“地球一小时”会损坏电网吗？

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作者:                        潘龙                流言： 由于电厂没有根据用电需求调整输出功率，“地球一小时”活动不但没有用，反而会造成电网损坏。
真相： 今年的3月26日，星期六，20:30是“地球一小时”活动的时间。[1]自从2007年3月31日悉尼市民第一次集体熄灯一小时，“地球一小时”活动被推广到世界各地，逐渐成为一项全球性的环保活动。2010年，这项活动在中国获得了33座城市的政府官方支持。随着参与城市和人口的增加，反对者的声音也更响亮了。这短短的一个小时究竟能给我们带来什么？这个活动真有实际的环保意义吗？
“地球一小时”，节能减排吗？“地球一小时”能减少的用电量主要是来自照明用电。据统计，照明用电量约占全国用电总量的12%。[2]这其中也只有部分用户参与了熄灯活动。因此，在活动中减少的电能消耗量是微乎其微的。2010年“地球一小时”活动后，从北京市电力公司了解到的情况是，电网负荷并没有出现较大减少。[3]这就说明，虽然这一个小时期间耗电量的确会有所降低，但是靠“地球一小时”活动本身来实现大规模节能减排是不可行的。
9 s1 I  p+ d9 S% X3 Z至于许多人担心的，“节能灯（或者日光灯）在开关瞬间消耗的电能比一小时内稳定发光时还要多”的说法，实验党给予了坚决的粉碎[4]。实验发现，节能灯接通的一瞬间确实会出现了一个瞬时的大电流，大约是正常工作情况下的5~7倍。不过这个电流变动发生在1毫秒（10 -3 秒）之内，随后就恢复正常了。根据实验数据，估计出这个瞬时大电流的能量消耗不超过0.1焦耳，只相当于在正常工作的平均功率下约1毫秒的耗能。传言中“节能灯开关费电”的说法是站不住脚的。节能灯在启动的时候消耗的电能和正常工作时基本相当，并不会有开关一次等于N小时正常工作的情况。大家不用为了省电而在不需要的时候也不关掉节能灯。当然，过于频繁的开关对使用寿命肯定有一定的影响。

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节能灯启动瞬间的尖峰波形
而为了度过这个“地球一小时”，有些人甚至点燃了蜡烛。考虑到蜡烛燃烧会产生二氧化碳，这个行为本身也会造成碳排放，而且排放量未见得小于开灯。如此看来可不是个好主意。
% b4 X7 Q$ ?5 J“地球一小时”，对电网危害有多大？有不少人担心，“地球一小时”参与者在同一时间开灯、熄灯，瞬时的电压波动很可能造成供电线路瘫痪。不过，这种极端情况几乎不可能发生。正如前面所分析的那样，“地球一小时”对电量变化的影响是微小的，它对电力系统的一些同样是微乎其微的（两者间可能并没有完全构成因果关系）。
& \3 t2 Z% u% F# b+ o* _首先，参与“地球一小时”活动的人能够控制的用电量是有限的，即便是不能预估人们的参与规模，但是预估用电量的变化并不困难。其次，开灯、熄灯的同步性没必要也不可能非常精确，一瞬间统一熄灯和开灯的情况不大容易出现。实际出现的情况是，活动开始前后会分别出现一次熄灯、开灯的小高峰，而这期间的用电量都还是相对稳定的。最后，即便是出现了瞬间的同时开灯和熄灯，电力系统也不至于瘫痪。在发电机组与用户之间，有着一个设计科学、功能强大的复杂的输电网络，这个多区域多层级的网络无时无刻不在应对用电量的起伏变化。例如，城市交通照明的规模和开关的同时性都远超参与“地球一小时”活动的分散用户，电力系统仍然保持着正常的运转，对电网的冲击是有限的，更不会对发电设备造成破坏。
# O! {! @# E1 |5 E那么，如果“地球一小时”大规模推行起来，会影响一座城市的电力供应吗？答案是否定的。原因很简单，地球一小时所涉及到的只是部分居民用电以及部分商业用电，实际上这个规模的用电的突然变化是电网经常需要承受的，本来就在电网承受范围之内。
, u3 V) b3 L2 X4 _“地球一小时”，远不在这一小时“地球一小时”的实际作用可能并不如一些人期望的那样巨大，不过，它可能产生的不利影响也不如另一些人担心的那样严重。这种活动的实际目的更多的是造成“新闻效应”，唤起公众对于环境和能源问题的关注。
如今，环保已经成为社会公众关注的一个焦点话题。环保固然是一个社会话题，更是一个科学话题，需要科学理性的操作方式。将“地球一小时”的节能精神推广到日常生活当中，减少能源浪费，减缓城市电力需求增长速度，这才是真正的环保之道。
- ^- ~2 T1 u5 ], z, u7 N结论： “地球一小时”活动本身起不到节能减排的作用，产生的不利影响也不像人们担心的那么严重。将这种节能的精神推广到日常生活中去，减少能源的浪费，才是真正有意义的。
参考资料：[1] 地球一小时[2] 我国照明用电量占总量12%[3] “地球一小时”可节约多少能源？[4] 实验党：节能灯开关瞬间消耗多少电能？ 特别鸣谢： 沐右 、 水龙呤(blogspot) ，更详细实验内容，请阅读科学松鼠会文章 实验党：节能灯开关瞬间消耗多少电能？
本文的上一版本关于电力生产的部分有部分问题，现已修正。感谢@橡树村 对本文的贡献。

安健南通

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