那么这么多电够用吗？以江苏省为例，一天中白天和夜晚的用电需求极不均衡。而在一年里，每到炎热的夏季和寒冷的冬季，电力负荷更是显著飙升。可以想象，当所有省份的用电高峰叠加起来，整个电网承受的压力是极其巨大的。
没错，我们已经建成了世界上规模最大的电力供应系统，但为十四亿人供电仍然面临诸多挑战。2024年，我们经历了人类有记录以来最热的一个夏天，异常的高温使全国十七个省份的用电负荷接连突破历史纪录。而当时能够帮助人们缓解用电紧张的，首先就是煤电厂。因为它开机就能发电，而且可以灵活调节功率大小。
于是，从山西、内蒙、陕西这些产煤大省的矿场，到四通八达的铁路，都在加班加点、开足马力采煤。不过，煤电始终存在一个问题。目前，尽管煤炭在中国电力结构中的地位仍然不可替代，例如2023年煤电以全国百分之四十的装机容量发出了全国百分之六十的电量，但只要烧煤就必然会产生粉尘和多种温室气体。
所以长期以来，人们一直在想方设法让煤炭变得彻底清洁。比如，在燃烧时将煤与秸秆、氨气等混合，从源头上减少用量；在发电时让燃煤机组更加高效。你知道这台燃煤发电机组发一度电需要多少煤吗？答案是256克，相当于半瓶矿泉水的重量。再比如，它排出的烟气，既可以分离提纯后得到食品级的二氧化碳，也可以收集起来直接注入地下，在封存烟气的同时，还能把岩层中的石油驱替出来。
与此同时，人们也在不断寻找更丰富、更清洁的替代电能。近十年来，由风电、水电、光电等组成的清洁能源阵营正在以势不可挡的速度发展壮大。如今，在中国电力结构中的占比已经接近三分之一。就在你现在使用的每一度电中，平均就有百分之十三点六来自水能，百分之九点四来自风能，百分之六点二来自太阳能。
那有没有可能发明一种大型电池，把发电高峰时多余的电量储存起来，等到低谷时再输出，这样不就可以变不稳定为稳定了吗？当然可以，除了把小电池组合成一个超级大电池外，富有创意的科学家们还发明了各种各样的巨型“充电宝”。比如世界上坝体最高的巨型“充电宝”，通过把水抽到高处，将电能转化为水的重力势能储存起来；这是全国首个重力型“充电宝”，通过把重力块搬到高处，把电能变成重力势能储存起来；还有世界首个非补燃式空气“充电宝”，通过把空气压缩到数百米深的地下洞穴，把电能变成空气内能储存起来。另外，还可以通过电解水，把电能转化为另一种便于存储的清洁能源——氢气。
在这些巨型“充电宝”的助力下，曾经的风电、光电、水电等大型清洁能源基地摇身一变，成为了功能多样的超级电力基地。不仅如此，人们还可以根据天气等因素预测清洁能源的发电情况，从而主动调节煤电厂的发电功率，以此平衡清洁能源的波动，确保电力的稳定供应。
不过，想要把这些清洁能源电力输送出去，我们还需要一张网，一张能让电源、用电负荷、储能都随着清洁能源波动而灵活调节的新型电网。是的，三峡工程是世界上规模最大的水利枢纽工程，但很少有人知道，除了这座宏伟的大坝，就在不远处的山头上，那些看似不起眼的输电塔和输电线，也创造了另一个史无前例的中国奇迹。当它们连接起三峡与江苏、三峡与上海、三峡与广东时，也成为了国家电网和南方电网的首条联网通道，再加上后来不断延伸扩展的高压、超高压、特高压线路，如今已经成为了全球第一大电网。
然而，即使是中国最发达的省级电网之一——江苏电网，当我们剖析它时就会发现，这里有交流线路、有直流线路，还有各种不同的电压等级。再加上江苏百分之九十九的风电和百分之六十七的光伏发电都位于长江以北，而用电负荷却主要集中在长江以南。于是，当清洁电力源源不断地接入电网，为了让毫无规律波动的它们与其他发电厂、储能、用电负荷实现精准匹配，一场全面升级已经启动。
这是正在建设的全球最大的交流改直流输电工程，通过把原先的交流线路改建成输电能力更强的直流线路后，输电能力可提升六倍，让江苏南北之间的电力输送更加顺畅。而且，像这样穿越长江的电力通道，在江苏已经建成了八条。这是2022年建成的白鹤滩至江苏特高压直流工程，其中江苏一侧的接收站尤为特殊，它就像一个蓄水池，既可以把省外输入的水电调节功率后输送到省内，还可以汇集苏州北部富裕的电力调配给苏州南部，实现苏州地区内的南北调配。
正在升级的不仅有坚强的主干电网，还有连接用户的智慧配电网，其中电力的分配变得更加智能。比如借助这样一个平台，就可以提前预测光伏发电站的发电情况，从而更好地保证用电高峰期的电力调度。
不仅如此，越来越多的村庄正在变成一个个光伏基地，随着屋顶光伏有序接入电网，既提高了电网的调节能力，村民们也能获得长期稳定的收益。但这些还不够，我们还有分布各地的智能微电网。比如，在这座全国最大的车网互动示范区，你家的新能源汽车可以在用电高峰期反向给电网充电，缓解电网压力，就像电网的移动充电宝一样。而在这座工业园区里，通过电力公司的规划，这里的光伏电站、储能电站、充电站、生产车间等被整合成了一个小电网，实现了整个园区内的电力自产自销。更巧妙的是，在整个苏州市数百个这样的园区正在组合成一个更大的系统，除了满足各自的用电需求之外，富裕的电力还可以输送给电网，就像给电网配备了一个虚拟电厂一样。
而想要这些各种各样的电网高效运转起来，还离不开一张遍布各个角落的信息网络。这是我们的地面巡检员，这是天空巡检员，他们组成了一支全天候的智能巡检队，效率相比人工提升了百分之六十。还有全国首个全息数字电网，利用它可以远程采集各类数据，在云端对江苏电网实现数字化管理。
到这里你会发现，为十四亿人供电，我们需要的不仅是越来越清洁的发电厂，还需要更多创意十足的储能电站，更需要一场电网的全方位升级。总之，我们需要的是一个更安全、更绿色、更经济的新型电力系统。
很难想象，七十多年前，即便我们竭尽全力，平均每人每年也只能分到九度电，放到今天只够使用三天。那时我们希望让更多人用上电，于是用了二十九年才实现了大中城市的电力普及。后来我们希望全国人民都用上电，又用了三十七年才最终点亮了每一个城市、每一个村庄，成为世界上唯一一个全民通电的国家。今天我们还希望让所有人都能更便捷、更清洁地用上电，于是这场全国范围内的电力系统升级毅然开启。根据规划，到2045年，整个中国都将完成这场升级，但这仍然不够，因为只要人类文明不断发展进步，这条能源探索之路就永远不会终结。
