天天用电，电是怎么一步步到你家的？

　　指头一掰开关，家里便一片通明，正是由于电的存在，一切电气设备的运行才那么顺理成章。你可知，开关闭合那一刹那，电便从千里之外诞生后，瞬间到达你家？而就这一瞬间，电经历了发电—变电（升压）—输电—变电（降压）—配电—用电这一波三折的过程。

　　图1 从发电到用电的过程

　　发电

　　电诞生于荒山野岭的发电站，发电站家族成员众多，包括火电、水电、核电、风电等，但它们万变不离其宗，都是将其它能（核能、生物质能、潮汐能等）转化成电能。当然，不同发电站的电压不一样，有11kV的，也有6kV的。电诞生后，大部分将直接接入输电网，输送到千里之外，少部分过剩的电能被储存起来。比如说抽水蓄能，就是电动机将水抽到高水坝，想释放这部分电能时，直接用水坝的水发电即可。

　　图2核电厂

　　图3风电厂

　　那么，电是怎么被送到千里之外的呢？

　　输电和变电

　　该轮到输电出场了，电是经由孤立在野外的高压电缆，传输到用电端的，不得不说，输电和变电是一对“难兄难弟”，因为输电的前后伴随着变电。由于各个发电厂的电压大小不同，虽然大多数电厂电压高达数千伏，但不足以满足远距离传输电流注[1]的要求，因此，根据不同输电线路的要求，发电端的电由变电站将电压升高到相应的高压（从10kV到330kV不等，不同规格的输电线路，电压不同）后，经输电线路传输到用电地区，电开始了漫漫长征之路，直至到达用电地区的降压变电站后，进行逐级降压，最终降至用电端的需求电压大小。

　　图4高压输电电塔和电缆

　　配电和用电

　　万众期待，电终于完成万里长征，到了大展身手的时刻了。不幸的是，用户的需求却是多种多样的。用户中不但有普通家庭，还有工厂、商场等，例如，普通家庭用电的电压为220V，而工业用电却是380V，所以只能按需分配，将家庭、工厂、商业用电分开处理，这一重任当然由配电厂承担了。配电厂负责某块区域得所有用电分配，变电所将高压电降至低压电后，接入配电厂，配电厂进行个性化电压处理，分成220V、380V等线路，分别接往居民区、工业区等，最终为我们所用。

　　全国的用电量无时无刻不在变化着，发电厂怎么知道该发多少电呢？别担心，有个机构叫电力调度中心，专门负责监控各地区的实时用电量，进行电量的调配，所以发电站发的电基本实现实时供需平衡，即使需电量有波动，也在可控的有效范围内。

　　当然，发电量大于用电量时，电压会升高；当用电量大于发电量时，电压会降低。电压的波动幅度较小，因此我们一般感觉不到。但在某些不发达地区，由于电力调度不灵活，每到用电高峰期，用电量骤增，家里的电器电压不够，造成部分电器低负荷工作，例如灯管较暗，甚至不工作。

　　电从发电站到用户这一“历险过程”，你是否觉得复杂而漫长？别惊讶，这只是一瞬间的事，电流的传输速度约为光速，每秒可绕地球7.5圈。所以电从发电站伊始，即使要传输到世界的另一端，也只是一瞬间的事。

　　附注：

　　[1]远距离传输电流：采用特高压传输，原因是输电线路的电阻消耗电能，电能等于电流的平方乘以电阻，所以电流越小，消耗的电能越小。功率是固定的，等于电压乘以电流，所以电压越大，电流则越小，传输过程中的电能损耗则越小。这是采用特高压输电的原因。