发电的方式有很多种，但是最基本的原理只有一条，就是要让电子“有纪律”地动起来。

通常状态下，电子也在不停息的运动，只不过这种运动是无规则的，并不能产生电流。如果电子有规则地运动起来，因为电子自身带有负电荷，就会产生电流，电就是这么来的。

电子无序的运动和有序的运动

为了让电子有规律地动起来，人类想要了很多方法。

核能发电、火力发电、水力发电、风能发电只是初始推动汽轮机或者涡轮机的能源不同，相同点都是发电机转子线圈在切割磁场，导体在磁场中要受到洛伦兹力。

在洛伦兹力的作用下，转子线圈内的电子定向移动到导体一端，这样产生了电场，电场两端电势差就是感应电动势，如果是闭合回路就会形成电流。

太阳能发电有两种方式：

光伏发电原理

一种是加热介质，如水，然后产生水蒸气推动汽轮机做功，发电的原理和上面相同；另一种是光伏发电，核心原件是半导体，太阳光电磁波照在半导体P-N结上，会形成空穴-电子对，在P-N结内建电场的作用下，空穴向P区移动，电子向N区移动这样就会形成电势差，如果是闭合回路，就会形成电流。

根据用电用户不同，电能起得作用是不同的，大概可以分为以下几类：

为动力设备供电：

电能最主要的取去处就是这里，为转动设备提供动力电，将电能转化为机械能，其原理是法拉第电磁感应定律，如家里的冰箱、洗衣机、空调、电梯、自来水水泵都是这类。

为发热设备供电：

有一类设备将电能主要转为了热能，如电热毯、电加热器、电烤箱，白炽灯等设备。

转化为其它形式的能量：

转化为光能，如节能灯，转化为化学能，如电解、电镀。

但注意的是：电子并不是消失在了用电设备中，电子并不会凭空消失，而是在不断地流动的。

波谷和波峰模式

电并不太容易储存，充电宝储存的电能仅仅够手机充几次电的，但是电厂还是源源不断的发出电能，那么多出的电能到哪里去了？

我国有国家电网和南方电网还有比较小的蒙西电网，电网本身就相当于一个储水池，具有一定的调节能力，电网中不断地有用电设备启停，例如当A地一台10kW的电机停运后，B地和C地可能分别有一台5kW的设备启动，这样电网整体上是维持稳定的。

电网越大，稳定性越强，我国台湾省曾经出现过，一台核电机组跳停后，将整个台湾省电网拉垮的情形。

现在发电机都会有一个功能叫一次调频功能，电网为一个巨大的惯性系统，有功功率消耗会引起电网频率的变化，一次调频就是调节调门开度，增加或者减少供汽量，从而改变汽轮机的转速，改变输出的有功功率。

用电设备消耗当电网有功功率缺额时，发电机转子加速，电网频率升高，反之电网频率降低，这样就维持了电网的稳定性。

有功功率是波动的

以上调节的手段都是有限的，如果遇到节假日，大量的工厂停产，这时全国全网用电量都在减少，通过以上方法就无法维持稳定，这时就需要用到调峰电厂，抽水蓄能电站是常用的调峰电厂。

通过抽水蓄能电站储存起来，如下图所示为抽水蓄能电站，当电能多时启动水泵将低处水库中水抽到高处，当出现用电峰值时，高处水在重力作用下自上而下流下，发出电能输送到电网，从而维持电网稳定。

抽水蓄能电站

如果实在无法抑制电网潮流，那只能大幅度降功率或者停机。

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