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日期: 2025-10-31 | 来源: 环球科学 | 有0人参与评论 | 字体: 小 中 大
当全世界的人们同时开灯,最显著的影响将是电力需求的急剧增加,毕竟显而易见,“电灯”要用电。
电力是一种通过多种不同燃料产生的二次能源。发电厂作为电力的生产工厂,利用煤炭、天然气、铀、水、风和阳光等一次能源来发电。随后,电力通过一个由输电和配电线路组成的网络——即电网,被输送到家庭和企业。
为了保持电网的稳定,电力必须按需供应。当有人开灯时,他会从电网中获取电力,发电机必须立即向电网中输入等量的电力。如果系统失衡,哪怕只有几秒钟,都可能导致停电。
系统操作员使用精密传感器和先进计算机来监测电力需求,以便根据需要调整电力生产量。总电力需求(称为负荷)在不同的小时和季节之间变化很大。
要理解其中的原因,可以想想你的家在白天和午夜,或者在酷暑与清秋的用电量差异。
倘若全球各地的人们同时打开电灯,将会瞬间产生巨大的电力需求。发电厂必须迅速提高发电量,以避免系统崩溃,但不同发电厂对需求变化的响应方式各不相同。
燃煤电厂和核电站几乎可以在任何时候提供大量电力,但如果它们因维护而关闭或出现故障,可能需要数小时才能重新启动,且它们对负荷变化的响应也很缓慢。
燃气电厂能够更快地应对负荷变化,因此它们通常是满足用电高峰期(如炎热的夏日午后)需求的首选。

美国加利福尼亚州约书亚树国家公园的夜空,伴有科切拉谷人工灯光造成的光污染。图片来源:NPS/Lian Law

这些图像展示了用电模式。一年中(大图),人们在夏季制冷和冬季供暖上的用电量比春秋两季更多。每周,当许多企业歇业时,周末的用电量便会下降。(美国能源信息署,每小时电网监控器)
太阳能、风能和水力等可再生电力来源产生的污染较少,但不易控制。这是因为风速并非始终不变,而且在大多数地方,每天的日照情况也不尽相同。
电网管理者使用大型电池来平衡电力需求变化时的电力流动,但目前还无法在电池中储存足够的电力来为整个城镇或城市供电。这些电池不仅成本过高,而且耗电速度也过快。
一些水力发电运营商可以在需求低谷期将水抽到湖泊中,然后在需求高峰期放水,通过涡轮机来发电。
幸运的是,如果所有人同时开灯,有两件事可以防止整个电力系统崩溃。首先,世界上并没有单一的电网:大多数国家都有自己的电网,或者多个区域电网。
邻近的电网,比如美国和加拿大的电网,通常是相互连接的,以便跨境输送电力。但这些电网可以快速断开连接,因此即使某些地区停电,所有电网同时崩溃的概率也微乎其微。- 新闻来源于其它媒体,内容不代表本站立场!
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