高山上也有水電站！

本世紀人類建造的最大抽水蓄能電站就坐落在河北省承德市的豐甯山上，在這座海拔1486米的山上有兩個大型水庫。

其中，上水庫總庫容達到4504萬立方米，下水庫總庫容達到7156萬立方米，兩者落差達到425米，組成了這座豐甯抽水蓄能電站。

所謂的抽水蓄能電站，其工作原理就是抽取下面那個水庫的水到上面那個水庫，然後上面那個水庫再開閘放水帶動電機旋轉發電——就像普通的水電站一樣。

這裏其實就是用電去抽水的，然後再用水去發電，衆所周知，能量轉換過程中肯定會有所流失，它肯定沒法用100度電抽水再發出100度的電。

實際上，抽水蓄能電站抽水所需的電量和它所能發的電量比例在5:4左右，差不多就是用100度電抽水只能發電80度的樣子。

另外，抽水蓄能電站的造價並不便宜，前面提到的這個豐甯抽水蓄能電站，它的總投資達到192.37億元。

不過，我要告訴你的是，中國在未來幾年，對抽水蓄能電站的投入比我們想象得要多得多，目前全國在建的抽水蓄能電站達到69座，總裝機規模達到8242萬千瓦。

很多人可能會好奇，既然這是虧錢的工程，爲什麽還要大力去建設它呢？

關于這個問題（用100度電抽水去發80度電），我看到很多人表示這是運營商在賺峰谷電的差價，用低谷期較低價格的電去抽水，然後在高峰期電價較高時發電賣。

表面看好像確實是這樣的，抽水蓄能電站也大致就是這樣運行的——在用電低谷時抽水而在用電高峰時發電，但國家大力發展這類電站本質並非如此。

主要是原因是隨著中國轉向清潔能源，風能、光伏等可再生能源電站的裝機容量增加，發電量變得難以控制的緣故。

在現代社會，我們通常不會去思考很多“商品”到底是如何到我們手上的，我們只會去消費這一切，這是社會分工變得越來越明確帶來的結果。

其實，電從它發出來到我們能夠使用它，是一個非常複雜的過程。

圖：電輸送過程的環節

全世界的電力系統都是由發、輸、變、配、用組成，“發”指的就是發電，它由各種能源形式的發電站組成。

“輸”是指輸電，由于不同的發電廠出來的電壓是不同的，同時輸送到不同地區的電壓也是不同的，所以輸電的過程需要先經過輸變電站，以改變其電壓。

圖：這就是一個輸變電站

爲了降低電力輸送時能耗損失，無論輸送距離長短，經過輸變電站後電壓都是非常高的，所以電要到達企業和居民的用電終端還需要經過一個配變電站，以降低成我們可使用的電壓。

整個電網的電力輸送大致就是這樣，這個似乎並不複雜，其實電網複雜的地方確實不是整個電力輸送過程的環節，而是平衡電力——這個是確保你隨時開燈都有電可用。

很多人可能並不清楚，我們的電是即發即用的，企業和居民用多少電，電廠就發多少電。

圖：電力系統必須實時平衡

如果發出來的電沒有用掉的話，那麽就會導致發電廠過載，發電設備會因爲積聚過多熱量而引發事故。

所以，國家電網必須根據實際用電情況來發電，以確保不會出現發出的電用不完的情況。

但是，風能、太陽能、水力等所有可再生能源都是無法按照我們意願來發電，全是靠天吃飯的，發電波動非常大，所以要平衡它很難。

你可能會說，在用電低谷的時候讓這些電站停止就好了。

這個確實可以解決在用電低谷時發電過多的問題。

但是，這是最馊的主意，因爲任何發電設備都是投入巨額資金建設的，不可能讓它停止不發電，運營商恨不得它一刻不停地滿功率運行。

其實，最好的辦法就是把用不完的電給它儲存起來，等需要的時候再用，這個就是抽水蓄能電站的作用，這也是目前儲存多余電量相對來說成本較低的方法。

電網將多發的電分配給抽水蓄能電站，讓它去抽水，抽水蓄能電站其實就是一個“充電寶”，只是它儲存的是水的勢能。

這類電站不僅儲電時像充電寶一樣，在使用的時候它也和充電寶一樣，當用電高峰電網發電量不夠用的時候，這類電站就開始放水發電作爲補充。

圖：可再生能源持續增加

由于我們國家未來對可再生能源發電站投入的增加，這類難以控制的能源發電比例會越來越大， 所以爲了確保電力的供需平衡，自然就要多建一些抽水蓄能電站。

不過，抽水蓄能電站並不能完全能解決這些可再生能源電站帶來的發電問題，這是因爲它的反應很慢，沒法快速將電能轉化爲水的勢能。

當然，你可以建設足夠多的抽水蓄能電站來解決這個問題，但是這類電站對選址的要求又特別高。

所以，抽水蓄能電站並不是最好的解決方案，其實對于光電和風電來說，多發的電量最好的儲存方式就是電池——化學儲電，它可以快速將多余電能儲存。

雖然我們的各種電器設備都會用到化學電池，但如你所見，化學電池的發展速度實在是太慢了，而且成本很高，所以目前要靠化學電池來平衡我們國家日益增加的可再生能源裝機容量還是有點難的。