發電的方式有很多種，但是最基本的原理隻有一條，就是要讓電子“有紀律”地動起來。

通常狀态下，電子也在不停息的運動，隻不過這種運動是無規則的，并不能産生電流。如果電子有規則地運動起來，因為電子自身帶有負電荷，就會産生電流，電就是這麼來的。

電子無序的運動和有序的運動

為了讓電子有規律地動起來，人類想要了很多方法。

核能發電、火力發電、水力發電、風能發電隻是初始推動汽輪機或者渦輪機的能源不同，相同點都是發電機轉子線圈在切割磁場，導體在磁場中要受到洛倫茲力。

在洛倫茲力的作用下，轉子線圈内的電子定向移動到導體一端，這樣産生了電場，電場兩端電勢差就是感應電動勢，如果是閉合回路就會形成電流。

太陽能發電有兩種方式：

光伏發電原理

一種是加熱介質，如水，然後産生水蒸氣推動汽輪機做功，發電的原理和上面相同；另一種是光伏發電，核心原件是半導體，太陽光電磁波照在半導體P-N結上，會形成空穴-電子對，在P-N結内建電場的作用下，空穴向P區移動，電子向N區移動這樣就會形成電勢差，如果是閉合回路，就會形成電流。

根據用電用戶不同，電能起得作用是不同的，大概可以分為以下幾類：

為動力設備供電：

電能最主要的取去處就是這裡，為轉動設備提供動力電，将電能轉化為機械能，其原理是法拉第電磁感應定律，如家裡的冰箱、洗衣機、空調、電梯、自來水水泵都是這類。

為發熱設備供電：

有一類設備将電能主要轉為了熱能，如電熱毯、電加熱器、電烤箱，白熾燈等設備。

轉化為其它形式的能量：

轉化為光能，如節能燈，轉化為化學能，如電解、電鍍。

但注意的是：電子并不是消失在了用電設備中，電子并不會憑空消失，而是在不斷地流動的。

波谷和波峰模式

電并不太容易儲存，充電寶儲存的電能僅僅夠手機充幾次電的，但是電廠還是源源不斷的發出電能，那麼多出的電能到哪裡去了？

我國有國家電網和南方電網還有比較小的蒙西電網，電網本身就相當于一個儲水池，具有一定的調節能力，電網中不斷地有用電設備啟停，例如當A地一台10kW的電機停運後，B地和C地可能分别有一台5kW的設備啟動，這樣電網整體上是維持穩定的。

電網越大，穩定性越強，我國台灣省曾經出現過，一台核電機組跳停後，将整個台灣省電網拉垮的情形。

現在發電機都會有一個功能叫一次調頻功能，電網為一個巨大的慣性系統，有功功率消耗會引起電網頻率的變化，一次調頻就是調節調門開度，增加或者減少供汽量，從而改變汽輪機的轉速，改變輸出的有功功率。

用電設備消耗當電網有功功率缺額時，發電機轉子加速，電網頻率升高，反之電網頻率降低，這樣就維持了電網的穩定性。

有功功率是波動的

以上調節的手段都是有限的，如果遇到節假日，大量的工廠停産，這時全國全網用電量都在減少，通過以上方法就無法維持穩定，這時就需要用到調峰電廠，抽水蓄能電站是常用的調峰電廠。

通過抽水蓄能電站儲存起來，如下圖所示為抽水蓄能電站，當電能多時啟動水泵将低處水庫中水抽到高處，當出現用電峰值時，高處水在重力作用下自上而下流下，發出電能輸送到電網，從而維持電網穩定。

抽水蓄能電站

如果實在無法抑制電網潮流，那隻能大幅度降功率或者停機。

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