地球被黑一小时

地球被黑一小时

「地球一小时」活动是否真的会对电网造成巨大冲击,甚至导致其瘫痪?



杨华琉


电力系统其实就是一个大的电能供应平衡系统。目前为止,人类还没有发明大容量的电能储存设备(蓄电池等储能设备与电网的容量相比,只能算九牛身上的一根毛,抽水蓄能电站不仅数量少,而且只能时段性工作,做不到即时消纳),因此电网电能的发和用是平衡的,即用户端用多少,发电就发多少,电网发电端大部分发电机组的输出功率开机并网后即固定了,还有一些机组并在网上运行时会通过跟踪监测电网的频率,自动调节其输出功率,这类电站叫作调频电站,它们起的作用和作出的贡献是最大的。 


举个例子吧:系统里本时段用户平均有 100 万 KW 的用电负荷,电网调度会安排 90 万 KW 的机组固定输出功率,还会安排 20 万 KW 的机组作调频机组,实时根据电网负荷情况动态功率输出。当然从经济效益及能源利用率来说,这对此类机组是不合算的,就如一台几乎从来没满载过的大型货车在路上长期跑,所以说它们的贡献最大。 


当然,电网在这个过程中也有一个容载弹性。我国电网的频率是 50HZ,家用单相电压是 220V,在电网负荷有变化时,这两个决定电能质量的值就会上下变动。当然我们对于正常运行情况下、许可范围内的变化是没什么感觉的,但当有大负荷急剧变化时,你就能明显察觉到。如小区内有大型的电焊机在搞电焊,你就能明显感觉到随着电焊工焊枪的工作节奏,你家里的灯(特别是白炽灯)也会一暗一亮的,当然这只是电焊机造成的你们小区变压器的短暂过载引起的,这也只影响了你们小区的电压质量,对频率是没影响的。 


回到你的提的问题:地球一小时活动,如果大家是在同一个小时关灯,这肯定会影响电网的这种供需平衡。如上例子,如果原 100 万 KW 的用电负荷,活动要关掉 30 万 KW,这时调频机组会立即反应,迅速减负荷,甚至变成电动机进相运行,如不能维持合格的电压、频率,电网中一些机组甚至会自动跳闸解列。

 

所以,以上的问题有点复杂。总的来说,如果地球一小时活动减少的负荷同时性不是很强,减少的负荷占电网的比例在调节范围内,对系统安全不会造成大的影响,但从节能上讲,作用是不大的。这就好比公交车搞节能活动,公交车上乘客为节能,全体下车跟在车后步行一公里后再上,这不会节省多少油料。真正的节能是减少较长期的负荷,这样调度才会安排相应的机组停运或搞周期性的机组检修。 


如果地球一小时活动减少的负荷超过了电网空余容量范围,或者是采取在变电站同时拉开关的方式,这将会对电网造成很大的影响,甚至造成电网垮网。当然,开展这项活动前,政府和电力部门会提前对电网的安全稳定运行做周密的安排,所以应该不会有什么大的问题。 


总之,我认为地球一小时活动直接节能的效果并不明显,主要强调的是宣传效果吧。