插座背后的能源常識

把電器插上電源實(shí)在是太簡單不過的事情，但我們常常忽略了這小小插座背后精密的電力設(shè)施構(gòu)造。

插座背后是220伏的電壓以及連接到配電板和電表的電線。除此之外，它的背后還有低壓電網(wǎng)和高壓電網(wǎng)。在城市中，低壓電網(wǎng)鋪在地下，而在農(nóng)村，則鋪設(shè)在地面。低壓電網(wǎng)與高壓電之間有連接點(diǎn)——變壓器。變壓器的一側(cè)是400伏特的低壓電，另一側(cè)是高達(dá)1萬、1萬5或2萬伏特的高壓電。 通常插座中的電源就來自高壓電網(wǎng)。但最近，我們也實(shí)現(xiàn)了使用低壓電網(wǎng)來運(yùn)送電力。而高壓電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)就像一張網(wǎng)，旨在保障供電安全。

高壓電線的另一端，就是與之連接的發(fā)電站。太陽能或者風(fēng)力發(fā)電廠都能生產(chǎn)電力，這些電力最終都可被輸送到各家各戶的電源插座中。風(fēng)力渦輪機(jī)靠交流發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生電流。而太陽能電池板則將太陽的輻射轉(zhuǎn)變成持續(xù)的電流。但無論是風(fēng)力還是太陽能產(chǎn)生的電力，電流都必須能適應(yīng)電網(wǎng)電壓。

為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離電力輸送，載電系統(tǒng)必須承受并能傳輸更高的電壓：這個(gè)系統(tǒng)就是超高壓電網(wǎng)。高壓電塔看上去非常壯觀，這種設(shè)計(jì)主要是為了讓電線遠(yuǎn)離地面，以避免因兩者接觸而產(chǎn)生的危險(xiǎn)電弧。超高壓輸電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)就像一張網(wǎng)，它的終點(diǎn)是發(fā)電站。

變電站的另一頭是其關(guān)鍵組成部分：交流發(fā)電機(jī)與渦輪機(jī)，他們能將超高電壓提升至400,000伏。交流發(fā)電機(jī)其實(shí)是由多個(gè)磁鐵組成的，利用磁鐵旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生電流，發(fā)電機(jī)由渦輪機(jī)驅(qū)動(dòng)。不同類型電站的動(dòng)力不同。在水電站，渦輪機(jī)靠水的壓力來驅(qū)動(dòng)。在熱電站，渦輪機(jī)的驅(qū)動(dòng)力則來自蒸汽的膨脹。蒸汽是通過燃燒煤、天然氣或燃料油得到的。而在核電站里，蒸汽吸收來自主回路的熱能。主回路收集的熱能則源于反應(yīng)堆中心的核裂變反應(yīng)。

配電、變電、發(fā)電——這一切就發(fā)生在這普通的電源插座背后。同時(shí)，還必須有如同神經(jīng)中樞一般的控制中心實(shí)時(shí)監(jiān)控著這個(gè)龐大的網(wǎng)絡(luò)。電能消耗情況上存在不斷的變化，另外，電力也是很難儲存的。所以為了應(yīng)對用電需求，全國調(diào)度中心及其區(qū)域衛(wèi)星必須不斷調(diào)整發(fā)電量，與此同時(shí)他們還要調(diào)整輸電配電的能力。

現(xiàn)在你對電源插座，還有開關(guān)的一切已經(jīng)了如指掌了吧。