电池|电力无法大量储存，中国电网发那么多电，用不完的电到哪里去了？

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现代生活中我们根本离不开电，无论是照明，电脑办公，还是休闲娱乐，电能源好像成为了我们除了水之外的第二大生命源泉。

要产生电能需要利用别的资源进行转化，比如我们熟知的火力发电，水力发电、风能发电等，其中火力发电也是电能的主要来源。这些转化过后的电能会通过供电局，为每户人家在进行配电供应。

电能与水能几乎是无时无刻都在源源不断的供应。不用水时，我们可以通过水阀阻挡，那么不用的水就会通过一些存放渠道累积起来下次使用。
那电能是我们通过别的能量形式转化而来的，若是用不完是否会就此消失？若消失则会产生极大的浪费，节约用电的提倡甚至也失去意义。那么供电局每天供应的那么多电，用不完的都去哪了呢？

电能能否被储存物理学解释了电流产生的过程：电流的实质是电路中的正负电子同时移动。这也就意味着，只有我们需要用电时，将设备连通电源，才会产生电流，若设备不工作了，电流也就消失了，这种情况下电能很难被储存在一个空间内。
难道电能不可能被储存吗？答案当然是否定的，生活中常见的充电宝，各种类型的干电池以及充电池都应证了这一点。

蓄电设备干电池一般被用于一些耗电量比较小的电器上，比如遥控器、手表等等，他的电量用完之后只能丢弃。干电池分为正负两极，其正极是由内部的石墨与外部铜帽组成的，内部的石磨棒周围时碳与二氧化锰的混合物；其负极是由锌桶构成的。
正负两极中间有一层长纤维纸隔开，这层纤维纸可以透过离子，这层纸外是作为电解质溶液的氯化氨。最后利用蜡和火漆为电池封口。

干电池能够放电的原理：电池负极的锌比正极的铜化学性质比较活泼，因此锌容易失去电子，铜容易得到电子，这样在电池内部就能够形成电流。
充电电池更为常见一些，手机、电脑、电瓶车、电动汽车等都离不开它。因为它可以通过充电反复利用，寿命以及存储电量一般来说会更高。
充电电池主要有五种：锂离子、锂聚化合物、镍氢、镍镉以及铅酸电池，其中锂电池应算其中最好的一类，但根据应用场所不同，所用的电池类型也不同。
万变不离其宗，这类充电电池的充放电原理类似，都是通过化学能转化成电能。以锌铜原电池的放电过程为例，其负极主要由锌发生氧化反应得到电子，成为锌离子，正极氢离子发生还原反应失去电子，成为氢气；正负极的逆过程即为充电过程。

充电宝与前两种储电设备稍有差异，充电宝本身并不能直接当作电池使用，但是它能为别的电源充电，类似一个移动发电站，不过它可不能发电，它实际使用的仍提前储备的电。充电宝内比较重要的配件有三个，充电电池、控制电路板以及电子导线。
充电宝内置的电芯主要也是常见的锂电池或者锂聚化合物，所以其充放电的原理与蓄电池的原理一致，只是加上了其他配件改变了它的具体用途罢了。

据统计数据， 2019年，我国全社会用电量高达72255亿千瓦时，这个数据每年还会有不同幅度的增长。虽然能举出一些电能储存的例子，但这些蓄电池所能容纳的电量，在供电局这边看来简直九牛一毛了，想依靠这种方法存电几乎是不大可能的了。既然电量无法大规模的存储，那就得从根源上解决问题：控制供电量。

电力系统的自我调节我所说的控制电量可不是每天估摸着转化多少电能的意思，而是我们需要用多少电，系统就给我们产出多少电。
我国各大部分地区除了西电东输的项目在进入电网后采用的是特高压直流输电技术以外，其余的电网从发电、输配电到用电的过程采用的都是交流电。

为了保证各个环节能够正常交互，我国规定了交流电的频率统一是50赫兹，这样一来接入电网的发动机都保持了一样的运转节奏。这样一来会出现什么情况呢？
用一组灯泡来比较，当同时的用电人数很多时，电压降低，灯泡就会变暗；反之，灯泡就会更亮。这是一种比较危险的情况，用电量下降，导致发电机的转速增加，若电网没有设置保护装置，连接设备就会在高压的环境下运行。

为此，电力系统自身存在一套调节机制。电网有专门负责调频的调控机组，为适应系统的频率变化分为一级调频和二级调频。
一级调频不需要人为的调控，它由机组自发控制，它的特点是调节速度快、精度高，但可调控的范围也相对较小。
二级调频是由专门的机组在电网系统的控制下，进行目的性的调频。它通过实时的电量需求调整运转方案。

我国目前主要使用自动调频技术，通过发电厂与调度中心的自动装置随系统频率的变化自动增减发电机的发电出力，保持系统频率在较小的范围内波动。
每年三月的最后一个周六，是世界节电日，在这一天的晚上八点半到晚上九点半，会举行停电一小时的活动，全国范围内这段时间的用电量直接锐减。再有近些年全球呼吁节约用电导致部分用电量逐渐减少。面对这样的情况调平机组则会立刻反应过来，减少负荷，保持电网正常的电压与频率。

开发大容量储电了解了供电局一系列的运作原理，其实再怎样精准的调控也免不了造成部分电力的损失浪费，长此以往积累下来这也是一笔不小的数目。相比于欧洲部分国家，他们的灵活电源占比高达34% ，而我国还不到6% 。

目前其实也有能将电能存储的方法，抽水蓄能，它也是目前为止是占比较高的储能系统。它的原理就是将地势低的水库中的水引入地势高的水库中，通过存储势能，间接达到存储电能的效果，这样的转化率大约为四分之三。
不过这样的抽水蓄电站并不能随意建成，还需要综合考虑地势选址，周期性规划建设，不仅需要高昂的投资，对能源的损耗也很高。

除此之外我国也在研究通过电化学储能的应用，目前已经取得进展并成功被采纳，这种储能方式不仅使用时间更长，制作成本以及对环境的污染上都很低。

总结当然，虽然供电浪费这一问题还并不能完全被解决，但国家也正通过一些措施努力加强减少这部分的浪费，相关的科研人员也正在努力寻找新的方法。
供电的问题上我们似乎帮不了什么忙，毕竟地球资源有限，但在使用电的时候，我们还是可以尽自己的一份力量，为环境做出一点贡献的。
【电池|电力无法大量储存，中国电网发那么多电，用不完的电到哪里去了？】