电力系统中常说“电力电量平衡”这个词，不论是在规划层面还是在运行层面。电量平衡好理解，就是用户用多少度电，发电厂就要发多少度电。那什么是电力平衡呢?

要理解电力平衡首先要理解用电负荷是怎么回事。用电负荷，或者叫用电功率，是单位时间内的用电量，简称负荷。电能是给电灯、冰箱、水泵等用电设备做功用的，所以单位时间内“做功的速率”，就是“功率”。用电负荷就是单位时间内用电多少的速率。

下面是一个典型的城市用电负荷。

凌晨时居民睡觉、工厂停工，负荷最低。七八点钟开始上班，人们用电增多，负荷开始增长。

到十点十一点时，工厂开工、商场营业，用电量最大，负荷达到早高峰。

中午十二点大家要吃午饭，用电负荷降低。下午两点又开始上班，用电量又增加了。

晚上大家下班回家，天也黑了，要开灯、做饭、洗衣服、开空调，用电负荷又增加了，到达晚高峰。

十点以后人们要休息，不再用电，负荷下降，直到深夜的负荷最低。

下面我们用金融概念来理解一下用电负荷。设想上面那条曲线是你一天在各个时间段花钱的数额。

半夜时候你在睡觉，不用花钱(其实也要，比如房屋租金、电费、供暖费等等，这都是基础的必须开销);

早晨起床后，要买早饭、开车、买菜(周末的时候)，于是上午花钱的量达到一个早高峰;

中午做饭吃饭，还要午休一下，花钱的数额少了些;

下午还要逛街、娱乐，于是下午花钱又多了一点点;

到了晚上，你要吃大餐、KTV、购物、各种high，花钱达到了一天的最高峰;

十点多，一天也玩累了，该睡觉了，终于不用花钱了。

所以你看，用电负荷和花钱数量的曲线是相似的，根源就在于人们活动的时间是相近的。(研究表明一个国家的GDP和能源消耗量确实是正相关的!这个例子还是蛮贴切的~~)

那么电力平衡是什么意思呢?就是每时每刻的用电负荷要由发电厂满足。夜里负荷低时，发电厂要少发电;晚上负荷高时，发电厂要多发电!

对比“花钱”的例子，就是说你每时每刻花的钱要和口袋里有的钱一样多!在夜里不花钱时，口袋里钱要少;在晚上狂花钱时，口袋里钱要多!

假设你口袋里的钱都是从银行借的，我早晨7点到8点要花50块钱，那银行就得有50块钱给你，晚上7点到8点要花150块钱，那银行就得有150块钱给你。

如果晚上要花150块钱，而银行没办法给你这么多钱时，会怎么样呢?很简单——破产!这个可能举公司的例子更好理解下，我公司就这天该交款了，而我又无法从银行凑齐，那只能破产。哪怕明天我凑到那么多钱了，抱歉，公司已经破产了，凑到了再多的钱也没用!

电力系统也是如此，哪怕我下一秒钟有足够的发电功率了，但这一秒钟我的用电负荷无法被满足，整个电力系统就可能会震荡，甚至崩溃(类似破产)。要想再恢复电力系统的正常运行状态，就像公司破产了再东山再起一样难。所以“电力平衡”换算到金融界的术语就是“头寸平衡”。电量平衡就是长期的头寸要平衡，电力平衡就是实时的头寸要平衡，区别在于时间尺度。

有朋友会类比了，口袋里少钱是不行的，口袋里多钱了不就有头寸了吗?可惜电力系统特殊就特殊在这!口袋里多钱是可以的，但是电力系统中是不能多发电功率的。这里涉及到一个存储的概念，口袋里多钱相当于口袋把钱暂时存起来了，而电力系统是无法大量储能的，(手机汽车的电池还可以，但适用于电力系统级的储能还无法商业化应用)用能量与供能量必须实时平衡，如果供能量大大多于用能量了，也只有一个结果——电网崩溃(如果非要类比的话，就是银行也不能预支太多钱，否则银行也会因为缺钱而倒闭)。

这么看来，电力系统真是太“脆弱”了，电少了不行、电多了也不行，难怪电力人员要一天24小时盯着用电负荷和发电功率的大屏幕，保证电力平衡。对了，他们的名字就叫“调度员”，调度“电力头寸”的人。(金融交易员们也是24小时盯着全球市场的变化的，米娜桑，都辛苦了!)

之所以要调度，因为负荷是在实时变化的，要不断调度发电机组的出力大小来满足负荷需求，就像要不断调度各种银行的钱来满足用钱需求。2003年8月14日美国加拿大的大停电事故，停了29小时，损失300亿美元，原因是一条线路因过载跳闸，调度员没注意，又导致多条线路过载跳闸，最终大停电。类似于雷曼兄弟缺钱，本来临时贷点款、剥离下坏账，应付过去就行了，可奥巴马就是不管，导致企业财务急剧恶化，最终破产，然后引起连锁反应，由此进入金融危机乃至经济危机。(下期还要详细类比下电网公司和金融中介的关系)

那么银行喜欢借钱给什么样的企业呢?就是下面这种，“用钱”量平稳，而且有很好预期的企业。下图就是某钢铁厂的用电负荷曲线，可以看到非常平稳的曲线。化工厂、电解铝厂这种三班倒的企业，都是24小时不停工生产，用电量稳定、而且非常好预测，电力系统也喜欢这样的企业，省去了频繁启停机或调整机组出力，要是负荷曲线都这样，调度员们就可以安心睡觉了。

那么银行不喜欢什么样的企业呢?就是下面这种，“用钱”量一会多一会少，而且没规律，不好预期。用钱量一会多一会少会导致银行的交易操作变频繁，而没规律不好预期，会让银行信贷员心里没底，不知道企业啥时候用钱超额导致企业破产，或者啥时候“存留”的钱太多流动性不足，导致银行破产。电力系统也不喜欢这样，要频繁的启停机组或调解机组来满足负荷变化，万一备用容量没留足，就可能因没预料到的负荷变化，而导致系统震荡甚至崩溃。

所以电力系统中才有负荷预测这项工作，跟金融业的风控是同样的道理，都是希望用电方或用钱方的行为能更平稳，更可预期!

那么问题来了，如何安排机组发电以满足电力电量平衡呢?

我们发现不论负荷如何变化，总是大于最小负荷，最小负荷以下就叫基荷，基本负荷之意。安排大型的核电机组、火电机组来满足基荷需求。这些机组容量大，增加或减少发电出力困难，但发电成本低，因而承担基础负荷最合适。与金融类比一下，最基础的头寸就应该找国有大银行贷款，贷款成本较低，但同时要调整贷款额也困难，得经过层层审批，时间太长，这跟火电核电的大机组调节困难是同病相怜的。

在基础负荷以上是腰荷，这块我们安排调节能力好的机组发电满足负荷需求，比如天然气发电、调节灵活的火电、库容水电等等，负荷降、机组出力跟着降，反之跟着升。这些发电机组虽然发电成本高些，但非常灵活。类似于中小银行，虽然贷款成本高，但非常灵活，想要钱随时能有，不用那么长的审批流程。

再往上就是峰荷了，一天中就那么一会时间用电负荷最高，比如晚上八点，这就需要抽水蓄能、天然气发电、库容水电等非常灵活的电源调节了!虽然一天之中只用那么一小会，要马上启动，又要马上停止，非常麻烦，成本最高，但不得不用，不用电力系统就“破产”了。这就类似于高利贷了，就周转下资金，借了一会马上就还，可惜就是利息太高了。

现在就讲这些，希望朋友们对电力系统工作有个更感性的认识。教你用金融概念理解电力负荷(2)中小编会类比下可再生能源发电与用电负荷的关系，电网在调度头寸中的作用，还会说说储能在电力系统中的作用及合理的比例，都还用金融概念解释哦。

原标题:如何理解“电力电量平衡”？【能源常识】