發電廠(站)發出的多餘電能是如何存儲的？

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各個電廠中發出的多餘電能是如何存儲的呢？

抽水蓄能只能說「儲存」的是能量，不是電量。

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電是不儲存的，而且現在的條件來說，儲存是不經濟的。當然還是有儲存的，但是大量儲存是沒有的。
其他答案里說的那些儲存，對於整個電網的負荷來說，說是九牛一毛都多了。
以我所在的地區來說，省電力公司有一個調度，省調，我們叫中調，他們的任務就是，通過監視並預測電網所有用戶的用電量，並計算潮流分布等等（這些我就不太懂了，反正就是科學計算），來給自己調度的發電廠下達負荷曲線，讓你發多少電就發多少電，發多了要考核，少了也要考核，我們的標準是2%內不考核，這個發電量和用電量是大體平衡的，是用多少發多少，不存在多發的電。
即使那有，也是短時間的，不會太大，而這部分電，並沒有以發熱的方式浪費掉。比如用電量大於發電量，這時候電壓會降低，你用的電其實少了，而發電量大於用電量時，電壓會升高，你用的電其實多了。就好比水管，水壓高的話流速會快，單位時間出水量也會變大。

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很長時間沒看這個問題沒想到回答這麼多了，有人說我說的電能是不儲存的是不對的，我解釋一下。
我不是調度的，我只是發電企業的一個小兵。
首先，發電廠是不發出多餘電能的，當然你說一點都不多麼？那也不絕對，不可能完全平衡，但總體上是平衡的，也就是基本不存在多餘電能，或者說和電網總容量比起來，多的那部分可以不計。
其次，抽水蓄能也好，蓄電池也好，超級電容也好，不錯，是儲存了電能，但蓄電池
（其實是能量轉換），電容儲存的電是為了用電，而抽水蓄能不是為了用電。但是如果把抽水蓄能想成一個整體，他其實就是個電池。

最後，最重要的，發電廠不多發電，何來多餘的電怎麼儲存？

回答的很沒有章法，抱歉。
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電力系統發電量和用電量在目前的技術條件下，講的是一個實時平衡的概念，只能發出去多少用掉多少，不管是實際用掉的，還是損耗掉的，都算在內。各種補償裝置只是一個有限的補充措施，可補償的有功及無功容量，相比於龐大的實時用電量和發電量，可以用滄海一粟形容。在有功方面體現在頻率，在無功方面體現在電壓。目前除了在發電端進行消峰填谷的控制外，也在嘗試在負荷側進行控制，如流行的智能電網，但負荷模型過於複雜，沒有一個定論，也是目前的科研難點。
一些題外話，回答這個問題想起了我們老師講課用到的模型，給大家共享一下，幫助大家來理解電力系統：電力系統可以等效為一個發電機大軸，原動機是推力矩，而各種負荷及損耗作為阻力矩，在推力矩和阻力矩實時平衡的基礎上，發電機大軸保持在3000轉（頻率為50Hz）的勻速轉動是最理想的穩態情況。

個人理解，題主所說的「發電機發出的多餘電能是如何存儲的」，即在對電能需求較小時將其儲存起來，待對電能需求較大時再將其送入電網。

目前抽水蓄能電站是電力系統用於快速加荷和卸荷，解決日負荷調度和峰谷差的最佳途徑。

[圖片來自網路]
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抽水蓄能電站原理
在抽水蓄能電站中，水泵水輪機在非峰荷時期將水抽到高位儲水池，從而在夜晚儲存白天所需的載荷。抽水所用的能量來自於核電站、燃氣電站和可再生能源電站等其它能源來源，但這些電站其輸出功率無法隨載荷的波動進行調節。儲存的水可用於發電，以滿足臨時用電高峰的調節負荷需求。
主要功能
? 高效儲存巨大能量的唯一解決方案
? 對峰值負荷電力供應做出快速反應
? 提供輔助功能（電網調頻與調壓、儲備容量、黑啟動能力和無功發電等）
主要優勢
? 提高電站所有者在急劇波動的電力現貨市場中的盈利性
? 支持電站與電網基礎設施全球運營的優化
? 與其它大規模電力存儲解決方案相比，具有更高的全球循環效率（約高80%）
? 提高了可再生能源的利用率，對環境有積極影響

[圖片來自網路]
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參考資料:
[1] Kuwabara T, Shibuya A, Furuta H, et al. Design and dynamic response characteristics of 400 MW adjustable speed pumped storage unit for Ohkawachi power station[J]. Energy Conversion, IEEE Transactions on, 1996, 11(2): 376-384.

嚴格意義上來講，電能是不能被儲存的，在某一個時間點上，發電廠發出的電一定是和消耗的電相等(包括損耗等)。樓上某位同學說的「儲能」，其實也只是將多餘的電能變成了勢能存儲了起來，可以認為是一種消耗。

每個發動機都是反饋調節的，簡單說包括頻率控制和電壓控制。當電力系統的負載發生變化的時候，作為相應，系統的電壓和頻率也在實時的發生變化，而每個發動機會根據頻率和電壓的變化來實時的調節輸出以便和負載保持平衡。

在一個負載很簡單的情況下，隨著用電量的下降，系統的電壓會升高。發電機的反饋控制檢測到變化，減小功率的輸出和負載達成平衡，系統的電壓也穩定在一定範圍內。實際情況下，由於負載包括電機，半導體變換器等非線性負載，這個過程會複雜一些，但是基本的原理是一樣的。

在某一個時刻，電力系統沒有「多餘的電」，發出的電和負載，系統損耗以及被轉換成其它形式的能量之和相等。

連接入電網的發電廠並不會發出「多餘」的電能。發用電是實時平衡的，瞬時出現發電電力與用電負荷不等時，系統頻率會隨之改變，但是電力並未留在電網中，發了多少就用了多少，任一秒都是這樣。

電能當然能存儲，抽水蓄能（大規模存儲），電池（極小規模）。
至於發電量過多的問題，很簡單，燃煤燃氣機組降負荷甚至停機，水電停機，再不行風電、光伏全停機就行了，最後核電還可以停機

昂昂昂，沒有多餘電能這個東西。
碼不動了簡單說。
電能是能源的傳播形式，儲存形式需要通過儲能介質哦。
話說抽水蓄能大家都很關注的樣子呢。
不是專業科班，而且這個原理ls有說明的很好的。簡單談一點，技術的進步是是追求經濟結果為導向的，所以能源的儲存同樣是以經濟結果為導向。抽水蓄能現在這麼火呢，一個卻是是因為他可以做到的規模非常大，遠大於電池蓄能和氫能。但簡單的思考下，我為啥經過消耗能量把水的勢能抬高呢，這樣一抽一蓄一發過程不知道有多少損耗，因為效率不可能是100%啊，有多少發多少不就好啦？
為什麼要這麼做其實就是個經濟學問題。在用電高峰，這時市場供少於求，電價就高，假如設定為3。在用電低谷，發的電多了，這時市場供大於求，電價就低，不妨設為1。這樣，假如我在峰期進行抽蓄，存到谷期的時候發出來，而假設我的綜合成本為2，那麼我就足以賺錢。而普通水電站是不可以這麼做的，因為你有整個流域的水土平衡需要保護，供給是根據自然條件而不是市場。那麼抽蓄電站的作用就在於平衡供需關係，是個潤滑劑。
同理，不管是電池儲能還是氫儲能，考慮的還是一個經濟問題，通過平衡供給來得到利潤。

請大家別忘了光伏發電這個奇葩。
傳統發電廠不會發出多餘電能，功率是實時平衡的，這通過一次、二次、三次調頻以及負荷預測、發電廠計劃、電網計劃、電網長期規劃等方式來實現。
（看到有很多人回答抽水蓄能電站的，這東西儲存的並不是其自身多發出的電，包括混合式抽水蓄能電站）
但是，光伏電站是自帶蓄電池的，可以認為其儲存了多發的電。

以我們燃氣燒鍋爐發電廠來說，根本就不儲能，也不浪費
國家電網調度下令降低輸出時，調節汽輪機主氣門，關小即可
用不完的蒸汽都外供了。如果外供仍用不完怎麼辦？關小煤氣流量，鍋爐出力下降，蒸汽自然就少了，蒸汽少到一定程度，就需要一台發電機組與電網解列，處於待機狀態

查了查資料，結合自己所知有了這個答案。
發電廠發電一般是遵循供需相適應的原則，用多少電就發多少電。供電用電系統可以理解為很複雜的電路，各發電廠作為供電源向電網輸入電能，而各用電器（燈泡，電視，工廠的機器blabla）接入電網消耗電能。當功耗上升時開啟更多的發電機組，下降則關閉。p.s開啟發電機組不是像開關電燈這麼簡單，需要經過一系列步驟的。參見如何讓發電機組瞬間啟動並送電
目前貌似沒有以電能的形式儲存再以交流電的形式釋放電能的元件；加之電網中電流很大，以電能的形式直接儲存難度很大（我能想到的只有電容）。儲存的方式只能把電能轉化為其他能源，如抽水蓄能電站，將電能轉化為勢能，需要時再將勢能釋放轉化為電能，兩次轉化之間必定是有不小的損耗的。
參考資料：
發電廠發的電怎樣儲存？我們平時節省下來的電又如何保存？
作為能源的電力是怎麼儲存的?
發電站發的電是怎麼儲存的?

最後，希望能有直接經驗的相關專業人士來詳細介紹。

本來很簡單的問題，一下就渾水了，首先，那個匿名網友的答案並不是錯的，只是他的解釋錯了，另外@曾成說的搞笑就不厚道了，他自己也說了「不計所有損耗和無功支撐的情況下」，實際上，從有功角度來說，我們確實是消耗多少電能就發多少電能，注意，這裡的電能特指有功功率，前面所說的負荷也好、燈泡也好，都是指有功功率，有功功率是不能儲存的，因此，狹義的電能是即時發，即時用的，以現有的技術，無法在經濟條件允許的情況下儲存，但可以通過把低谷時間的電抽水到高處，然後在高峰時間釋放出來發電，這個是消峰填谷，是一種經濟手段，而不是常規手段。但是，正常的電力系統，無功是非常重要的因素，沒聽說過那個管電網的不計無功損耗的，其實倒過來說，對電網的掌控，很重要的一部分就是無功的調整。

既然說到有功和無功，就要糾正一下上面答案裡面忽視了無功的情況。實際的電網為什麼需要大，需要壟斷，不是兩個電後台硬，而是保證電網的經濟性和穩定性，對於輸電網來說，如220kV及以上的電壓等級，主要作用就是輸送電量，正是由於有功無法儲存，所以必須要保證發多少，用多少，而發多少是沒辦法大範圍調整的，一台100萬的火電鍋爐，晚上大家睡覺了，也必須開機運行，只能是降低出力，也就是說，沒辦法降到0，經濟性和設備可靠性限制也不能降太低，這樣就需要越來越多的發電機，大家都降一點，就能都保證在一個區域內，全網負荷降低而每個電站都還湊合降點把低谷度過去。這裡就到關鍵部分了，晚上低谷時期，有功大家都降了，實際上無功是可以調節的，也就是說無功是動態的，如上面說到的地球一小時，實際上瞬時的有功降低後，除發電機出力調整後的一部分電量外，電網確實是通過電流發熱的形式消耗了一部分電能。不要小看電線的發熱，正常輸電線的線損是有功功率的1%左右，配電網則高達4-5%，在無功不調整的情況下，電網無損不變的前提是電流不變，而電流的變大變小，都會導致電網功率因數的變化，造成功率交換的變動，簡單來說，就是電網會重新分布潮流，重排的過程中就會導致損耗，因此，大電網是動態的穩定，越大餘量越大，但同時也會造成更多的潮流變化正常的損耗。當然了，在地球一小時時也有可能負荷降低的太小，時間太短（1小時），確實是不值得叫電廠調出力的，這個時候是有部分電能消耗在線路上了，典型情況就是電網電壓普遍升高，電流是會升高的，相對輸送等量有功的，此時輸送了更多的無功，有功損耗會隨電流的升高而增加，所以這個時候就要調整無功分布了。

總的來說，電網是一個動態的系統，沒部分儲存電能，要麼被用了，要麼不發出來，其餘的都是在線路上發熱消耗的，控制有功只能控制發出來的那部分，其它兩個在運行期間要麼不可控，要麼不準確，所以，要說用不掉的電不會消耗在線路上，那也是不準確的。

電用不掉就在電網上以發熱損失掉，大型存電的工程造價高昂，基本可以忽略。（比如地球一小時活動，如果很多燈關掉了，而電廠沒有調整發電功率，事實上電燈這部分功率相對於總功率可以忽略，電廠不會為這個去調發電功率，這部分電能就以電網發熱的形式損失掉了）

這種提問方式讓我一直覺得系統外的人會關心這個嗎？系統內部的人會問嗎？。。。。

以江河上的水電為例，簡單地說，城市需要使用多少電力，調度就立刻會打電話下調度令給水電廠，水電廠根據指令修改發電量。
水就是生產原料，原料可以庫存；電力就是產品，這種產品不能庫存，實時送到用戶，實時被消耗。
如果發電廠不聽調度令多發多發就會降低電能質量中的頻率質量，帶來頻率上升。（工頻50Hz，如果升高超過約定值可能影響其他工業生產產品質量，比如織布機織出有瑕疵的布、化工產品質量不合格)

水電廠都有一個庫區（可以視為原料倉庫），庫區大小決定你能蓄多少水。上游有上一梯級水電發電來水和地區降水入庫。
發電量基本和發電用水成正比增長。
水電廠庫區有無調節，日調節，年調節之類，其實也就是說水庫大小的評價。

舉兩個例子：
無調節水庫顧名思義，來多少水發多少，水太多造成棄水不能發，棄水導致發電廠上下游落差不夠還發不了。
日調節水庫如果上游無來水，估計帶最大負荷就撐幾個小時內這樣水庫就到限制水位了。不發電蓄水的話，上游下大暴雨，也可能幾個小時內這個水庫就要開泄水閘棄水了。這就是你直觀上感覺多餘的電，不要就不要了吧。囧
配圖一張借用wiki上水電廠的圖片

圖片大壩右邊的就是水庫地區

火電就在倉儲庫囤煤吧，一般各部門都有協調做好計劃囤生產原料的，這還涉及到交通運輸業的問題
配圖一張借用wiki上的火電廠圖片

黑色的就是煤倉

風電？呵呵，有風缺電就發。不缺電？讓風跑了吧，，，
太陽能同風電。

順帶吐槽下，這類不穩定新能源生產受氣象條件影響過大，帶來的不穩定因素大大降低了電力系統穩定性。這種經濟體制和生產環境下，可評價為垃圾資產。高投資，回報不穩定，簡直就是賭博。吃力不討好
不過從另一個角度看，新能源也算一個情懷營銷吧。。。

看不慣頂樓的答案，出來拋個轉。

你做調度的強調調度的重要是可以的，不過說儲能不存在就是胡說了。電網內部就有專門做儲電的你們會不知？

對於儲能方式，大家百度一下就知道了，有現成的不少介紹，沒必要搬運過來。除了已經有提到的抽水蓄能，還有飛輪存儲、在電網內的流動也可以算做存儲，目前大力建設的蓄電池存儲等。

目前用的比較多的蓄電池存儲的是基於釩氧化物的液流電池，日本有鈉流電池的應用，目前中科院上海硅酸鹽所和電網合作做的鈉流電池項目現在發展的很快，之前世博會上是配合做過儲電的。

這麼多人忽視儲電的原因可能因為火電比較多，隨著核電、風電、太陽能電池這樣的新能源越來越多，對儲能的要求會更大。所謂存儲，本身就是配合電力調度，削峰填谷，使風電這樣的系統輸出的電更穩定，怎麼很多人認為是要完全存儲？

電網從來都是動態平衡狀態，要不然電力系統及其自動化專業學電力系統分析幹嘛。本人10年前大學電力專業畢業，華中理工大學出版社出版的由何仰贊、溫增銀、汪馥瑛、周勤慧主編的《電力系統分析》第一章電力系統的基本概念中明確指出，電能不能大量存貯。就算現在分散式電源開發的越來越多，但是在整個電網裡面，仍然是一個動態平衡的概念，不會出現大規模的儲存情況，至於火力發電廠和水力發電廠，如果不按照調度命令對發電量進行控制，可能上面N位玩電腦的時候你家裡的燈就一會明一會暗了。PS:最TM討厭不懂電力行業的來這裡指手畫腳了……

只有能做功的電，才叫電能，不管轉化成動能、熱能、電磁能、化學能或其他形式的能量。
所以沒有「多餘」的電能。

關鍵是現在的儲能手段相當不給力，而發電站發電量又是相當巨大，根本就沒法存儲。我的理解，所謂的調度其實就是反饋控制，電網、電站、調度其實就是一個龐大的反饋控制系統，發電量大於用電量的時候，是有技術手段檢測到的，如果檢測到這種情況，這個信號會立馬反饋到發電站，叫發電站少放水、少燒煤，減少發電，來達到一個平衡；如果發電量小於用電量，檢測到這種情況，那個信號反饋到發電站，就會讓電站多放水、多燒煤，多發電。始終保持的是一個動態的平衡，供電和用電的動態平衡，所以從大的時間尺度來講不存在多發電的情況。

作為學渣以及電氣學科的門外漢（本人機械）一枚，表示對排名第一的答案的存疑，特獻上處女答。不過因為我人在德國，對國內的情況不太了解，所以回答基本只針對於德國電網。（很多德語辭彙找不到與之對應的中文辭彙，表示很著急，只能看心情而定，請輕噴）

一、電能存儲的必要性
電能存儲有必要嗎？有，而且是必須的。為什麼呢？

1. 電力調節最理想的狀況就是，在任意時刻，電廠產生的電能等於用戶消耗的電能加上傳送損失，要滿足這個條件，就必須做好前期預測。理論上來說，每個人都有義務和責任將自己的用電計劃表（在什麼時候用多少電）提交給電網公司，但是這個是不可能的，所以一般只有大型工廠等具有一定規律性的用電大戶會提交自己的用電計劃表，所以電網公司只能根據調研、歷史記錄等來優化自己的演算法（具體的演算法我真的不清楚），以達到儘可能準確的預測結果，以此來規劃電廠的生產安排。要達到百分之百的精確顯然是不可能的，比如發電廠的突發事故，導致發電廠的運轉癱瘓，或者打的用電戶因為機械故障等忽然停止生產，而電網本身是不具備存儲能力的（關鍵點），這時就必須有額外的oprating reserve（分正負兩類，這裡指考慮正的operating reserve，還有實在是不知道怎麼翻譯成中文）來投入使用，以保證電網頻率的穩定（請注意，這裡是調頻，而不是調壓，請不要問我為什麼，因為我很懶，而且題目也沒問，來打我呀）。德國電網的調頻分為三個階段，第一個階段就是增加火力發電廠的發動機的轉速，接下來的兩個步驟都會用到實現預先存儲的電能（請不要問我詳細過程，因為我很懶，而且題目也沒問，來打我呀），所以，電能的存儲保證了電網的連續性和穩定性。

2. 隨著新能源的發展(德國是世界上新能源發展最好的國家，沒有之一)，發電的波動性越來越大，在新能源發展的初期，為了促進新能源的發展，德國政府要求所有新能源發的電都必須強制併網，也就是不能棄電，一方面由於電網的擴容趕不上新能源發展的速度，一方面又由於新能源（比如風電）波動性強的特點，這時候就必須增加存儲設備來儲存發電峰值時產生的多餘電能。

3. 電能的存儲可以使電網建設按照負荷中值去規劃，而不用按照負荷峰值去規劃，這樣可以節省電網的建設成本。

4. 電能的存儲可以使電網和火力發電廠在平穩的載荷下運行，進而增加發動機等設備的使用年限，提高利用效率。

二、電能的存儲方式
回歸正題，直接或間接的電能存儲方式可以按照存儲能源的性質分為以下三種：

1. 機械能：抽水蓄能電站（目前世界範圍內使用最廣），壓縮氣體蓄能電站（Compressed air energy storage，實在是不知道怎麼翻譯，目前只有德國和美國投入使用），飛輪存儲（德語Shwungmassenspeicher，不知道翻譯的對不對，表打臉）

2. 化學能：氫氣能蓄電站，蓄電池（德國有17MW的，當然跟其他的比起來還是很小）

3. 電能：利用電容器或者超導體來蓄能
（如果需要添加圖片，可以提出要求哦）

其實這兩個問題要攤開來講可以各寫一篇小論文了，所以我只是撿了重點回答，如有錯誤，歡迎指正！！！

AGC知道嗎？