“地球一小时”会损坏电网吗?
作者: 潘龙

流言: 由于电厂没有根据用电需求调整输出功率,“地球一小时”活动不但没有用,反而会造成电网损坏。

真相: 今年的3月26日,星期六,20:30是“地球一小时”活动的时间。[1]自从2007年3月31日悉尼市民第一次集体熄灯一小时,“地球一小时”活动被推广到世界各地,逐渐成为一项全球性的环保活动。2010年,这项活动在中国获得了33座城市的政府官方支持。随着参与城市和人口的增加,反对者的声音也更响亮了。这短短的一个小时究竟能给我们带来什么?这个活动真有实际的环保意义吗?

“地球一小时”,节能减排吗?

“地球一小时”能减少的用电量主要是来自照明用电。据统计,照明用电量约占全国用电总量的12%。[2]这其中也只有部分用户参与了熄灯活动。因此,在活动中减少的电能消耗量是微乎其微的。2010年“地球一小时”活动后,从北京市电力公司了解到的情况是,电网负荷并没有出现较大减少。[3]这就说明,虽然这一个小时期间耗电量的确会有所降低,但是靠“地球一小时”活动本身来实现大规模节能减排是不可行的。

至于许多人担心的,“节能灯(或者日光灯)在开关瞬间消耗的电能比一小时内稳定发光时还要多”的说法,实验党给予了坚决的粉碎[4]。实验发现,节能灯接通的一瞬间确实会出现了一个瞬时的大电流,大约是正常工作情况下的5~7倍。不过这个电流变动发生在1毫秒(10 -3 秒)之内,随后就恢复正常了。根据实验数据,估计出这个瞬时大电流的能量消耗不超过0.1焦耳,只相当于在正常工作的平均功率下约1毫秒的耗能。传言中“节能灯开关费电”的说法是站不住脚的。节能灯在启动的时候消耗的电能和正常工作时基本相当,并不会有开关一次等于N小时正常工作的情况。大家不用为了省电而在不需要的时候也不关掉节能灯。当然,过于频繁的开关对使用寿命肯定有一定的影响。

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节能灯启动瞬间的尖峰波形

而为了度过这个“地球一小时”,有些人甚至点燃了蜡烛。考虑到蜡烛燃烧会产生二氧化碳,这个行为本身也会造成碳排放,而且排放量未见得小于开灯。如此看来可不是个好主意。

“地球一小时”,对电网危害有多大?

有不少人担心,“地球一小时”参与者在同一时间开灯、熄灯,瞬时的电压波动很可能造成供电线路瘫痪。不过,这种极端情况几乎不可能发生。正如前面所分析的那样,“地球一小时”对电量变化的影响是微小的,它对电力系统的一些同样是微乎其微的(两者间可能并没有完全构成因果关系)。

首先,参与“地球一小时”活动的人能够控制的用电量是有限的,即便是不能预估人们的参与规模,但是预估用电量的变化并不困难。其次,开灯、熄灯的同步性没必要也不可能非常精确,一瞬间统一熄灯和开灯的情况不大容易出现。实际出现的情况是,活动开始前后会分别出现一次熄灯、开灯的小高峰,而这期间的用电量都还是相对稳定的。最后,即便是出现了瞬间的同时开灯和熄灯,电力系统也不至于瘫痪。在发电机组与用户之间,有着一个设计科学、功能强大的复杂的输电网络,这个多区域多层级的网络无时无刻不在应对用电量的起伏变化。例如,城市交通照明的规模和开关的同时性都远超参与“地球一小时”活动的分散用户,电力系统仍然保持着正常的运转,对电网的冲击是有限的,更不会对发电设备造成破坏。

那么,如果“地球一小时”大规模推行起来,会影响一座城市的电力供应吗?答案是否定的。原因很简单,地球一小时所涉及到的只是部分居民用电以及部分商业用电,实际上这个规模的用电的突然变化是电网经常需要承受的,本来就在电网承受范围之内。

“地球一小时”,远不在这一小时

“地球一小时”的实际作用可能并不如一些人期望的那样巨大,不过,它可能产生的不利影响也不如另一些人担心的那样严重。这种活动的实际目的更多的是造成“新闻效应”,唤起公众对于环境和能源问题的关注。

如今,环保已经成为社会公众关注的一个焦点话题。环保固然是一个社会话题,更是一个科学话题,需要科学理性的操作方式。将“地球一小时”的节能精神推广到日常生活当中,减少能源浪费,减缓城市电力需求增长速度,这才是真正的环保之道。

结论: “地球一小时”活动本身起不到节能减排的作用,产生的不利影响也不像人们担心的那么严重。将这种节能的精神推广到日常生活中去,减少能源的浪费,才是真正有意义的。

 

特别鸣谢: 沐右水龙呤(blogspot) ,更详细实验内容,请阅读科学松鼠会文章 实验党:节能灯开关瞬间消耗多少电能?

本文的上一版本关于电力生产的部分有部分问题,现已修正。感谢@橡树村 对本文的贡献。

The End

发布于2011-03-25, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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