#所见所得，都很科学#

假如，让你买100块钱的猪肉，然后经过机械运作和食材加工变成了猪肉脯，结果它只能卖出80块钱。这样的赔本买卖必然没有人愿意去做。

但是谁能想象就是有这么一群专家，做着这样的买卖。他们用100度电将水抽上到水电站，最后却只发电80度。还说很赚。

而这种水电站不是建在江上或者河边——它建在山上，还是要有一定海拔的山。虽然中国被誉为基建狂魔，但也不至于狂成这样，偏偏在山上建水电站。

难度系数可想而知，大规模的挖掘和填土工程随时可能发生山体滑坡，以及严重的生态破坏等等。近日广西钦州灵山就准备建这么一座水电站，总投资金额约70亿。

为什么做亏本买卖？

河北丰宁抽水蓄能电站可不简单，就像是在山区建了一个水库，高达1200米的海拔呢！投资可不轻，砸了大概187亿元。然而，年抽水电量只有87亿度，而发电却只有66亿度。

可以说，抽水发电就像是咱花了100度电，却只能换回80度电一样，已经亏损了。这么大的投入，还回报不到位，网友们都在翻白眼呢！有人说这是脱裤子放屁。

但专家却说这可是挺赚的！中金公司的研究报告里还说，未来抽水蓄能设备的规模有望超过千亿元呢！

实在不理解，不禁问道：用100度电换80度电？赚在哪里了？

可以说，现在的时代离不开电的支持，就像没有空气和水一样，没有电我们可能会无法生存。电已经成为人们生活中必不可少的一部分。但现在很多城市仍然面临着缺电的问题。

而电的使用过程一般包括发电、变电、输电和用电这几个环节，这些环节是同时进行的，相对于发出多少电就用掉多少电。但是如果使用的电量减少，而原发电量没有随之减少，会产生什么影响呢？

一般情况下，发电厂是按照计划来发电的，取决于实际的用电需求而不是根据自己的意愿来决定发多少电。但随着城市建设的发展，电力调度中心也面临一些问题：比如电量不足，就会导致城市缺电；而电量过剩则会造成电能的浪费。

为了解决这个问题，电量的储蓄环节就应运而生。

抽水蓄能电站就可以做到发电又储电，也就是前文说的用100度电抽水只发电80度的电水站。它的建筑非常独特，通常由两个水库组成，一个位于较高的山区，另一个位于较低的地势。这两个水库之间通过一条坡道或隧道相连，形成了一个完整的水循环系统。

高位水库通常选址在山区，利用山地地势来形成水压差，用来提高发电效率。而低位水库通常在平原或山谷等地势较低的地方，以便于抽水和储水。

它就像是一个灵活的调节器，通过在高峰用电时发电，将多余的电能储存在水库中，而在用电低谷时，通过抽水将储存的水重新释放，再次发电。

这就好像我们家里的水箱，当我们需要用水时，水泵就会工作，将水送到我们的家中；而当我们用水量较少时，水泵就会停止工作，将多余的水储存在水箱里。这样一来，我们就不需要频繁地启停水泵，从而避免了能源的浪费和经济损耗。

比如，这里有100块钱的猪肉但是已经被丢到垃圾桶里浪费了，这时我捡回来，经过机械运作和食材加工做成了猪肉脯还卖出了80块钱。是不是除了加工费，我相当于零成本赚到了这个价值80块的猪肉脯。

而抽水蓄能电站，也是这么个赚法。白天用电量大，许多城市可能会出现缺电的状况，而到了晚上大家休息了，又会出现电量剩余的问题。如果说剩余的电量不去使用就完全浪费了。

这时我们就利用抽水蓄能电站，将多余的即将浪费的电来用将水抽到水库里，等到白天供电不足时，又将水送出转化为势能发电，所以尽管它建设维修成本较高，但通过多次的循环利用水能，具有一定的经济效益。

储电比发电难

抽水蓄能技术在1882年的瑞士苏黎世诞生，而我国直到1968年5月，河北岗南水电站安装了斜流可逆式水泵水轮机组，才成为我国第一座混合式抽水蓄能电站。

发电的方式可以用煤，用水，用风电，用潮汐，用太阳能等等，但是如果你想去储备它们去发电，比如储存煤，储存风或储存潮汐去发电，要么是办不到，要么是代价太高。

物理学告诉我们，电流的实质是电路中的正负电子同时移动。当我们需要使用电力时，只需要将设备连接到电源上，电流就会自然而然地产生。而当设备不再工作时，电流也会随之消失。

这也意味着，电能很难被储存在一个空间内，需要在实际使用中通过电流来转化。

当然也不是不能储存，电能的存储形式一是动能，二是电势能。简单来说：动能就是当电荷运动起来时，就产生的电流；而电势能则是指一个电荷在另一个电荷产生的电场中静止时的能量。

因此直接存储电能是有许多挑战性的。对于电动能的存储来说，损耗是一个很大的问题。就像物体在地球大气中运动时会受到摩擦力的作用一样，电子在运动过程中也会与其他电子或原子碰撞，导致动能的降低。

对于电势能的存储来说，理想的介质是不存在的。电荷在电场力的作用下会慢慢靠近，将能量转化为电动能最终耗散为内能。而为了提高能量储存，需要增加电极间的电势差（电压），这对介质的绝缘要求更高，对制造工艺也有更高的要求。因此，直接存储电势能也存在一定的难点。

那么，转化成其他形式后的电能中，抽水蓄能电站是目前储存容量最大的方式之一。抽水蓄能电站通过两个水库的运作来储存能量。当电网电能富余时，通过抽水将下库水抽到上库，将电能转化为重力势能；而当电网电能紧张时，通过用上库水带动水轮发电机发电，将重力势能转化为电能。

蓄水储能有什么优势？

在SNEC第十六届(2023)国际太阳能光伏与智慧能源(上海)大会上，通威集团董事局的刘汉元指出，在目前已成熟的储能技术中，抽水蓄能是经济性相对最优的选择。

而且也是最成熟的储能方式之一。抽水蓄能在电力系统有富余电力的时候，将多余的电力用来抽水至高处储存，当电力不足的时候，它会释放储存的水能来发电。这种方式不仅高效，还能较长时间的储能和较低的能量损失。

它能够将能量在电能和水的势能之间进行转换，为电力系统提供多种功能和服务。抽水蓄能电站还具有多种重要功能，包括调峰填谷、调频、调相、储能、事故备用和黑启动等。这些功能使得电力系统能够更加稳定可靠地运行，同时提供了高效能源的利用方式。

与其他储能技术相比，抽水蓄能电站的优势也是较为突出的。长久的使用寿命和高效的能量转换效率，电站的坝体设计可以使用约100年左右，而电机设备的使用寿命约为50年。同时，抽水蓄能电站的能量转换率非常高，可以将电能转化为水位高度，然后再将其转化回电能，这样可以最大限度地提高能源利用效率。

巨大的装机容量和持续放电时间。这意味着它可以提供足够的电力供应，无论是小时还是天数。都不必担心电力短缺或停电的问题。

除此之外，抽水蓄能电站的度电成本较低，目前在0.21-0.25元/kWh之间，远低于其他储能技术。

所以呀，我们看似用100度电抽水只发电80度是亏了，实则是赚了。它最大的好处不是在于发电，而是储电和能源的可持续性发展。

参考资料:

1. 《发的电用不完的，能储存起来吗》中科院物理所
2. 《河北丰宁抽水蓄能电站——巨型充电宝，电网稳定性》人民日报
3. 《灵山县规划建设总投资70亿元的抽水蓄能电站》人民网
4. 《刘汉元：抽水蓄能是目前已成熟技术中经济性相对最优的储能方式》中国电力网