插座背后的能源常識

把電器插上電源實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施構造。

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和高壓電網。在城市中，低壓電網鋪在地下，而在農村，則鋪設在地面。低壓電網與高壓電之間有連接點——變壓器。變壓器的一側是400伏特的低壓電，另一側是高達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。但最近，我們也實現了使用低壓電網來運送電力。而高壓電網的結構就像一張網，旨在保障供電安全。

高壓電線的另一端，就是與之連接的發電站。太陽能或者風力發電廠都能生產電力，這些電力最終都可被輸送到各家各戶的電源插座中。風力渦輪機靠交流發電機的運轉產生電流。而太陽能電池板則將太陽的輻射轉變成持續的電流。但無論是風力還是太陽能產生的電力，電流都必須能適應電網電壓。

為了實現遠距離電力輸送，載電系統必須承受并能傳輸更高的電壓：這個系統就是超高壓電網。高壓電塔看上去非常壯觀，這種設計主要是為了讓電線遠離地面，以避免因兩者接觸而產生的危險電弧。超高壓輸電網的結構就像一張網，它的終點是發電站。

變電站的另一頭是其關鍵組成部分：交流發電機與渦輪機，他們能將超高電壓提升至400,000伏。交流發電機其實是由多個磁鐵組成的，利用磁鐵旋轉而產生電流，發電機由渦輪機驅動。不同類型電站的動力不同。在水電站，渦輪機靠水的壓力來驅動。在熱電站，渦輪機的驅動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堆中心的核裂變反應。

配電、變電、發電——這一切就發生在這普通的電源插座背后。同時，還必須有如同神經中樞一般的控制中心實時監控著這個龐大的網絡。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。所以為了應對用電需求，全國調度中心及其區域衛星必須不斷調整發電量，與此同時他們還要調整輸電配電的能力。

現在你對電源插座，還有開關的一切已經了如指掌了吧。