如果全世界的灯同时亮起,会发生什么?

2025-10-31 | 来源: 环球科学 | 转到微信 | 有0人参与评论 | 字体: 放大缩小 | 收藏 | 打印

当全世界的人们同时开灯，最显著的影响将是电力需求的急剧增加，毕竟显而易见，“电灯”要用电。

电力是一种通过多种不同燃料产生的二次能源。发电厂作为电力的生产工厂，利用煤炭、天然气、铀、水、风和阳光等一次能源来发电。随后，电力通过一个由输电和配电线路组成的网络——即电网，被输送到家庭和企业。

为了保持电网的稳定，电力必须按需供应。当有人开灯时，他会从电网中获取电力，发电机必须立即向电网中输入等量的电力。如果系统失衡，哪怕只有几秒钟，都可能导致停电。

系统操作员使用精密传感器和先进计算机来监测电力需求，以便根据需要调整电力生产量。总电力需求（称为负荷）在不同的小时和季节之间变化很大。

要理解其中的原因，可以想想你的家在白天和午夜，或者在酷暑与清秋的用电量差异。

倘若全球各地的人们同时打开电灯，将会瞬间产生巨大的电力需求。发电厂必须迅速提高发电量，以避免系统崩溃，但不同发电厂对需求变化的响应方式各不相同。

燃煤电厂和核电站几乎可以在任何时候提供大量电力，但如果它们因维护而关闭或出现故障，可能需要数小时才能重新启动，且它们对负荷变化的响应也很缓慢。

燃气电厂能够更快地应对负荷变化，因此它们通常是满足用电高峰期（如炎热的夏日午后）需求的首选。

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美国加利福尼亚州约书亚树国家公园的夜空，伴有科切拉谷人工灯光造成的光污染。图片来源：NPS/Lian Law

这些图像展示了用电模式。一年中（大图），人们在夏季制冷和冬季供暖上的用电量比春秋两季更多。每周，当许多企业歇业时，周末的用电量便会下降。（美国能源信息署，每小时电网监控器）

太阳能、风能和水力等可再生电力来源产生的污染较少，但不易控制。这是因为风速并非始终不变，而且在大多数地方，每天的日照情况也不尽相同。

电网管理者使用大型电池来平衡电力需求变化时的电力流动，但目前还无法在电池中储存足够的电力来为整个城镇或城市供电。这些电池不仅成本过高，而且耗电速度也过快。

一些水力发电运营商可以在需求低谷期将水抽到湖泊中，然后在需求高峰期放水，通过涡轮机来发电。

幸运的是，如果所有人同时开灯，有两件事可以防止整个电力系统崩溃。首先，世界上并没有单一的电网：大多数国家都有自己的电网，或者多个区域电网。

邻近的电网，比如美国和加拿大的电网，通常是相互连接的，以便跨境输送电力。但这些电网可以快速断开连接，因此即使某些地区停电，所有电网同时崩溃的概率也微乎其微。