反应堆白白进行的核反应,陪着空转的涡轮,以及输出端白白的电压——有电压,没电流,相当于电没送出去。

  上图:华能瑞丽江水电站

  电厂的设计师和管理人员优化的主要是输入能源(如煤和核燃料)。发电厂会对产电输入功率(燃煤和反应堆的反应速率)有一个动态的调节,所以通常多余的能量损耗被控制到了最低。除此之外,输电网络还会把多余的额定功率分配给高负载的区域网络,从而实现区域间的负载均衡。但电厂总有一部分额定功率是没有被使用的,因为通常电厂的容量要略大于最高负载才好,所以除开用电高峰期大部分时候电网都是没有满负荷运行的(尤其是夜间,所以供电局才会以低价鼓励夜间用电),这部分功率就是在电厂被浪费的输入能源功率部分。也就是说电厂花了那么多煤和核燃料在哪里提供能源,但是没有从电厂流出去。

  那么没有流出去的能量到哪里去了呢?

  由煤燃烧和核燃料裂变产生的热量转化为涡轮的推动力,这个功率投入是一定的,但是涡轮带动发动机的转子产生的只是一种能量的势,即电压,当有负载的时候,发电机的转子当中的线圈就会有电流,这个电流会形成一个反向的阻力,阻碍涡轮的旋转,负载越高,电流越大,阻力越大。但如果没有负载,电路完全断开,那么就不会有这样的阻力。那么涡轮就是不受阻力地空转,没有能量输入到转子的线圈当中。

  所以,没有流出去的那些由煤、核燃料释放的能量就被挡在了电路外面,也就是说那些蒸汽没有受太多的阻力就通过了涡轮,被喷出去了,最后被冷却塔冷却了。在有输出电功率时经过涡轮的蒸汽其残余动能和内能肯定是低于没有输出电功率的时候的。

  我说明白了吗?

  评个论,点个赞,关个注吧!

  身为运行人员深有体会!发电厂不会有多余的电的,如果有那不造成浪费了吗。需要多少那就发多少电,根据电网的调度来,电网让你发多少电,电厂的负荷就是多少,电厂根据电网调度随时会调整机组负荷,基本上不会有多余的电。现在电能储备技术还不够完善,能量的转换和储存过程中必然会造成损失。现在煤价这么高,电厂本来利润就不高,发多余的电得不到利用岂不是又增加了成本。

  电网对电量的管控是很严格的,如果电厂没有及时并网或者提前并网,造成电网电量波动,电网会对电厂罚款下考核的,所以电厂没有那么傻,会让机组多发电的!

  现在火电厂调峰,35万以下的机组会深度调峰,不停的启停机组对运行人员的专业技术考验很高。每次启停机组,运行人员累成狗了饭都顾不上吃。按照碳中和的指标,现在百万机组也得参与调峰,以后新能源是未来发展的趋势,风电水电核电为主流,火电是夕阳红了[捂脸]

  首先,我们说电网是发电厂发电机的负荷。负荷需要的电功率越多,发电机的轴就越沉,即需要驱动发电机的机械功率越大。但电网作为发电机的负荷时,用电功率的变化反映在驱动发电机的机械功率大小上。所以,发电机发出的电随电网用电量变化而变化,没有多余。只是电网用电量反映在发电机需要的机械驱动力的大小上。

  电力是不储存的,除非像水力发电或者抽水蓄能类型的。一般是需要多少发多少,电网统一调度。

  发电厂发多少电都是电网调控的,需要多少电就发多少电。以前的调控的不是非常准确,所以用电高峰时电压就会低于220v,用电低谷时电压又会升高甚至烧毁用电器。现在的电网已经智能化,使入户电压24小时基本保持在220v。

  发电厂发电,可以理解为我们人类的力量,比如,本来我们两臂有50公斤的力气,当这个东西只有10公斤的时候,我们两臂用的力量就是10公斤。那你说另外40公斤哪去了?

  其实,不管是发电厂发电,还是人类提东西,都是能量的转换,你可以理解为“用多少,转换多少”。

  我们可以做一个小实验,我们用一个小型手摇发电机,在我们摇动这个小发电机的时候,如果发电机没有接任何负荷,我们摇的非常轻松。但是,当我们接上负荷,马上就会感觉摇动不是那么轻松了,要使一些力气了,如果继续增加负荷,用的力气就要更大。

  这个小实验告诉我们,发电机发的电,是经过动力转换出来的。发电机所接的负荷越大,就需要越大的动力来驱动。

  假如一台10万千瓦的发电机组,如果它连接的负荷正好是10万千瓦,根据能力量守恒,这台发电机就需要略超过10千瓦的能源来转动它,才能产生10万千瓦的电量。但是,并不是每一台机组都在满负荷转动,很多时候,负荷远远小于10万千瓦,比如负荷是5万千瓦,这时候,发电机 转动需要的动力,理论上有5万千瓦多一点就可以满足发电机额定转速的需求。

  反过来说,在为发电机提供的动力不变的前提下,发电机接的负荷增加了,那么,发电机便提供不了那么大的电量,发电机转速就会下降。反应到发电厂的显示系统,就是发电机周波的下降。这时候,就需要给发电机提供更大的动力,让周波恢复到50赫兹。

  总结 : 发电机发的电,用多少发多少,不存在多发电的时候,因此,也就不存在“多余”的电了。

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