電能是不能大量儲存的，無論是蓄電池組還是抽水蓄能電站，所儲存的電能在整個電網(wǎng)容量中的占比都是極小的。

所以電能是即發(fā)即用，用多少，就發(fā)多少，時刻處在一個動態(tài)的平衡之中。

當然，可能有人會想到一個問題，從利益上考慮，電廠肯定是想多發(fā)電的，多發(fā)電才能多賺錢，對不對？那么，電廠非要多發(fā)電怎么辦呢？或者說，是怎樣實現(xiàn)發(fā)電和用電時刻平衡的呢？

是從技術(shù)和管理兩個方面來實現(xiàn)的。

先說技術(shù)方面：

在這之前，得先了解一個事實，我國電網(wǎng)的發(fā)電、輸配電、用電，都是以交流電的形式運行的?，F(xiàn)在輸電上，特別是西電東輸，大量應(yīng)用了特高壓直流輸電技術(shù)，但是到接入電網(wǎng)的時候，還是要逆變成三相交流電的。

既然是交流電，那么就有頻率，我國的交流電的頻率是50赫茲，這是全國統(tǒng)一標準，和車同軌、書同文幾乎同樣重要。不同頻率的電網(wǎng)是無法直接連通的！

對此沒太多了解的，可以去看一看你的手機充電器，或者其它電器關(guān)于電源的說明。經(jīng)常出國的知乎er們，還記得被電源適配器支配的恐懼嗎？

用電頻率是50HZ，發(fā)電頻率也是50HZ。電網(wǎng)頻率決定了運行中的發(fā)電機的轉(zhuǎn)速，一對磁極的發(fā)電機就要轉(zhuǎn)50HZ*60秒，每分鐘3000轉(zhuǎn)，兩對磁極的，就要每分鐘1500轉(zhuǎn)。只要并入電網(wǎng)運行的發(fā)電機都要以同樣的節(jié)奏動呲噠呲，要不然電網(wǎng)就不帶你玩！

是不是很神奇？還有更神奇的呢，如果你有一家發(fā)電廠，有一天你粗心的斷了燃料，汽輪機沒有蒸汽輸入了，你覺得機組會停止運轉(zhuǎn)嗎？只要發(fā)電機還沒有和電網(wǎng)脫開，熱情的國網(wǎng)公司當然不會放棄你啦，這時候發(fā)電機秒變電動機，繼續(xù)以原來的轉(zhuǎn)速，反過來帶動汽輪機轉(zhuǎn)動！是不是很有趣？當然，你的汽輪機末極葉片因此損壞，國網(wǎng)是不會負責的。你還要記得去交電費和罰款哦！所以，各電廠都有個“逆功率保護”，在原動機出問題的時候，立刻斷開發(fā)電機與電網(wǎng)的聯(lián)接。

好了，下面就要引出一個重要規(guī)律了：

對一個電網(wǎng)，如果輸入的電能大于輸出的電能，這個電網(wǎng)的頻率和電壓會上升，反之，電網(wǎng)的頻率和電壓會下降。

也就是說，如果發(fā)電廠發(fā)出的電多于用戶所用的電，電網(wǎng)的頻率和電壓會升高。

我們已經(jīng)知道，電網(wǎng)的頻率決定了發(fā)電機的轉(zhuǎn)速，也就是說發(fā)電廠的發(fā)電機轉(zhuǎn)速也會隨之升高。能升高多少呢？最多不超過11%-12%。即，一個原來3000轉(zhuǎn)/分的發(fā)電機，最多只能轉(zhuǎn)到3330~3360。但正常情況根本不允許達到這么高。任何一個發(fā)電機組從設(shè)計、制造開始就限定了它的轉(zhuǎn)速，叫做額定轉(zhuǎn)速，超過或者低于額定轉(zhuǎn)速，輕則效率下降，重則機毀人亡。

電力行業(yè)對機組超速造成的事故有個術(shù)語，叫“飛車”，這絕對是發(fā)電行業(yè)最令人膽寒的詞！如果某人敢在發(fā)電廠的主控室開玩笑，喊一聲“飛車啦！”，效果和在銀行大堂喊“搶劫啦！”是一樣的。

同時，電網(wǎng)頻率的升高會造成變壓器鐵損增大，鐵芯升溫。

所以，在電網(wǎng)上電已經(jīng)夠用的情況下，先不說有硬、軟件的重重保護，技術(shù)上根本不可能，即使能做到，各電廠為了自己的小命，也是絕對不會強行增加發(fā)電量的。

那么，就有了另一個問題，全國數(shù)以萬計的電廠，億萬的電力用戶，是怎么做到發(fā)電量和用電量的時刻平衡的呢？各位關(guān)燈、開電視之前，國網(wǎng)公司也沒有要求先打個電話申請吧？

這個問題很復(fù)雜，牽扯到大量專業(yè)知識，什么象限圖啊、AGC、AVC啊、調(diào)度協(xié)議啊，等等，水平有限，我也只能簡單說一說，如果看不懂，也無所謂，就當國網(wǎng)很牛，能掐會算也行。

電網(wǎng)主要是通過調(diào)度部門對發(fā)電廠側(cè)進行調(diào)節(jié)來平衡電能供需的，調(diào)節(jié)的主要依據(jù)還是電網(wǎng)頻率。

調(diào)節(jié)方式分為一次調(diào)頻和二次調(diào)頻。

以下是簡化描述，盡量讓大多數(shù)人能看懂：

一次調(diào)頻的原理很簡單，還是電網(wǎng)頻率的變化引起發(fā)電機轉(zhuǎn)速的變化，發(fā)電機轉(zhuǎn)速的變化會被調(diào)速系統(tǒng)的感受機構(gòu)轉(zhuǎn)化成油壓或者電信號的變化，這些油壓或者電信號會反饋給原動機（汽輪機、燃機、水輪機等）的控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)進汽/進水量，轉(zhuǎn)速慢了，就加大進汽/水，轉(zhuǎn)速快了，就減少進汽/水。

這套東西聽起來像是自動化，其實并不是什么高精尖的玩意，在上世紀三四十年代就發(fā)展成熟了，以前是純液壓的機構(gòu)，還有徑向鉆孔泵、旋轉(zhuǎn)阻尼等許多種，反應(yīng)速度不是很快，以前的燈忽明忽暗，這就是原因之一；現(xiàn)在基本都是數(shù)字電液的，反應(yīng)更快，精度更高，一般在毫秒級。

一次調(diào)頻不需要人工參與，各發(fā)電廠的機組根據(jù)自身速度變動率的不同，自動做出幅度不同的發(fā)電量增減。調(diào)節(jié)速度快，精度高，但是調(diào)節(jié)范圍小，而且是有差調(diào)節(jié)，打個比方，你一關(guān)燈，用電少了，電網(wǎng)頻率本應(yīng)該升高0.1HZ，電廠的一次調(diào)頻動作后，發(fā)電機發(fā)出的電也少了一些，電網(wǎng)頻率只升高了0.01HZ，也就是一次調(diào)頻只能減緩頻率的變化，而不能完全消除。

二次調(diào)頻就需要人來有意識的，或者借助一些自動設(shè)備，進行發(fā)電量的增減，以前是有專門的調(diào)峰電廠或者旋備電廠來應(yīng)對用電峰谷變化，現(xiàn)在國內(nèi)基本普及了AGC（Automation Generate Control 自動發(fā)電控制），用電量的變化可以由大量電廠共同調(diào)節(jié)。

二次調(diào)頻調(diào)節(jié)范圍大，裝設(shè)AGC的電廠，很多可以達到60%~100%，但是速度慢，單臺機組一分鐘可能只能調(diào)節(jié)1~3MW。而且二次調(diào)頻還是有大量的工作，需要人來協(xié)調(diào)、參與。那么就牽扯到實現(xiàn)電能平衡的另一個方面：管理。

管理

這部分是最復(fù)雜的，都是電廠和電網(wǎng)調(diào)度怎樣聯(lián)系、電力調(diào)度的紀律、什么樣的電廠應(yīng)該裝設(shè)什么樣的設(shè)備、具有什么樣的能力、什么情況處罰、什么情況……嗯……可以罰少點，諸如此類。所以我要更簡單的來說它。

一句話概括就是：統(tǒng)一調(diào)度，分級管理。

統(tǒng)一調(diào)度，就是各電廠都要聽電網(wǎng)調(diào)度的，各電廠、大用戶的電力值班人員、值長都要接受調(diào)度的考核、領(lǐng)導(dǎo)。

分級管理，就是國網(wǎng)的調(diào)度分為縣調(diào)、市（地）調(diào)、省調(diào)、區(qū)域電網(wǎng)調(diào)度、國網(wǎng)調(diào)度5級，各發(fā)電廠、用電單位根據(jù)容量、電壓等級的不同，分屬不同的級別的調(diào)度管理。

這塊非常之枯燥、繁瑣，我只上張圖吧，大家感受一下：

書里的東西基本都要記，都有可能用得著。而這，只是電力調(diào)度工作的一小小部分內(nèi)容，除此之外，還有大量的圖紙，根據(jù)每一個發(fā)電廠、電力用戶出現(xiàn)各種情況的預(yù)案，各種新建、改造、拆除電力設(shè)備的申請、規(guī)劃等等。

不說了，腦仁疼。

最后，非常反對地球一小時之類的行動！一場為宣傳而做的行為藝術(shù)，實際對節(jié)能沒啥卵用。而且這種行動擴大化對電力系統(tǒng)的安全是不利的，當然，現(xiàn)在還沒啥感覺。但是真正的節(jié)能還是要看平時。

最后的最后，我提了一嘴反對地球一小時活動，可能沒表達清楚，在這里集中回復(fù)一下有意見的各位，就不一一回復(fù)了哈。先說明一下啊，這只是我個人的看法而已。

我反對地球一小時，并不是因為它對電網(wǎng)的損害。事實上，現(xiàn)在地球一小時活動引起的負荷變化，電網(wǎng)根本沒感覺，損害更談不上。以國網(wǎng)的強大，可能只有鋼鐵廠的精煉爐之類，大型的工業(yè)設(shè)備參加活動了，才能讓值班調(diào)試動動鼠標吧。

我反對的，是這種活動的擴大化。

地球一小時活動，我認為，它只能算是個行為藝術(shù)，為了宣傳節(jié)能減排而做出的行為藝術(shù)。

是藝術(shù)就應(yīng)該是自由的，不能像組織活動一樣，號召大批人來參加。特別是一些學(xué)校要求學(xué)生和父母一起參加，這就更不好了。

小孩子認真，真拉著父母一起關(guān)燈關(guān)電視一小時，還給你看著表記時！然后，還要寫作文交給老師。孩子們都寫的什么呢？得有一多半寫到，關(guān)燈之后，星光璀璨的。請問以現(xiàn)在城市里的空氣質(zhì)量和光害，真的關(guān)關(guān)燈就能看到星光嗎？何況還是陰天！老師也只作沒看見，反正只是個任務(wù)而已。

但，小孩子從中學(xué)到的，是節(jié)能嗎？恐怕先學(xué)會了作秀和形式主義了吧？

就算不說對小孩子的影響，對一個家庭，對每個人來說，忙了一天，晚上的一個小時也是很寶貴的，這一小時做點什么不好？關(guān)了燈，如果真省了好多電，也算值了，可是實際作用很小，還把一個小時的時間給浪費掉了。

對時間的浪費，才是最大的浪費吧？

所以，這種活動，就讓它藝術(shù)的歸藝術(shù)，節(jié)電是理念，是行為，請放在平時，融入生活的點點滴滴。

以下是發(fā)點牢騷廢話。

另外，雖然，我是發(fā)電的，大家用電，才賞了我一口飯吃，但是，我仍然希望有更多的人有節(jié)約用電的意識，并沒有暗搓搓的祈禱：讓人們都整夜不關(guān)燈吧，RAmen!!。

這一點請相信我，以及廣大的電力同仁，我們賺錢也一樣是為了健康舒適的生活。

發(fā)電，不，應(yīng)該說是整個電力系統(tǒng)，輸發(fā)配的幾乎所有工作，都挺不容易的，長年倒班、假期總和家人錯開，風(fēng)險不小、對人員素質(zhì)要求不低，噪聲高溫傷害、野外施工巡線等等。我干發(fā)電不是很長，經(jīng)過低周、火災(zāi)，見過最高的轉(zhuǎn)速是表顯3640（火電的兄弟應(yīng)該知道這是個什么情況）。

現(xiàn)在不倒班了，才知道放松是個什么樣的心情，以前作夢，常常夢到跳閘、滿水、缺水、超速、安全門動作。

大家都節(jié)約用電，才能讓更多的電力兄弟姐妹走出這個與社會封閉的、高不成低不就、有點尷尬的崗位，把更多的工作交給自動化。