题图:全景网
如果全国突然停电一天,会发生什么?
知友:七匹喵(100+ 赞同,电气工程、电力话题的优秀回答者)
一、全国都停电的可能性有多大?
从运行和控制的角度出发,电网是按照同步区划分的,可分为东北电网、西北电网、三华电网(华东、华中、华北)及南方电网。
大家所熟知的南方电网和国家电网,其实只是一种行政划分。虽然当前各区域电网间也存在一定的潮流交换,但由于交换量不算很大加之备用充裕、控制手段成熟,全国人民同时停电的可能性几乎为 0。
这个问题从专业上解释起来比较复杂,简单点说就是,六个人骑着六匹马在草原上奔跑,六匹马之间绑着几根缝衣服的丝线,大家同时摔倒大概只有人和马都想演戏这一种可能……
二、区域遭遇停电的可能性有多大?
当今中国的输电网和配电网发达程度,基本已经和蜘蛛网没什么区别了,「n-1」可靠性完全就是基本操作,部分地区甚至「N-2」都是覆盖的。
什么叫做「N-1」可靠性呢?举个的例子:在围棋棋盘上拿走任意一条短线,所有点仍然联通,这就叫做「N-1」可靠性,拿走任意两条短线,所有点依然联通,这就叫做「N-2」可靠性。
(注:电力系统中不但涉及路径,而且涉及传输容量、潮流控制等多因素限制,所以此例仅供非专业人士理解,请勿过度理解)
放到现实生活中,N-1 可靠性就是任何一条线路输电中断,依然可以维持对终端用户的正常供电。
由于设备质量、管理水平、技能水平的不断提升,在此基础上,单条线路故障不影响正常用电,两条线路同时故障也不一定就影响正常用电,关键线路故障/复杂故障/连锁故障引发的超大面积停电,我国至今也没有发生过……
三、停电持续一天的可能性有多大?
电力系统是一个复杂而庞大的系统,不可能说一点小毛病多度没有,各种奇葩原因导致断电的情况仍然存在,但是由于电力公司的动员能力、管理能力、技术能力都已经非常成熟,排除部分偏远山区地带,只要满足基本城市化门槛的地方,故障基本都能被迅速消除,因此停电几个小时完全是很正常的。
but 我仍然很难想象是要发生多大的故障或灾难才会导致停电 24h,一般来说,这种可能性仅存于地震、台风、灾难性霜冻等极端条件下。
现实中哪怕存在一些长期停电的案例,调查后发现……很多都是由非技术范畴原因导致的,诸如民间纠纷、拖欠电费等。
综上所述,这个问题基本就是个脑洞问题,基本不具备现实意义,说的再自信一点,哪怕在战乱情况下,我国都不可能全国停电的(仅限我国)。
假如、要是、如果、万一全国真停电一天了会咋样呢?
现在停电定损,全球都用货币,新闻里也经常报道「造成直接损失 XXX 元,间接损失 XXXX 元」,以经济损失来衡量停电损失这基本是全球共识。
换言之:全国停电一天会给我们造成很大的经济损失,尤其在我国那么大的经济体量下,这个损失的单位恐怕要以百亿甚至千亿计算……再说简单点:我国停电一天会损失很多小钱钱,至于其他方面的考量,我觉得没有必要焦虑过度。
停电一天,不值得恐慌;
停电一年,我先慌为敬;
但如果电这种东西消失了,全人类的文明进程很可能就此中断了。
我翻看了很多答案,发现大家对于失去电力的担忧集中体现在能源供应上,但是很遗憾,电力的不可替代,并不是因为其能源属性。
恰恰相反,能源属性是电力本质属性中最为低端的一个,失去电力这个科技,对人类最大的打击不在于能源,而在于电力的其他属性。
电力真正无可替代的地方在哪里呢?
——在于非能源类应用,如信号、控制系统及其他物理属性方面。
本回答下有答主提到了医学,此处我就顺着举几个非常冷僻的例子。
众所周知,现代西医非常依赖某些检查手段,如血液检查、超声检查、X 光片与核磁共振等,而这些检查和电力之间的又有什么关系呢?仅仅是能源供应的简单关系吗?
答案是否定的,继续往下看:
(A)超声检查:
超声检查用的是超声波的多普勒效应,超声波咋来的呢?
方波脉冲信号→推挽功率放大电路→高频脉冲变压器→超声波换能器→超声波
以上看不懂没关系,因为它说白了就是一个模拟电子电路……没有了这整个电路可就糟了,因为自然界中的超声波可没有电力那么听话啊——我很难想象驯化蝙蝠,然后把它按在人的皮肤上搓来搓去这种超声检查……
——这是关于电路结构的应用。
(B)血液检查:
血液常规检查中,大家是不是经常各种细胞计数?这又是咋来的呢?
首先,可以肯定这不是医生把血液放到显微镜下,然后一个个数出来的,因为要靠这样子数,检查结果没出来病人可能就就已经挂了……
正解:这是将血液样本经过处理之后,利用鞘流原理,一个个数出来的。
鞘流原理是什么?举个例子:白细胞在血液里面就像放学后操场上的人一样,无规则分散站着,鞘流就是让他们排成一排。
如何计数呢?将鞘流后的白细胞依次通过一个小孔,小孔处利用万用表原理,形成一个测量电阻的环形装置,每一个白细胞通过小孔都会引起电阻变化,每次电阻变化形成一次计数,最终统计确定白细胞个数。
——这是关于电阻属性的应用。
(C) X 光片:
想想「伦琴射线」怎么来的:自由电子在高强度电场的作用下快速撞击阳极靶……
——这是关于其他物理性质的应用。
(D)核磁共振:
这个就更不用说了,麦克斯韦方程组说明了电和磁的难舍难分,核磁没了磁肯定是振不动了,但是如果电磁铁不能应用,那么只能在自然界找一些永磁铁来代替
——这样做倒不是不可以,就是应用的环境很傻……因为我们失去了连续可调的磁场,如果某些场景下如果要调节磁场强度,很可能会听到医生对助手这么说
「小强,这个病人要再查查,把那个 20 公斤的磁铁卸了,换那个 30 公斤的上去」
——这是关于电磁效应的应用。
以上例子,仅仅只是一小部分,相比能源而言,我更希望大家把「电」视为一种物理现象,它之于人类最大的意义不仅仅在于开关一按炒个菜、烤个火啥的,而是更深奥更值得深挖的地方。
请大家对电力的认识不要局限于发电厂,电网公司啥的,因为这样太 low,毕竟物理学相比电气工程而言,不知道高……(捂嘴拖走)
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