高山上也有水电站！

本世纪人类建造的最大抽水蓄能电站就坐落在河北省承德市的丰宁山上，在这座海拔1486米的山上有两个大型水库。

其中，上水库总库容达到4504万立方米，下水库总库容达到7156万立方米，两者落差达到425米，组成了这座丰宁抽水蓄能电站。

所谓的抽水蓄能电站，其工作原理就是抽取下面那个水库的水到上面那个水库，然后上面那个水库再开闸放水带动电机旋转发电——就像普通的水电站一样。

这里其实就是用电去抽水的，然后再用水去发电。

众所周知，能量转换过程中肯定会有所流失，它肯定没法用100度电抽水再发出100度的电。

实际上，抽水蓄能电站抽水所需的电量和它所能发的电量比例在5:4左右，差不多就是用100度电抽水只能发电80度的样子。

另外，抽水蓄能电站的造价并不便宜，前面提到的这个丰宁抽水蓄能电站，它的总投资达到192.37亿元。

不过，我要告诉你的是，中国在未来几年，对抽水蓄能电站的投入比我们想象得要多得多，目前全国在建的抽水蓄能电站达到69座，总装机规模达到8242万千瓦。

很多人可能会好奇，既然这是亏钱的工程，为什么还要大力去建设它呢？

关于这个问题（用100度电抽水去发80度电），我看到很多人表示这是运营商在赚峰谷电的差价，用低谷期较低价格的电去抽水，然后在高峰期电价较高时发电卖。

表面看好像确实是这样的，抽水蓄能电站也大致就是这样运行的——在用电低谷时抽水而在用电高峰时发电，但国家大力发展这类电站本质并非如此。

主要是原因是随着中国转向清洁能源，风能、光伏等可再生能源电站的装机容量增加，发电量变得难以控制。

在现代社会，我们通常不会去思考很多“商品”到底是如何到我们手上的，我们只会去消费这一切，这是社会分工变得越来越明确带来的结果。

其实，电从它发出来到我们能够使用它，是一个非常复杂的过程。

图：电输送过程的环节

全世界的电力系统都是由发、输、变、配、用组成，“发”指的就是发电，它由各种能源形式的发电站组成。

“输”是指输电，由于不同的发电厂出来的电压是不同的，同时输送到不同地区的电压也是不同的，所以输电的过程需要先经过输变电站，以改变其电压。

图：这就是一个输变电站

为了降低电力输送时能耗损失，无论输送距离长短，经过输变电站后电压都是非常高的，所以电要到达企业和居民的用电终端还需要经过一个配变电站，以降低成我们可使用的电压。

整个电网的电力输送大致就是这样，这个似乎并不复杂，其实电网复杂的地方确实不是整个电力输送过程的环节，而是平衡电力——这个是确保你随时开灯都有电可用。

很多人可能并不清楚，我们的电是即发即用的，企业和居民用多少电，电厂就发多少电。

图：电力系统必须实时平衡

如果发出来的电没有用掉的话，那么就会导致发电厂过载，发电设备会因为积聚过多热量而引发事故。

所以，国家电网必须根据实际用电情况来发电，以确保不会出现发出的电用不完的情况。

但是，风能、太阳能、水力等所有可再生能源都是无法按照我们意愿来发电，全是靠天吃饭的，发电波动非常大，所以要平衡它很难。

你可能会说，在用电低谷的时候让这些电站停止就好了。

这个确实可以解决在用电低谷时发电过多的问题。

但是，这是最馊的主意，因为任何发电设备都是投入巨额资金建设的，不可能让它停止不发电，运营商恨不得它一刻不停地满功率运行。

其实，最好的办法就是把用不完的电给它储存起来，等需要的时候再用，这个就是抽水蓄能电站的作用，这也是目前储存多余电量相对来说成本较低的方法。

电网将多发的电分配给抽水蓄能电站，让它去抽水，抽水蓄能电站其实就是一个“充电宝”，只是它储存的是水的势能。

这类电站不仅储电时像充电宝一样，在使用的时候它也和充电宝一样，当用电高峰电网发电量不够用的时候，这类电站就开始放水发电作为补充。

图：可再生能源持续增加

由于我们国家未来对可再生能源发电站投入的增加，这类难以控制的能源发电比例会越来越大， 所以为了确保电力的供需平衡，自然就要多建一些抽水蓄能电站。

不过，抽水蓄能电站并不能完全能解决这些可再生能源电站带来的发电问题，这是因为它的反应很慢，没法快速将电能转化为水的势能。

当然，你可以建设足够多的抽水蓄能电站来解决这个问题，但是这类电站对选址的要求又特别高。

所以，抽水蓄能电站并不是最好的解决方案，其实对于光电和风电来说，多发的电量最好的储存方式就是电池——化学储电，它可以快速将多余电能储存。

虽然我们的各种电器设备都会用到化学电池，但如你所见，化学电池的发展速度实在是太慢了，而且成本很高，所以目前要靠化学电池来平衡我们国家日益增加的可再生能源装机容量还是有点难的。