這五月的天氣見鬼了，有史以來最熱的日子裡，要是沒有電那絕逼是一件令人崩潰的事情，當然這得感謝兩位大神，那就是交流電的發明者特斯拉和空調的發明者威利斯·開利，但在享受現代科技的同時，估計大家都可能有個疑問，我們每天用的電是怎麼儲存起來的，要不然發電站停機不是沒電用了嗎？
電是怎麼發出來的？交流電又是什麼玩意兒？
早期雷頓瓶和摩擦發電我們就不說了，說說正兒八經的發電原理吧，我們一般用的電大都是如下幾種方式發出來的：
交流或者直流發電機光電轉換的太陽能電池燃料電池特種電源：核電池等在這幾種電源中，交流電是我們用的最多的，但它的原理卻和直流發電機卻是差不多的，可以歸結為一句話，導體在磁場中運動產生感應電動勢，如果構成迴路，那麼就會產生電流，當然一根導線的感應電動勢很低，所以我們可以用多根導線疊加構成一個線圈，產生足夠的電壓以便為我們所用！
交流發電機原理圖
交流電：在線圈轉動一個半個周期也就是180度後，磁極相反，發出的電流方向也會變成反向，此時如果不用換向器將電流切換成直流，那麼它發出的電流是波動的，我們在電壓表中看到的指針指向就會一會左，一會右！
交流發電機輸出電壓方向是會變化的
直流電：直流電就是在經過半周后用換向器直接將電壓方向切換回來，這樣發電機輸出的電壓就始終是直流，不過因為發電機的特性，這個直流會有些波動，但這問題不大，可以增加磁極和線圈組數讓這個曲線變得平直一些。
直流發電機原理圖
使用換向器後就成了直流電，但現代發電機中純直流已經比較少見了，除非特種需要場合，因為要將交流變成直流只需要一套整流設備，而將直流變成交流就會相當麻煩！
水電站和熱電站或者核電站，都屬於磁電轉換的類別，無非就是一次側能源方式不一樣，最後都是推動水輪機或者汽輪機帶動發電機發電！而太陽能電池與燃料電池和核電池，因為結構與原理上的原因，它們發出的電始終都是直流電，當然三者在原理上各有不同，有興趣可以查查看。
光電太陽能
大多數設備都用直流電，為什麼我們卻要用交流發電機？
日常用電設備中，像交流電機這類負載用的就是交流電，當然也有直流電機，而絕大多數電子設備用的卻是純直流，即使能用交流充電也是轉換設備降壓後達到目的！這是因為交流電在輸變電上有難以取代的優勢！
三相一波電機原理圖
長距離輸電時電能損耗是必須考慮的，因為損耗等於電流的平方乘以電阻，因此降低電流，提高輸電電壓就成了長途輸電首選要求，而交流電可以通過變壓器非常方便的升高電壓，而直流電卻非常困難，早期甚至將其用機械轉換成交流電，非常浪費！
因此現在大行其道的都是交流電，當然現代技術發展後可以用IGBT高效轉成交流電再輸變電。這裡再提個題外話，我們國內的民用電規格是220V/50HZ交流電，工業用電是380V/50HZ三相交流電，但輸變電規格中並不是這個電壓，一般有10KV或者110KV甚至550KV和上千萬伏的特高壓輸變電線路，而發電機發出的電，普通民用單相就是220V/50HZ，工業就是380V/50HZ三相交流電，但發電站的發電機輸出可能是幾千伏甚至幾萬伏。
電是怎麼儲存起來的？全國用電那得多大的電瓶？
我們搞清楚了交流電和直流電，那麼接下來就可以簡單的說說如何儲存電能了，一般我們常見的就是化學能儲存，這個要求必須是直流的方式，將電能轉換成化學能的方式，比如鉛酸電池的充電過程如下：
鉛酸電池的充放電過程
因此如果要將交流電儲存起來的話，首先要將它轉成直流電以化學能的方式保存在電池中，需要用電時再將化學能轉換成直流電，再轉換成交流電供電，這個過程一來損耗太大，而來電池會有衰減，因此大規模儲能中這個方法是不用的，大規模儲能方式有：
抽水蓄能，綜合轉換效率約70%壓縮空氣蓄能，綜合轉換效率約80%大規模電池蓄能，綜合轉換效率80%-90%飛輪儲能與電容儲能約85%-90%以上是幾種比較典型的蓄能方式，當然也有電解氫方式等這些不常用的方式，但無一例外這些並不是正式為發電站儲能的，而是峰谷電調配，比如豐水期發電站可以滿功率運行，但卻不一定滿負荷，或者在夜間用電低谷時，將這多餘的電能可以通過抽水蓄能將它用重力勢能的方式儲存起來，等用電高峰時再發電補充電網，兩者之間的差價就是抽水蓄能電站的利潤來源！
安吉天荒坪的抽水蓄能電站蓄水湖
既然無法大規模儲存電能，那麼發電站檢修的時候怎麼辦？
這是一個很有趣的話題，一般大型發電站在設計發電功率時就已經考慮好了檢修時的影響，而且電網中發電站很多，相互之間也會有一個補充，因此絕大部分時候我們並不需要擔心發電站停電檢修這種情況帶來的問題，平時停電檢修也是通到你家小區的線路可能正在被電力公司維護，而不是發電站的問題。
大規模停電的幾種情況
某個地區的某個電站功率佔供電比例過大，如果這個電站發生大規模故障，那麼停電可能是必須的，因為其他電網無法補充這麼大缺口，甚至輸電線路也會不堪重負，因此再智能的電網也無法應對這種情況，此時停電就成了必然結果。
汽輪機組檢修
電網負荷突然增加，比如某地高溫用電負荷大增，超過電網調配極限，那麼電網會做保護性反應，將這個區域切斷隔離出來，以免影響其他區域供電，這種情況是無解的，除了將其隔離外，最好就是抽水蓄能或者其他方式的蓄能電站在區域內待命隨時補充。
用電峰谷：突增突降
還有一種是太陽高能物質拋射，也可能會影響區域供電，這個可能大家不理解，它的原理是太陽高能帶電粒子會衝擊地球磁場，造成磁場波動，在長距離輸電線上感應出低頻交流電，這個交流電波動不大，會徹底消耗在變壓器的線圈內，造成發熱甚至燒毀，當然變壓器掛了輸電線路肯定掛了，而且可能會因一地崩潰將整個區域電網拖垮，1989年加拿大魁北克大停電就是這樣的案例。
我們用的電是隨用隨發的，不需要也沒法用大規模的蓄電方式為我們供電！