【讨论】发电站过剩的电， 最终会去了哪里？

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接到网友的来信， 他提问了：“请问从发电厂输送出来的电流，剩下来没有用户使用的最终会去了哪里？？”

答案很简单: 浪费掉了。。。

那么我个人在电学的角度来解释看看~
首先， 我们要先了解到：能源，不能被创造， 能源不能被毁灭， 能源只能被转换。
这句话， 相信网友听我讲很多次了~

我国的发电站， 是水力发电，天然气发电， 柴油发电， 煤碳发电等等~ 核能发电， 也许未来会有。
我们来看看能量的转换：
水力发电，水从高到低流下，动能带动涡轮，涡轮带动转子， 经过齿轮组链接到发电机转子，再转换成电能。

天然气发电 （小型），是化学能，燃烧， 变成热能+ 动能， 动能通过齿轮组， 带动发电机转子，再转换成电能。

天然气发电  是化学能，燃烧， 转成热能，煮水，变成蒸汽， 蒸汽带动涡轮，变成动能通过齿轮组， 带动发电机转子，再转换成电能。


柴油发电，  是化学能，燃烧， 变成热能+ 动能， 动能通过齿轮组， 带动发电机转子，再转换成电能。

煤碳发电，  是化学能，燃烧， 变成热能，煮水，变成蒸汽， 蒸汽带动涡轮，变成动能通过齿轮组， 带动发电机转子，再转换成电能。

核能发电，  是核能，转成热能，煮水，变成蒸汽， 蒸汽带动涡轮，变成动能通过齿轮组， 带动发电机转子，再转换成电能。

  
夜市小贩用的多数是小型的汽油发电机，能量的转换和柴油发电一样。


发电机， 一旦发动了， 能源就在转换当中了。。。
不管你有没有用电， 汽油都在燃烧，发电机都在转动， 电也在有“负载”的情况下产生和“输送”~。

对了， 有必要讲一下， 发电机是什么原理发电的？是靠磁力线的切割， 磁力+ 运动， 产生电能， 但是一个完整的电路， 需要一个回路， 也就是需要负载。


那么， 可能会有人问， 那么TNB 怎么控制电供的需求量呢？实际上， TNB 里有人会做“供求量研究分析”（Study on Demand）

马来西亚的电供系统， 是很复杂的。。。但是简单讲的话， 就是有很多的大大小小的发电站链接在一起。
需求量高时， 就开放多几架发电站（天然气， 媒， 柴油发电站）， 需求量低时， 就减少产量。。。
但是目前马来西亚还没有很好的储电系统， 所以， 过剩的电， 基本上是浪费掉的。

还有一个问题， 值得讲的就是， TNB 除了自己发电， 也向私人发电站买电。。。
所以， 过剩或不过剩的问题， 这个是TNB 的管理问题了， 这里不讨论。

lwhang

小型的汽油发电机现在世价多少？
那里有的买？
我想买一台。

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ps，楼主，你要我们讨论什么？你都给答案了
木村拓栽 发表于 13-3-2011 11:54 PM

是的， 忘了提出问题。。。

想象一个立场， 如果有一户人家， 装了太阳能电池。。。
除了自供自给外， 他还有剩余的电。。。
他希望把电存起来。。
这时， 一般上人们是用电池来存电。。。
那么，白天用太阳能发电， +充电去电池， 晚上只用电池来供电。


当然， 那户人家， 为什么装了那么多的太阳能发电板，应该装到刚刚好才对啊~
那么预设立场，这户人家在深山里。。 他的所在地有四季之分， 他装过量的太阳能发电板， 是为了冬天勉强使用， 但是到了其他季节， 过剩的情形发生。。。。

因为他在深山， 他不能把过剩的电卖回给当地的能源公司。。
他最简单的方法， 就是增加蓄电池组， 但是， 他不可能无限量的增加电池的
讨论看看， 还有没有其他的方法可以储存电力/能量 ？   
任何可行方法。。。必要时， 把电能转换成其他能源的方法也可以。。。
大家想想看~

p/s: 问这个，是因为我国目前还没有很好的储电系统/设备。

8两金

其实对能源这课题有留意下
起初第一个想法是水坝，水坝就是一个很大的能源储存
收集各河流的水来推动发电机
刚开始的想法是在高处建个大蓄水池，把水抽到蓄水池里
再由蓄水池的水推动小发电机，想了想，发觉效率不高，浪费非常多的能源
后来发觉化学反应所需的能源很低，就像干电池或湿电池的效率好像最高
但是读书时，化学很差下
只好分享下mit的演讲，很长下http://mitworld.mit.edu/video/800

还有就是vanadium redox flow cell效率好像很高一下
http://old.hgjz.com.cn/qikan/manage/wenzhang/20070213.pdf

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能源只能被转换， 过剩的电都设法转去其他的形态， 效率高不高， 又是另一回事。。。

在Youtube 输入 “ Energy Storage”
http://www.youtube.com/results?search_query=energy+storage&aq=0

找到很多方法。。很多实验。。。
有用电能用机械能储存，有用电能压缩空气储存，等等
只是看两个。。。还有很多。。。

LingCh3n

hmm...其实我有个疑问和想法.
那就是大地.我们为了安全都会接地线,而且闪电最后也是落地,
根据电源只能被转换,那么电源进地底,代表大地是导电体,
那么有没有可能把大地的电转换回电源?>.<

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hmm...其实我有个疑问和想法.
那就是大地.我们为了安全都会接地线,而且闪电最后也是落地,
根据电源只能被 ...
LingCh3n 发表于 25-3-2011 11:54 PM

嗯。。我想应该不行。。
比如闪电到了地， 电能就变成光能， 热能。

LingCh3n

嗯。。我想应该不行。。
比如闪电到了地， 电能就变成光能， 热能。
pic 发表于 26-3-2011 11:08 AM

那么我们接地线的原理是什么呢?就电流到地也是变光能和热能?

8两金

回复 8# LingCh3n

我试下回答你，供电必须持续性

那么首先必须懂得如何维持电流持续流动
电池里的化学反应，发电机的转动，太阳让太阳能电池板半导体里电荷不稳并控制电位差就能发电。。。等等

现在看看闪电现象，闪电就像电容短暂放电一样，不能持久
大气中存在着可自由移动的带电粒子,大气可看作一个绝缘体，地球本身带负电
当大气中静电储存到达一定程度，就会有放电现象
当中有云层放电，云地放电，这都是闪电现象
如果你要利用这些强大的电源库，你就必须想办法如何让它们不再是短暂放电

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那么我们接地线的原理是什么呢?就电流到地也是变光能和热能?
LingCh3n 发表于 26-3-2011 06:50 PM

首先， 下面只是我的推断， 不一定是事实， 不一定是对。。。

我们接地线， 是为了要安全才接的。在转电站，其中一条被接地的线， 就变成了Neutral。
那么ELCB 才会检测到不平衡， 而把电力切断。

在我们的家，那些漏电， 回到地下去，理论上其实最后也是回到转电站去。。实际上， 我不知道怎样证明。

泥土， 其实并不是导体，但是地底下， 有很多电离子，导致泥土好像是导电似的。
可能这样想， 沙并不是导体， 但是如果淋上盐水 （矿物质）， 也能弱导电了。 泥土里含矿物质+水， 无形中， 含了很多的电离子， 可能是+正电， 可能是-负电， 但是也是大致中和的。

就电流到地也是变光能和热能?

应该是和转电站产生一个回路， 或在地下， 和哪些游离的电子， 中和去了。。 地球很大。。那些电离子， 应该很可观的。。
电流要流到地， 实际是有条件的， 比如如果是石头， 所谓的地线不良， 电也不会漏到地下去。（漏不下去）

那么，用能量守恒定律， 如果电能到了地底， 应该是转成化学能了。。

8两金

泥土， 其实并不是导体
pic 发表于 28-3-2011 02:39 PM

泥土应该是导体，泥土含有大量的矿物质如硫、磷、钾等。。。还有就是大量的碳由尸体，叶子腐烂而成，如果太过干燥的土壤极可能是不良导体，但如果土壤有湿度的话绝对能导电，有错请更正

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泥土应该是导体，泥土含有大量的矿物质如硫、磷、钾等。。。还有就是大量的碳由尸体，叶子腐烂而成，如果太过干燥的土壤极可能是不良导体，但如果土壤有湿度的话绝对能导电，有错请更正
8两金 发表于 28-3-2011 07:27 PM

要泥土变成比较好的导体， 要有特定的条件， 如你说的， 要有矿物质以外， 还要+ 水。

好像我们会认为水是导体。。
其实纯水H2O，是一种很弱的电解质，导电的能力很弱很弱， 或有人认为纯水是完全不导电的。
但是， 水当加入盐 NaCL 或其他杂质后， 水就变成比较好的电导体。。。

但是， NaCL 是导体吗？不是的， NaCL是晶体 crystal， 他是固体， 但不导电。
只有溶在水里后，或液化或， 才能导电。

泥土， 如果在绝对的干燥下，应该是非常弱， 或甚至不导电的。  

所以， 上面我说泥土是不导电的， 因为之前有网友说到， 如果泥土是导体， 那么就他就可以当电线来用， 用一条电线， 另一个回路用泥土。。 |||

泥土是很复杂的混合物。。。 泥土在不同的形态+ 水， 才会变成导体
突然想到这个：
石头， 沙子， 可以算是泥土吗？ 应该不算吧
铁矿石， 铁矿挖出来的， 没有水的情况下， 算是弱导体吗？没有看过铁矿。。不知道~ 呵呵~

8两金

回复 14# pic

完全同意，就如同样由碳原子组成的钻石和石墨的导电能力就差很大了

所以， 上面我说泥土是不导电的， 因为之前有网友说到， 如果泥土是导体， 那么就他就可以当电线来用， 用一条电线， 另一个回路用泥土。。 |||

single wire earth return就是用地回线，不止由海底输电，陆路输电也可以（如果长距离地回线当然有问题，必须考虑到电阻问题），如果泥土当电线的话铜没价了|||

Power transmission

Some HVDC power transmission systems use the ground as second conductor. This is especially common in schemes with submarine cables as sea water is a good conductor. Buried grounding electrodes are used to make the connection to the earth. The site of these electrodes must be chosen very carefully in order to prevent electrochemical corrosion on underground structures.
In Single Wire Earth Return (SWER) AC electrical distribution systems, costs are saved by using just a single high voltage conductor for the power grid, while routing the AC return current through the earth. This system is mostly used in rural areas where large earth currents will not otherwise cause hazards.
A particular concern in design of electrical substations is earth potential rise. When very large fault currents are injected into the earth, the area around the point of injection may rise to a high potential with respect to distant points. This is due to the limited finite conductivity of the layers of soil in the earth. The gradient of the voltage (changing voltage within a distance) may be so high that two points on the ground may be at significantly different potentials, creating a hazard to anyone standing on the ground in the area. Pipes, rails, or communication wires entering a substation may see different ground potentials inside and outside the substation, creating a dangerous touch voltage.
http://en.wikipedia.org/wiki/Ground_(electricity)

或者查考这篇研究关于中国西部输电去东部
http://www.lw23.com/pdf_c1f3473e-18d4-4a88-ac55-8a4211edef1d/lunwen.pdf

Roy_Tantra5053

只联想到那些什么关灯一小时环保的概念？

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只联想到那些什么关灯一小时环保的概念？
Roy_Tantra5053 发表于 29-3-2011 12:37 AM

关灯一小时， 是醒觉运动， 是要我们平时保持节电的概念。
我们关灯一小时， 并不会对TNB 省多少电， 因为我们的发电站多是火力（柴油，天然气）发电，当我们关灯一小时时， TNB 并不会因此而关闭他们的发电站。

只有当大家平时多节能按需要用电，需求少了，TNB才会按供需减少发电量， 从而减少热能和废气的排放。

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回复  pic
single wire earth return就是用地回线，不止由海底输电，陆路输电也可以（如果长距离地回线当然有问题，必须考虑到电阻问题），如果泥土当电线的话铜没价了|||
8两金 发表于 28-3-2011 09:54 PM

那个高压电，》 200Kv， 很难想象的高压。。。
HVDC， 马来西亚有用吗？ 山区地方才用？

电力的配送， 在电缆上损失至少15~30%

小时候玩过， 用天线， 地线， 整流后引出 >1V~2V 的电， 其实是AM 发射台的无线电波
电力的输送， Nikola Tesla 曾经提出无线传输， 具体怎样没有人懂， 后人也模拟不到。。
AC 电是他发明的。。

8两金

回复 18# pic

马来西亚土地面积不大应该没有用到，被取消的巴昆水坝海底电缆应该是用single HVDC submarine cable输电

这里有马来西亚输电网
http://en.wikipedia.org/wiki/National_Grid_(Malaysia)

小时候玩过， 用天线， 地线， 整流后引出 >1V~2V 的电， 其实是AM 发射台的无线电波
电力的输送

这1V~2V小电压，可以点亮一粒led咯，是吗？得空要试下，现在没有概念（要做下功课）

Nikola Tesla




这么出名的人物当然认识，看过一部戏叫prestige，两位魔术师互斗，其中一位魔术师就是去找这位Nikola Tesla研发空间转移，后来得到的是复制器械，很不错的一部戏（题外话）

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可以看看：[转帖] 【故事】遠較愛迪生卓越的科学家-1 - Nikola Tesla
http://cforum3.cari.com.my/viewthread.php?tid=1080277

马来西亚的电， 是由很多发电站连起来的。
问： 怎样连？什么程序？

水力发电站
问： 怎样控制频率50Hz？

chtie1988

很多发电站要连起来，全部都要synchronize 咯.....至于要怎样synchronize,要问charge man 比较清楚，我只知道发电机的voltage, frequency,phase要和grid system一样.....

8两金

刚找到，先分享MIT的实验



http://tsgphysics.mit.edu/front/demo.php?letnum=K%204&show=0

网站有短片，不懂如何连接
下面是这实验的简述
Demonstration Description:
A 4-meter RF oscillator (~80 MHz) is used with a dipole antenna to show polarization and standing waves. A small lamp at the center of the dipole glows brightly with the antenna is held at anti-node points parallel to the transmitter. If the antenna is rotated so that it lies perpendicular to the transmitting antenna, the bulb goes out.