如果發電量大於用電量,那多餘的電去哪了?


對於火力發電站,特別是傳統燒煤的發電廠能發多少電,不是它自己說了算的。比如你建個600MW的電站,如果自己可以自主決定發多少電,只受電網總負荷的限制,那麼這完全等同於印鈔機了。事實上,是電網控制並決定各個電站的負荷和上網小時數。電網也決定了各個電站能獲得多少發電收入。就跟你造電冰箱不行,還得到我蘇寧國美里去賣,一個道理,我叫你參加活動,你就得參加活動,不然不許你在我賣場里賣。所以火電廠特別是在北方的火電廠同時要進行發電和供暖,那麼供暖收入也是一部分。而且,供暖是有現金或者上網小時數補貼的(不然沒人願意供暖),所以在電力負荷下降的時候,電站可以多供熱,這樣也不用有多餘電力的困擾。

一個典型的電力變化過程是怎麼樣呢?

1. 如果電網分配的負荷增加,那麼瞬間,汽輪機,發電機軸系扭矩增大,轉速降低,就好像你突然擔子重了,那麼步子就慢了。

因為國內電網的頻率是固定的50HZ,也就是發電機必須是3000轉或者1500轉。這時候轉速探頭檢測到,速度低了,那麼這個信號傳達到了控制系統,系統經過計算,會給汽輪機發出一個指令信號:給點力!於是汽輪機的控制閥,開大,進更多的蒸汽。然後汽輪機就轉速提升,使軸系轉速恢復。

從而達到發電增加,轉速恆定的效果。

2.負荷降低也是一樣,挑的擔子降低了,人就high起來了,汽輪機就轉快了,那麼速度探頭告訴控制系統後。系統給汽輪機發個信號:不要嗑藥,不能過high,慢點。汽輪機控制閥關小,進汽減少,汽輪機淡定了,速度降低。從而實現,減少發電,轉速恆定。對於水電站,水輪機水頭也可以調節發電量。所以,一般來說,不存在,多的電怎麼辦,這樣的困擾。

但是實際發電情況很複雜,比如核電,生物質,綠色能源,太陽能,風能等等有政策鼓勵或者不好調節的,可能很少限制他們的發電,哪怕用電需求降低。很難說,取決於政策和電網的策略。或者,太陽能,風電等併網受限的,如果發電太多,可能直接切掉他們一部分負荷以保證電網安全。此外,也有一些儲存電力的辦法,比如抽水蓄能,電池等等。

一般人類社會的電能都來自於發電廠,發電廠發出的電能通過輸電網和配電網的分配運輸而傳遞至千家萬戶。我國的發電廠類型主要為水力發電和火力發電,部分歐美國家以核能發電為主,而最近炒得很火的風力發電、光伏發電等技術也被各國不斷提上日程。

傳統的發電技術本質上是依靠發電機的轉子和定子相互運動來產生電能的,其實就是初中學的動磁生電那套。水力發電是通過水的動能帶動轉子,火力發電則是將水加熱成蒸汽利用氣壓差推動轉子,而核能發電亦是將水變為蒸汽的方式(不過是採用核反應的熱能進行的)。新興能源如風能、潮汐能、波浪能本質上也是一樣的。光伏發電較為特殊,是通過半導體之中的量子反應產生電勢差而進行發電的。

在含有發電機的發電技術中,發電機的轉速一般是不允許有大改變的。通常電網的頻率應該努力保持在50Hz(我國)或60Hz(歐洲)。那麼轉速一定的情況下,發出來的電能如何做到與電網消耗的電能相等呢,答案是利用自動控制設配調節發電機的力矩大小。發電機的磁是從勵磁繞組中產生的,提高勵磁電流,力矩就會增加,同樣轉速下就會產生更多的功率。

舉個實際例子:假如一個城市的電能全為一個水力發電廠供應。日暮之後,全城大大小小的電燈開始照明,使得用電量上升。這時,發電廠檢測到了電網的電壓下降,於是自動控制系統開始工作,自動增加發電機中的勵磁繞組,於是其中力矩增加;並且為了維持原有的轉子轉速,系統加大了進水口的流量,以帶動阻力更大的轉子運轉(阻力變大是因為力矩變大了)。至此,系統維持到新的穩定水平,電壓又恢復到原來的額定值。

當然,實際工程上要考慮的問題很多,常常是多個發電廠為一個電網供電,需要考慮增加的發電量應該如何分配等一系列問題,這裡只是一種為了方便理解的簡化。另外,對於光伏發電等沒有發電機的發電技術來說,現在一般採用電力電子設配與電網相連接。它們使用了一種稱為「開關技術」的電力電子控制方式,本質上也和發電機的工作原理有著相似之處。


謝謝邀請,這個問題涉及到一個專業名詞:電力系統電力平衡。已經有很多人回答了這個問題,我的這個回答做為補充吧。以下內容來自某網路百科。

電力平衡是由電網發電、供電、用電三個方面決定的,由於發電和用電是在同一個時間裡完成的,發電量並不一定正好等於用電量。電力系統的有功負荷及無功負荷是經常發生變化的,因此,平衡經常被打破,要再努力使之達到平衡,所以說電力平衡是動態的,是在不平衡中求得暫時的平衡,也是在一定程度上緩和電力供需矛盾的重要措施。電力平衡是實現電網發電、供電、用電三個方面的電力平衡,它關係到電網的電能質量,關係到電力系統的安全、穩定、可靠、經濟運行,也關係到諸多工礦企業的供電和利益,關係到工農業生產和人民生活用電。所以搞好電力平衡是電力系統和廣大用戶共同的任務。

電力系統電力平衡電力系統中電源與負荷的平衡。根據預側的電力系統負荷來確定電力系統的發電容童。它是電源規劃工作的一部分。電力平衡的內容是:①工作容量計算;②備用容量計算;③水電平衡;④火電平衡。

工作容量計算:水電廠、火電廠工作容量分別計算,根據規劃期內預側投產的水電廠的保證出力、強迫出力、預想出力及系統負荷曲線計算水電工作容量。系統負荷減去水電工作容里即為火電(包括核電)工作容量。備用容量計算:用係數法或電力不足概率計算出備用容量並在水、火電廠之間合理分配,求出水電備用容量及火電備用容量。備用容量與工作容量之和是保證系統安全可靠和不間斷供電所必需的容量.稱之為必需容量。水電平衡:水電裝機容量與必需容量之平衡。由於水電廠在某些情況下運行水頭低於設計水頭或其他原因,水電廠的最大出力(亦稱預想出力)有時低於裝機容量,裝機容量與預想出力之差稱為受膽容量.在進行水電平衡時,預想出力必須大於水電必需容量,兩者之差稱為空閑容量在平衡時可能遇到如下兩種情況:①空閑容量過大,此時研究提高水電必測容量的可能性,如擴大聯網或複核水電裝機容量,研究減少水電裝機容量的合理性。②空閑容量為負值,即必需容量大於預想出力量則應研究降低水電工作容量及備用容量的合理性,或研究擴大水電裝機容量問題。火電平衡:火電裝機容量與必需容量的平衡。在平衡時,火電受阻容量及退役容量應予以扣除。通過平衡,可以確定火電新增裝機容量投產的進度。平衡結果應使火電保持盈餘。但由於投資或其他原因的限制。無法增加足夠的容量使火電保持平衡時,系統將發生缺電現象。

在編製電力平衡表的過程中.常常要做多個方案,反覆平衡,才能得到預期的結果。

電力系統是一個很龐大複雜的系統,如果電力平衡被打破就會根據實際情況進行調整,短時間內出現發電量大於用電量的情況是可能出現的,但不可能一直持續下去。


目前電能儲存的微乎其微,忽略不計。

所以用多少,發多少。

不存在多餘的電。

用電量少的時候,若是火力發電廠,就少燒點煤。

而風能,太陽能,水電等等就只能棄掉。這就是所謂的棄風,棄水。目前是沒有辦法的事。

目前各大企業,各大高校都在正在研究。

比如比亞迪,要用它的電池搞儲能電站。

國家電網,在有條件的地方修抽水蓄能電站,晚上用電少的時候,用電把水抽到山上的水庫,白天放水出來發電。

晚上用電便宜,鼓勵工廠夜裡開工,把電用掉,減少棄風。

搞超大電網,長距離輸電,使用電平衡。


確實存在電廠發電量與居民用電量不同這種情況,並且這種情況可以說一直存在,沒有剛剛好的時候。不過除非故障其他都是瞬時或者是短時間的,這時候,電壓會產生波動,這個時候,電網就要實時的對發電廠進行調控,降低發電廠所發出的電量,發電廠降低發電量的方法,火電、水電一般是通過

勵磁系統

進行調節。光伏與風電一般是通過

開關設備

進行調節,這就自動化的多了。同樣,在負荷急速升高的同時,也有可能出現瞬時或者是極短時間的電壓波動,原理嘛——是一樣的。

我們看一個典型的電力變化過程,是怎麼樣調節題主的問題的。

1. 如果電網分配的負荷增加,那麼瞬間,汽輪機,發電機軸系扭矩增大,轉速降低,就好像你突然擔子重了,那麼步子就慢了。因為國內電網的頻率是固定的50HZ,也就是

發電機

必須是3000轉或者1500轉。這時候

轉速探頭

檢測到,速度低了,那麼這個信號傳達到了

控制系統,系統經過計算,會給汽輪機發出一個指令信號:給點力!於是汽輪機的控制閥,開大,進更多的蒸汽。然後汽輪機就轉速提升,使軸系轉速恢復。從而達到發電增加,轉速恆定的效果。

2.負荷降低也是一樣,挑的擔子降低了,人就high起來了,汽輪機就轉快了,那麼速度探頭告訴

控制系統後。系統給汽輪機發個信號:不要嗑藥,不能過high,慢點。汽輪機控制閥關小,進汽減少,汽輪機淡定了,速度降低。從而實現,減少發電,轉速恆定。對於水電站,

水輪機

水頭也可以調節發電量。



所以,一般來說,不存在,多的電怎麼辦,這樣的困擾。

一般不會出現用電負荷明顯小於發電功率的情況,即使偶然出現,電網調度系統會自動或人為干預,實現負荷平衡,具體措施有: 1、關閉調分機組,穩定電網頻率 2、啟動抽水蓄能電站機組,以抽水蓄能方式削峰填谷 3、目前的電力網都是聯網式大電網系統,當本網負荷低於發電功率時即出現所謂」窩電「現象時,電力網綜合調度系統本網電力向外部的聯網電網輸出電力。比如山東電網在2008年前(08以後已經併入華北電網)就是省級電網,在省內西部地區電力需求低迷而東部地區電力供應緊張,當時就是通過建立一條500KV高壓輸電線路實現「西電東送」的。 4、以熱電聯送方式,當電力負荷下降時,減小汽輪機蒸汽輸入量,增大熱力蒸汽輸送量,將蒸汽動力能源更多的送往其他用戶 「電廠工作人員不調價蒸汽量(或水量),也給10000噸的蒸汽(或水量)發電機組是否也只有20萬千瓦時?」------如果真的出現「窩電」,那首先發電廠會降低蒸汽輸出量維持平衡的,不會不調節蒸汽量,電站鍋爐有蒸汽汽包儲存動力,在一定程度上也可以平複電力負荷的波動,電力公司會盡量採取措施削峰填谷避免大的電力負荷波動的


如果發電量大於用電量,哪多餘的電去哪了?

答:國家電網對發電、輸電、配電有一套完整的時時監控系統,根據不同區域用電負荷,高低谷用電量來調度進網的發電廠的發電量,而且發電廠也是全自動投切入網的裝置。

大型電廠發多少電取決於電網中有多少負荷,電廠發電和電網用電是實時對應的。負荷本身用多少電,也並不是完全不變的,當電廠發電過多,電網頻率隨之升高,負荷會被動的將用電變大,處於一種非健康的運行狀態,但不管怎樣,電廠發出的電此時仍被負荷消耗掉了。因此,電網頻率是受到嚴格控制的,發電必須按照負荷需求來,一旦電網頻率上升,電網調度部門會命令發電廠降低發電量,保證電網頻率穩定。一旦電廠發電超出一定範圍,將給整個電網帶來嚴重的危害,使電網崩潰,電廠也隨之解列崩潰。

另外補充一下,從電廠的角度來說,網損也是一種負荷,只是這種負荷對用戶來說無用的。對電廠來說,我輸送給你的電能,不會因為它有一部分變成了無用的網損而少收你錢。降低網損不是電廠的義務,而是電網公司和用戶自己的責任。

其實這個問題也沒什麼好說的,能量守恆定律是不變的,你發出來的電能,電網自動實時的消納掉,只是消納的方式有時候是健康的,比如在電網頻率在合理範圍內波動。有時候又是破壞性的,比如造成電網網損變大,甚至發生故障。但是無論那種方式,都不可能存在發電量大於用電量這種情況。

知足常樂2017.11.15


看了許多回答都是說數據原理一大堆,最後還是沒切題!發電廠發電機的電都是併網(基本),只講最大發電功率,該送多少不由機組轉了算,決定與負載的需求數量由網路計算(附加值這裡不說,如供暖,煤粉,水力的灌溉,……)。如600兆瓦的機組運行,下游不是全荷,下有用電量大(電流大)網記就多,電流小度數就少,你不可能停機。也就是說發的電沒用,沒電流產生就等於空轉。就拿一千瓦的移動發電機做例,你到野外搭棚,用750瓦的電鑽,你不可能鑽一個螺絲孔就啟動一次發電機,在你拿螺絲時電鑽沒轉,發電機還在發電,電那去了?就是線中沒電流空轉。


發電機的發電量並不單獨取決於發電機,而是由發電機與負載共同決定的。換句話說,如果沒有負載,一台再優秀的發電機也無法輸出有效電力,就像打拳一樣,你力量再大,如果打一個空拳依就是沒有實際力量的。

因此發電機如果沒有負載幫助,它是無法輸出有效的電力的。同理,如果用電量不夠,則發電機的輸出會自動減少,表現出來雖然發電機的電壓有升高趨勢,但電流顯著減少,導致有效輸出功率也隨之減少,同時發電設備的轉速會加快(因為發電機轉子因缺少負載電流導致的電磁阻力,導致轉速加快),因此就必須降低驅動力量(水力發動機降低進水量,火力發電機降低鍋爐功率等等),避免發電機高速空轉損壞。

實際上是不會有題主口中的那種多餘的電力輸出的,能量守恆定律繼續適用。


可以用最簡單的柴油發電機來解釋。首先要知道油門決定有功和頻率,勵磁決定無功與電壓。正常運行的發電機組功率與系統匹配。如果電網負載減小,為了保證電網頻率恆定,柴油機通過調速器的作用使得油門減小,重新達到平衡,負荷增加,則加大油門。如果系統異常,比如調速器故障,油門無法調解節,負載減小時,柴油機轉速升高,超過設定值超速保護,也就是常說的飛車,如果沒有超速保護或者安保失效,後果就是機損。所以說,某個瞬時,電網負載小於發電機出力,控制系統就會降低原動機功率,這裡的原動機可以是柴油機之類的內燃機,也可以是蒸汽輪機,也可以是水輪機,風車等等。減小原動機功率的方法內燃機可以減小供油量,蒸汽輪機和水輪機可以減少介質流量等等。以上是在沒有能量儲存與回收的前提下的。如若有能量回收就是其他途徑了?


大家放心啦,用多少電就發多少電的啦,電力是幾乎不能儲存的,但可以用抽水蓄能的方式來儲存,具體就是電力過剩時用電抽水到高處,用電高峰時放水發電,發電機組--電動水泵互為轉換,一般都是在有核電站的電網配套使用。水電站簡單,減少水流量就可以減負荷了,火電廠可以通過減燃煤減負荷,現代電網調節負荷已經很先進了,由電力中央調度所管理,地方調度所配合,電網中央調度所實時監控全網負荷和電力輸出,分配各發電廠電力有功負荷,無功負荷,(電網分有功負荷和無功負荷的)發電廠是既輸出有功負荷也輸出無功負荷,必要時可以吸收部分無功負荷,太專業的知識就不科普了。此外,以前是通過電話聯繫方式下令各電廠加減負荷,控制電網電壓和頻率在允許範圍內,必要時通過變電站拉閘限電以保證電網安全,保證供電質量防止電網崩潰,因為所有大型電力設備,電廠發變組,輸電大型變壓器等都有差電保護,具體就是保護設備電壓,電流,頻率的正常,超過正常範圍值就會保護動作,要不然您家裡的電器很容易燒毀的。現在很先進的啦,電網安穩裝置有一次調頻能力,能自動微調電網頻率和電壓,中調可以直接通過AGC指令發給各台運行發電機組控制全網負荷,各機組也可以根據指令自動進行加減負荷,理論上先進電網先進機組幾乎都是可以全自動運行的,平時人為監控,必要時可以介入干預,取決於自動化的程度和可靠性,各大電網已經做的很好了,印象中最近一次廣東電網大面積崩潰發生在1995年年底的一個晚上,咱剛好在上班,當時整個廣東電網火力發電機組幾乎全部跳閘,連廠用電都沒保住,損失慘重,好像是廣州黃埔電廠有台機組果斷與電網解列帶廠用電負荷,最後靠他們和水電廠供電,各發電廠才能迅速恢復運行。(火力發電廠自身柴油發電機組是保安全用電的,不足以供給自身啟動時的用電負荷)


首先要搞清楚什麼是發電量、什麼是用電量的具體概念,總體來說,發電量是等於用電量的。發電量大於用電量,可能是統計口徑的問題,如火電廠有5%左右發出的電是必需自用的,送出的只有95%,如果這95%算用電量,那就小於電廠的發電量了。還有抽水蓄能電站作為調峰用,白天高峰時放水發電,夜間低谷時不發電,卻要用電,作為電動機抽水蓄能,這部分消耗的是否算在用電量內?還有電網的線損,電廠送出一千萬度的電,經過線路、變壓器到各個用戶消耗合計所用電肯定不到一千萬度。這是本省用電量小於發電量的情況,還有種是本省的用電量大於發電量情況。現在沿海經濟發達省市的部分電力由由其它能源豐富的省發電廠送入,通過特高壓從西南西北西電東送,這樣該省的用電量就大於發電量。


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