根据《中国能源大数据》报告,我国2019年的总发电量约为7.5万亿千瓦时,位居世界第一,但今年整个社会的用电量却高达6.84万亿千瓦时。
我们省电还是浪费?对此表示怀疑的观众通常会认为电厂的发电机组全天以全功率运行。
从早高峰到晚谷,整个社会的总用电量始终在变化,因此,它们将成为发电机产生的多余电量的问题。
实际上,从严格意义上讲,没有“过剩的电力”。
在现实生活中,发电厂可以根据用户的功耗实时发出“足够的电量”。
即使我们关闭电灯,发电厂的某个地方也会有更少的设备在运转,奥秘就在于“电网调度”这四个词。
电厂如何“预先计算”我们需要多少电力?与我们的想法相反,今天的功耗顺序是“先使用后计算”,而不是先计算后使用。
在电力调度开始之前,调度中心将根据用户的历史用电量进行统计,实时监控当前负荷,并预测未来负荷。
然后,电力调度机构将以统一的方式进行电力调度,并开始确定位于哪个电厂。
发电和始终产生多少功率,最终将使发电和功耗始终处于动态平衡状态。
因此,发电厂发电机组的启动和停止,速度,油耗等不断变化,并非所有机组都以全功率运行。
我国有五级电力调度机构,分别是国家电力调度中心,大区域电网调度中心,省电力调度中心,区域电力调度和县电力调度。
每个调度中心负责管理自己的区域,其中国调度员控制该国的发电量和负荷,然后协调下级网络调度员的电力传输。
网络调整可指定大区域的发电计划,预测区域电力负荷,并在500 kV左右管理输电网络。
省级调度的主要任务是实施自动发电控制,管理220 kV输电网络,地面调度管理110 kV输电网络,县调度管理35 kV以下的输电网络。
电力分配的原则还决定了优先为家庭或工厂提供哪种电力。
从宏观的角度来看,核电站产生的电力具有最高优先级,并通过输配电网直接发送给用户。
其次,在雨季,水力发电机组将优先于火力发电提前上网,而火力发电目前是我国的主要发电方式,即使用煤来使发电机运转。
优先级最低的发电方式主要是新能源。
诸如太阳能和风力发电之类的发电具有较低的电能质量,并且极易受到环境干扰,从而使发电不稳定,因此它主要用于辅助电网的运行。
即使不通过电网调度浪费电力,但从区域的角度来看,总发电量实际上仍会比功耗稍高,因为在输配电过程中存在损耗问题,例如我国的东部输电项目,电力跨数千英里部署,线路上的损耗不小。
由于电网负荷的波动,有时在小区域内电网调度会出现错误。
在大面积上,积累很小,规模很大。
除了用户侧备用设备产生的电量外,我们还有没有办法存储电能?答案确实是肯定的,但是它不是使用电池进行存储,因为没有足够大的电池来容纳来自电网的多余电量。
但是,有一种有效的存储方法称为“抽水蓄能电站”。
许多人认为这是发电站。
实际上,抽水蓄能电站可用于发电或蓄电。
抽水蓄能电站主要由建在山上的水库和山底的水轮机组成。
它的工作原理是,当电网用户负荷较低时,山底的装置充当抽水泵,并利用多余的电力将山底的水泵送到山上的水库。
此时,电能被转换为山上水库的重力势能。
当用户达到峰值负荷时,抽水蓄能电站相当于水力发电站。
当山上的水库打开和排放时,山底的设备将成为发电机组。
此时,重力势能被转换回电能,并且可以整合到电网中。
给用户带来负担。
这样,抽水蓄能电站就像一个巨大的储能电池,可以充电和放电。
通常,抽水蓄能电站的效率在70%到80%左右,这意味着仍然存在一定量的电力损耗,但是它比所有浪费的都要好,并且看来简单的抽水和排水是最好的蓄电方式。
抽水蓄能电站是目前唯一可以解决大规模电力高峰和低谷的能源存储方法。
我国抽水蓄能电站的发展历史可以追溯到1960年代。
我国已在河北江南和北京密云建造了两个小型抽水蓄能电站。
截至2018年底,我国已建成34个储能电站。
有32个在建中,已投入运行的总装机容量超过30,000兆瓦,而且它们非常大。
这些抽水蓄能电站将进一步优化我国的电网结构,从而不再浪费多余的电力。
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