電力系統(tǒng)中常說“電力電量平衡”這個詞，不論是在規(guī)劃層面還是在運行層面。電量平衡好理解，就是用戶用多少度電，發(fā)電廠就要發(fā)多少度電

電力系統(tǒng)中常說“電力電量平衡”這個詞，不論是在規(guī)劃層面還是在運行層面。電量平衡好理解，就是用戶用多少度電，發(fā)電廠就要發(fā)多少度電。那什么是電力平衡呢?

要理解電力平衡首先要理解用電負(fù)荷是怎么回事。用電負(fù)荷，或者叫用電功率，是單位時間內(nèi)的用電量，簡稱負(fù)荷。電能是給電燈、冰箱、水泵等用電設(shè)備做功用的，所以單位時間內(nèi)“做功的速率”，就是“功率”。用電負(fù)荷就是單位時間內(nèi)用電多少的速率。

下面是一個典型的城市用電負(fù)荷。

凌晨時居民睡覺、工廠停工，負(fù)荷最低。七八點鐘開始上班，人們用電增多，負(fù)荷開始增長。

到十點十一點時，工廠開工、商場營業(yè)，用電量最大，負(fù)荷達(dá)到早高峰。

中午十二點大家要吃午飯，用電負(fù)荷降低。下午兩點又開始上班，用電量又增加了。

晚上大家下班回家，天也黑了，要開燈、做飯、洗衣服、開空調(diào)，用電負(fù)荷又增加了，到達(dá)晚高峰。

十點以后人們要休息，不再用電，負(fù)荷下降，直到深夜的負(fù)荷最低。

下面我們用金融概念來理解一下用電負(fù)荷。設(shè)想上面那條曲線是你一天在各個時間段花錢的數(shù)額。

半夜時候你在睡覺，不用花錢(其實也要，比如房屋租金、電費、供暖費等等，這都是基礎(chǔ)的必須開銷);

早晨起床后，要買早飯、開車、買菜(周末的時候)，于是上午花錢的量達(dá)到一個早高峰;

中午做飯吃飯，還要午休一下，花錢的數(shù)額少了些;

下午還要逛街、娛樂，于是下午花錢又多了一點點;

到了晚上，你要吃大餐、KTV、購物、各種high，花錢達(dá)到了一天的最高峰;

十點多，一天也玩累了，該睡覺了，終于不用花錢了。

所以你看，用電負(fù)荷和花錢數(shù)量的曲線是相似的，根源就在于人們活動的時間是相近的。(研究表明一個國家的GDP和能源消耗量確實是正相關(guān)的!這個例子還是蠻貼切的~~)

那么電力平衡是什么意思呢?就是每時每刻的用電負(fù)荷要由發(fā)電廠滿足。夜里負(fù)荷低時，發(fā)電廠要少發(fā)電;晚上負(fù)荷高時，發(fā)電廠要多發(fā)電!

對比“花錢”的例子，就是說你每時每刻花的錢要和口袋里有的錢一樣多!在夜里不花錢時，口袋里錢要少;在晚上狂花錢時，口袋里錢要多!

假設(shè)你口袋里的錢都是從銀行借的，我早晨7點到8點要花50塊錢，那銀行就得有50塊錢給你，晚上7點到8點要花150塊錢，那銀行就得有150塊錢給你。

如果晚上要花150塊錢，而銀行沒辦法給你這么多錢時，會怎么樣呢?很簡單——破產(chǎn)!這個可能舉公司的例子更好理解下，我公司就這天該交款了，而我又無法從銀行湊齊，那只能破產(chǎn)。哪怕明天我湊到那么多錢了，抱歉，公司已經(jīng)破產(chǎn)了，湊到了再多的錢也沒用!

電力系統(tǒng)也是如此，哪怕我下一秒鐘有足夠的發(fā)電功率了，但這一秒鐘我的用電負(fù)荷無法被滿足，整個電力系統(tǒng)就可能會震蕩，甚至崩潰(類似破產(chǎn))。要想再恢復(fù)電力系統(tǒng)的正常運行狀態(tài)，就像公司破產(chǎn)了再東山再起一樣難。所以“電力平衡”換算到金融界的術(shù)語就是“頭寸平衡”。電量平衡就是長期的頭寸要平衡，電力平衡就是實時的頭寸要平衡，區(qū)別在于時間尺度。

有朋友會類比了，口袋里少錢是不行的，口袋里多錢了不就有頭寸了嗎?可惜電力系統(tǒng)特殊就特殊在這!口袋里多錢是可以的，但是電力系統(tǒng)中是不能多發(fā)電功率的。這里涉及到一個存儲的概念，口袋里多錢相當(dāng)于口袋把錢暫時存起來了，而電力系統(tǒng)是無法大量儲能的，(手機汽車的電池還可以，但適用于電力系統(tǒng)級的儲能還無法商業(yè)化應(yīng)用)用能量與供能量必須實時平衡，如果供能量大大多于用能量了，也只有一個結(jié)果——電網(wǎng)崩潰(如果非要類比的話，就是銀行也不能預(yù)支太多錢，否則銀行也會因為缺錢而倒閉)。

這么看來，電力系統(tǒng)真是太“脆弱”了，電少了不行、電多了也不行，難怪電力人員要一天24小時盯著用電負(fù)荷和發(fā)電功率的大屏幕，保證電力平衡。對了，他們的名字就叫“調(diào)度員”，調(diào)度“電力頭寸”的人。(金融交易員們也是24小時盯著全球市場的變化的，米娜桑，都辛苦了!)

之所以要調(diào)度，因為負(fù)荷是在實時變化的，要不斷調(diào)度發(fā)電機組的出力大小來滿足負(fù)荷需求，就像要不斷調(diào)度各種銀行的錢來滿足用錢需求。2003年8月14日美國加拿大的大停電事故，停了29小時，損失300億美元，原因是一條線路因過載跳閘，調(diào)度員沒注意，又導(dǎo)致多條線路過載跳閘，最終大停電。類似于雷曼兄弟缺錢，本來臨時貸點款、剝離下壞賬，應(yīng)付過去就行了，可奧巴馬就是不管，導(dǎo)致企業(yè)財務(wù)急劇惡化，最終破產(chǎn)，然后引起連鎖反應(yīng)，由此進(jìn)入金融危機乃至經(jīng)濟危機。(下期還要詳細(xì)類比下電網(wǎng)公司和金融中介的關(guān)系)

那么銀行喜歡借錢給什么樣的企業(yè)呢?就是下面這種，“用錢”量平穩(wěn)，而且有很好預(yù)期的企業(yè)。下圖就是某鋼鐵廠的用電負(fù)荷曲線，可以看到非常平穩(wěn)的曲線?；S、電解鋁廠這種三班倒的企業(yè)，都是24小時不停工生產(chǎn)，用電量穩(wěn)定、而且非常好預(yù)測，電力系統(tǒng)也喜歡這樣的企業(yè)，省去了頻繁啟停機或調(diào)整機組出力，要是負(fù)荷曲線都這樣，調(diào)度員們就可以安心睡覺了。

那么銀行不喜歡什么樣的企業(yè)呢?就是下面這種，“用錢”量一會多一會少，而且沒規(guī)律，不好預(yù)期。用錢量一會多一會少會導(dǎo)致銀行的交易操作變頻繁，而沒規(guī)律不好預(yù)期，會讓銀行信貸員心里沒底，不知道企業(yè)啥時候用錢超額導(dǎo)致企業(yè)破產(chǎn)，或者啥時候“存留”的錢太多流動性不足，導(dǎo)致銀行破產(chǎn)。電力系統(tǒng)也不喜歡這樣，要頻繁的啟停機組或調(diào)解機組來滿足負(fù)荷變化，萬一備用容量沒留足，就可能因沒預(yù)料到的負(fù)荷變化，而導(dǎo)致系統(tǒng)震蕩甚至崩潰。

所以電力系統(tǒng)中才有負(fù)荷預(yù)測這項工作，跟金融業(yè)的風(fēng)控是同樣的道理，都是希望用電方或用錢方的行為能更平穩(wěn)，更可預(yù)期!

那么問題來了，如何安排機組發(fā)電以滿足電力電量平衡呢?

我們發(fā)現(xiàn)不論負(fù)荷如何變化，總是大于最小負(fù)荷，最小負(fù)荷以下就叫基荷，基本負(fù)荷之意。安排大型的核電機組、火電機組來滿足基荷需求。這些機組容量大，增加或減少發(fā)電出力困難，但發(fā)電成本低，因而承擔(dān)基礎(chǔ)負(fù)荷最合適。與金融類比一下，最基礎(chǔ)的頭寸就應(yīng)該找國有大銀行貸款，貸款成本較低，但同時要調(diào)整貸款額也困難，得經(jīng)過層層審批，時間太長，這跟火電核電的大機組調(diào)節(jié)困難是同病相憐的。

在基礎(chǔ)負(fù)荷以上是腰荷，這塊我們安排調(diào)節(jié)能力好的機組發(fā)電滿足負(fù)荷需求，比如天然氣發(fā)電、調(diào)節(jié)靈活的火電、庫容水電等等，負(fù)荷降、機組出力跟著降，反之跟著升。這些發(fā)電機組雖然發(fā)電成本高些，但非常靈活。類似于中小銀行，雖然貸款成本高，但非常靈活，想要錢隨時能有，不用那么長的審批流程。

再往上就是峰荷了，一天中就那么一會時間用電負(fù)荷最高，比如晚上八點，這就需要抽水蓄能、天然氣發(fā)電、庫容水電等非常靈活的電源調(diào)節(jié)了!雖然一天之中只用那么一小會，要馬上啟動，又要馬上停止，非常麻煩，成本最高，但不得不用，不用電力系統(tǒng)就“破產(chǎn)”了。這就類似于高利貸了，就周轉(zhuǎn)下資金，借了一會馬上就還，可惜就是利息太高了。

現(xiàn)在就講這些，希望朋友們對電力系統(tǒng)工作有個更感性的認(rèn)識。教你用金融概念理解電力負(fù)荷(2)中小編會類比下可再生能源發(fā)電與用電負(fù)荷的關(guān)系，電網(wǎng)在調(diào)度頭寸中的作用，還會說說儲能在電力系統(tǒng)中的作用及合理的比例，都還用金融概念解釋哦。

原標(biāo)題:如何理解“電力電量平衡”？【能源常識】