如果全世界的燈同時亮起,會發生什麼?

2025-10-31 | 來源: 環球科學 | 轉到微信 | 有0人參與評論 | 字體: 放大縮小 | 收藏 | 打印

當全世界的人們同時開燈，最顯著的影響將是電力需求的急劇增加，畢竟顯而易見，“電燈”要用電。

電力是一種通過多種不同燃料產生的二次能源。發電廠作為電力的生產工廠，利用煤炭、天然氣、鈾、水、風和陽光等一次能源來發電。隨後，電力通過一個由輸電和配電線路組成的網絡——即電網，被輸送到家庭和企業。

為了保持電網的穩定，電力必須按需供應。當有人開燈時，他會從電網中獲取電力，發電機必須立即向電網中輸入等量的電力。如果系統失衡，哪怕只有幾秒鍾，都可能導致停電。

系統操作員使用精密傳感器和先進計算機來監測電力需求，以便根據需要調整電力生產量。總電力需求（稱為負荷）在不同的小時和季節之間變化很大。

要理解其中的原因，可以想想你的家在白天和午夜，或者在酷暑與清秋的用電量差異。

倘若全球各地的人們同時打開電燈，將會瞬間產生巨大的電力需求。發電廠必須迅速提高發電量，以避免系統崩潰，但不同發電廠對需求變化的響應方式各不相同。

燃煤電廠和核電站幾乎可以在任何時候提供大量電力，但如果它們因維護而關閉或出現故障，可能需要數小時才能重新啟動，且它們對負荷變化的響應也很緩慢。

燃氣電廠能夠更快地應對負荷變化，因此它們通常是滿足用電高峰期（如炎熱的夏日午後）需求的首選。

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美國加利福尼亞州約書亞樹國家公園的夜空，伴有科切拉谷人工燈光造成的光污染。圖片來源：NPS/Lian Law

這些圖像展示了用電模式。一年中（大圖），人們在夏季制冷和冬季供暖上的用電量比春秋兩季更多。每周，當許多企業歇業時，周末的用電量便會下降。（美國能源信息署，每小時電網監控器）

太陽能、風能和水力等可再生電力來源產生的污染較少，但不易控制。這是因為風速並非始終不變，而且在大多數地方，每天的日照情況也不盡相同。

電網管理者使用大型電池來平衡電力需求變化時的電力流動，但目前還無法在電池中儲存足夠的電力來為整個城鎮或城市供電。這些電池不僅成本過高，而且耗電速度也過快。

一些水力發電運營商可以在需求低谷期將水抽到湖泊中，然後在需求高峰期放水，通過渦輪機來發電。

幸運的是，如果所有人同時開燈，有兩件事可以防止整個電力系統崩潰。首先，世界上並沒有單一的電網：大多數國家都有自己的電網，或者多個區域電網。

鄰近的電網，比如美國和加拿大的電網，通常是相互連接的，以便跨境輸送電力。但這些電網可以快速斷開連接，因此即使某些地區停電，所有電網同時崩潰的概率也微乎其微。