这个问题我回答一下，解答尽量用通俗易懂。

回答这个问题之前我先举个例子。自来水公司通过自来水管道向用户供水，此时自来水管道内是有压力的，最小压力也要保障自来水管道最远端用户正常用水。如果整个供水系统中没有用户用水，水流是不会流动的，这时自来水厂水泵加压做的就是无用功。一但这个时候停电了，水泵不能继续加压，管道中的水会去哪里？

翻回头来说说楼主提出的问题，首先要说说发电机发电原理。稍微有一点物理常识的人都知道，发电机是依靠线圈切割磁力线产生电能的。有人会问，切割磁力线为什么会产生电？我解释一下。切割磁力线是通俗的说法，其实是线圈有效截面积内的磁通量发生了变化。磁通量有变化，在闭合电路中线圈内就会产生电流，有电流产生线圈会产生相反磁力线以抵消磁通量的变化。线圈中电流的方向可以根据楞次定律算出。磁通量变化越剧烈，线圈中的电流越强。

那么在开电路中呢？也就是没有用户用电。由于电路不是闭合的，即便磁通量发生变化，线圈中也不会有电流产生。大家就会说发电机根本就没发电，其实不是这样的，发电机毕竟在做功。线圈不断切割磁力线，磁力线不断对构成线圈的原子的核外电子做功。当达到一定强度的时候，线圈一端的原子的核外电子在磁力线的推动下就会挣脱原子核对它的束缚，传递给第二个相邻原子。由于第二个相邻原子的核外电子数是饱和的，这个原子就会把原本属于自己的电子传递给相邻的第三个原子。依次类推，线圈另外一端的原子得到了一个电子，呈负性，也就是负极，符号是“－”。失去电子的原子也就是正极，符号是“＋”。

我要说明的是，电子的传递不是击鼓传花那样传递，而是相邻传递。当磁通量不断加强，会有更多的电子从线圈的一端向另一端聚集。虽然没有电流在线圈中流动，但是线圈的两端也会有电位差。这个差值俗称电源电动势，也叫做空载电压。

如果以上说法你们不能理解，我再举个例子，比如海水涨潮。在潮汐力的作用下海水的波浪一波又一波的冲向岸边，这种现象可以看做磁力线把原子中的电子从线圈的一端向另一端驱赶。随着潮汐力达到极限时，海岸边聚集了大量的海水。同理，当发电机转速达到最大值，开电路中发电机线圈的一端会聚集大量电子。由于潮汐力达到最大值，不会有更多的海水涌向岸边。发电机也一样，当磁通量变化量达到最大值，也不会再有电子向线圈的负极集中。因为如果让原子内部越靠近原子核的核外电子发生转移，需要更大的能量。即便能够做到也是不经济的，还不如增加发电机线圈的圈数更实惠。

综上所述，当发电机在发电的时候没有用户用电，等同于开电路。发电机所做的一切只是维持了电源电动势，没有实际输出等同于白做功。不过发电厂不会那么傻，他们会根据用户实际需求调整发电机机组发电功率。当用户用电量不断攀升的时候，发电机的电源电动势会不断降低，也就是电源电压不断下降。当电源电压下降到一定数值，要么控制用户数量，要么加大电力供给。否则，当发电机机组分得的电压高于负载电压时，发电机内耗就会直线飙升，直至发电机机组被烧毁。

有人说发电机发电时，如果没有用户用电会烧毁发电机机组，这就是无稽之谈。没有用户用电就等同于开电路，电路中电流为零。根据P= UI，换算一下，P=I R^2，电流为零，P也为零，也就是说发电机线圈几乎不产生热量，又怎会烧毁发电机机组呢？

由于篇幅限制就说这么多了，希望大家共同讨论。

发电机发电的时候，如果没有电器在用电，那么这些发出来的电去了哪里？白白损失了吗？大家好，欢迎关注兵器知识谱，今天我们来探讨一个关于发电的物理知识的话题。发电机发电原理简单来讲就是磁生电，闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，在导体上就会产生电流的现象叫电磁感应现象，产生的电流叫做感应电流。玩过磁铁的读者应该知道磁铁有两极，即S极和N极，同极相斥，异极相吸，当S极接近到N极时相互之间会产生吸引力，如果我们把两极磁铁在保持吸引力的距离上将两者约束起来，那么二者之间就会产生磁感线，再用导电物体在两者之间来回运动完成切割磁感线动作，那么这个导电物体上就会产生电流。每切割一次磁感线导电物体就发生一次电荷迁移，电荷迁移从导电物体的一段输出，再从另一端回流，这就是电路的正负极；如果导电物体两端没有导线连接或者连接的导线断开，那么就不会发生电荷迁移，电路中就没有电流，做切割磁感线运动就没有意义，这就是发电基本原理。下图为磁生电原理图

任何一种发电机都是基于磁生电基本原理来发电，包括核能发电

发电机是指将其他形式的能源转换成电能的机械设备，比如柴油发电机就是通过内燃机将柴油燃烧产生热能，热能推动活塞运动并带动发电机转动，转动的发电机不断地切割其内部磁场装置的磁感线从而获得电能；水电站的发电机则是通过水流冲击涡轮转动来带动发电机旋转切割磁感线发电；火电厂则是通过焚烧煤炭产生热能将锅炉中的水加热至蒸发，将蒸发出来的高温水蒸汽输入到蒸汽轮机内驱动蒸汽轮机转动从而带动发电机旋转切割磁感线发电；而核能发电其实就是将火电厂中的热能来源煤炭换成核原料，通过核反应来加热锅炉中的水生产蒸汽，接下来的步骤就跟火电厂发电没有区别了。核动力潜艇与核动力航空母舰所使用的核动力装置就是一个缩小版的核能发电站，都是通过核能发电，然后使用电力驱动发动机使潜艇和航母运行。下图为美军尼米兹级核动力航母，核动力航母并非直接使用核能驱动，而是用核能发电，再用电能来驱动。

电路与电能消耗

用导线与电源、开关、负载相连接的导电线路就叫做电路。当开关闭合时，电流能通过正极驱使负载工作在回流到负极，这时的电路叫做通路电路；如果开关断开，电流无法回流时负载不工作，这时的电路就叫做开路电路，比如用电池作为电源的手电筒，按下关闭按钮后电筒不亮，说明电筒内的电路已经开路，开路状态下电铜不消耗电池里的电能，发电机也一样。启动发电机发电以后，从发电机输出的电流将驱动负载工作，如果将供电线路开关断开，发电机供电线路将形成开路，那么发电机内的切割磁感线装置将做无意义的高速旋转，这种不做功的无意义旋转只是单纯的消耗由内燃机提供的动能，因此又叫做无用功。无用功在持续空耗燃料，除此以外对发电机没有任何影响。下图为柴油机驱动的发电机。

燃料电池

能够将化学能直接转换成电能的装置叫做燃料电池，又称电化学发电器。燃料电池不需要这种复杂的转换过程，因此发电效率非常高，而且产生噪音和废气，是一种最有发展前途的发电技术，目前氢燃料电池的种类有空气燃料电池、固体燃料电池和同位素燃料电池。空气燃料电池的燃料有氢、甲醇等可燃气体，主要运用在功率为50～ 1 000kW的设备上，比如移动通讯设备、导弹火箭电源、单兵通讯工具电源等；固体燃料电池的燃料由氧化钇稳定的氧化锆等固态陶瓷电解质作为燃料，主要为大型设备供电，比如机器人、单兵外骨骼系统、无人机械等；放射性同位素燃料电池俗称“核电池”，它是通过半导体换能器将同位素在衰变过程中不断地放出具有热能的射线的热能转变为电能而制造而成，由核原料作为燃料，如锶、钚、钋等长半衰期的同位素，核电池放电周期长，可长时间为设备提供电能，主要运用于航天设备、深海探测、医学设备。你没看错，很多医学设备只用核电池，比如心脏起搏器里就有一个小如纽扣的核电池。下图为心脏起搏器里的核电池

不论是发电机还是电池，只要电路中的负载不工作就不会消耗电能，不同的是电池在开路时电能会继续储藏在电池里，而发电机则在不关机的情况下做无用功，所以不会白白损耗电能，损耗的只是为发电机提供动力的“其他形式能源”。

发电机发电的时候，如果没有电器在用电，那么这些发出来的电去了哪里？白白损失了吗？

相信很多朋友都会有这个问题，每天用电都高峰和低谷，因此发电站如果要满足高峰时候用电功率，那么低谷这些电又去哪里了？假如只满足低谷，那么高峰时容量不够！其实这个话题中会涉及三个非常有趣的问题，下面来做个简单分析。

低谷时多发的电去哪里了？

其实能量都是守恒的，一焦耳的电能都不会多出来，所以发电机永远都是用多少电而发多少电，这会涉及到其他几个问题，我们下文再分析！那么从理论上来看，是不是峰谷电没有差异了？也就是说没有浪费了？也不对，比如水力发电在丰水期，即使空载也要将水排走，或者真没有用电设备，那么干脆就泄洪，所以浪费的不是电能，而是水的重力势能！

另一个比如火电则是蒸汽轮机，为应对突发用电高峰，那么必须有储备功率，发电机都处在热机状态，以维持突发高峰，假如没有人用这些电能的话，维持这些设备运转就得消耗大量的蒸汽，这次浪费的是蒸汽的热能。

还有风电和太阳能，这两个比较难伺候，因为有风和充足阳光的时候不一定有人用电，要用电的时候往往没有风或者是晚上了，所以要搭配电网调节或者增加储能设施，比如有的太阳能是利用光照聚焦加热熔盐储能，然后再加热蒸汽推动蒸汽轮机发电，这个熔盐加热还是具有一定的储能效果的，比直接的太阳能电池应对高峰低谷要强很多。

光热太阳能电站

怎么保证220/380V，50HZ稳定输出？

我国的工业用电标准是50HZ，一般工业用发电机有三个级别：

• G1：一般照明或者简单电器对频率要求不高的负荷，要求最低，频率变化范围：8%
• G2：负载变化时允许有一定的频率和电压的波动，比如水泵或者风机等，要求一般，频率变化范围：5%；
• G3：对电压和频率要求比较高，比如无线电通信，对发电机波形都有部分要求，频率变化范围：3%；
• G4：对频率、电压与波形要求很高的计算机机房或者数据中心，或者其他要求很高的科研场合。频率变化范围：AMC，比如UPS频率一般变化范围很少超过0.5HZ，大部分时都在0.1之内，马上就会自动调整过来，更多的时候就是标准50HZ。

但对于机械式的发电机就不那么容易了，不过也是有办法的，要求一般的场合发电机频率要求是G2，也就是±5%范围，小型机几千瓦的汽油发电机是联动风门的，负载重会联动风门调节化油器开口，加大氧气与汽化的汽油进入气缸，增加转速，轻载则反之！当然柴油机则是加大喷油量等，原理是一样的！

如果是水利发电，那么有两种了，最基本就是调节水流，现代发电机则是调节水流和调节励磁，保证输出的电源频率严格符合标准。

电压调节其实和频率调节是类似的，也同样通过油门或者水流调节转速或者调节励磁磁通来达到稳定电压，不过那种手拉式启动的小发电机的电压与频率变化范围是比较大的，因为只有速度反馈这一种方式。

另外要提醒下的是，大型发电机发出的电压根本就不是220V/380，这种一般在几千瓦和几十千瓦的发电机中使用，大型水电站的发电机高达6.3KV，甚至数万伏，当然远程输电还要变压到110KV或者220KV甚至更高的电压，避免电流过大损耗，到用电地区时再用变压器降压配电，再经居民区变压配电等多级降压与配电过程到厂区或者居民用电。

特高压变电站

我国民用电是单相，相线与零线电压是220V。工业用电是三相，相线间电压是380V，其实就是民用电的三根相线之间的电压，一般民用标准配电有相线、零线和地线（单相三线制）！工业用电为三相线，一零线，一地线（或者根据需求选用TN-C系统还是TN-S系统或者TN-C-S配线）

太阳能发电如何变成交流电？

如果是熔盐蓄热蒸汽发电的太阳能电站，其实和火电或者水电没有什么区别，假如是太阳能电池，那么必须有逆变设备将直流电逆变为工频交流电，如果要入网的话还有同步频率的要求，当然如果发电机要入电网的话也有一个频率同步要求。

逆变器大家都知道，最简单的就是很多农村朋友抓鱼的机器就是，不过这个对波形和电压甚至频率都没有控制要求，而入网的要求就多了，工频交流电波形是正弦波，这个是发电机励磁特性得到的，发电机很容易，可惜电子设备要模拟出正弦波，还是有点难度的。正弦波也符合变压器的硅钢励磁特性，如果方波的话，估计得上铁氧体（开关电源中的中频和高频电源应用比较多）。功率就没有硅钢片的铁芯那么大了！

工业并网用的光伏逆变器

怎么储存这些浪费的能源？

发电站最喜欢一天到晚的直线负荷，但这不可能，因为民用电晚上就睡觉了，夏天和冬天会有空调需求，春秋就没了，还有工业用电也有峰谷，大致和民用高峰有点相反，反正想要一条直线是不可能的。

2020年2月26日国网江西省电力有限公司调度大厅的复工后用电负荷实时曲线

所以如何将谷底时弃风，弃光还有浪费的水资源利用则是综合利用能源的一个最佳方式，但大规模蓄电是有难度的，如果用蓄电池成本实在太高，因此有将车用锂离子电池回收改装为蓄电车或者蓄电站的，当然这种规模远远比不上抽水蓄能电站！

它的原理很简单，将水谷电时的电能抽水到海拔比较高的位置，以重力势能的方式保存起来，等用电高峰时发电调节，两个时间段的用电差价就是抽水蓄能电站的利润。浙江安吉天荒坪就有当时亚洲装机容量最大的抽水蓄能电站。

安吉天荒坪抽水蓄能电站的蓄水湖

除了电池、抽水蓄能外，还有电解水或者压缩空气蓄能等几种方式，对于个人来说，将一些耗能比较大的操作在谷电时期使用，比如一整天用的开水，或者谷电时烧水洗澡等等也算是“蓄能”的一种啦！

这么多的回答没有一个说到点子，扯一些没用的。我直接给出答案吧：没用的电直接＂浪费＂了。为什么打引号？因为不是真正的浪费。如果一条线路的输电功率是100kw，而只带50kw的负载，另外50kw实际上是浪费了（准确应该叫闲至了）。有一点需要明白，现在的供电网络是智能的，能适时计算整个供电地区的用电量，这个用电量会反馈给发电厂，发电厂根据总用量来计算开几台发电机，发电机发电的总功率必须要等于或大于电网的峰值总用电功率。这时候问题就来了，同一天时间白天用电很大，比喻白天用电总功率为100kw，晚上只有60kw，电厂有3台50kw的发电机组，白天开两台机组发电刚好，晚上开一台又不够，开2??台吧有40kw是真正的浪费了（比较先进的发电机组可以智能控制水流大小来降低发电功率，节省水）。这就是题主想要的答案：没用的电浪费掉了。但人类很聪明的，能卖钱的电怎么可以白白浪费呢？办法就是：水电开发抽水蓄能。晚上利用多余的电带动水泵把放掉的水又抽回到水库中，白天用这些水再发电，等等等等。

题主问:当发电机发电，如果没有电器用电，那么这些发出来的电去了哪里?看样子题主不是专业人士，甚至连物理都没学过，以水电站为例来说明一下，水电站利用水的落差产生的能量，推动水轮机的转轮旋转，再通过主轴带动发电机转子旋转，转子上的磁极形成的磁场也在旋转，因此定子线圈不断的切割磁力线，从而产生电流发出电，即是水能一机械能一电能的过程，正常发电的情况下，水电站的水能与外界用电户能量是平衡的(除了中间损失)，那么题主的问题就变成这样:当电网故障突然跳闸，发电机断开甩负荷，水流产生的能量到哪里去了?专业的角度来回答就容易了，发电机突甩负荷时，如果没有及时关闭水轮机导叶或喷针从而切断水流，机组转速会迅速上升，直至达到飞逸转速为止，但这种情况破坏力是很大的，这时水能没有转换为电能，水能消耗在高速旋转过程中的风阻、摩擦损耗去了。所以，当机组突甩负荷时，调速器要按照事先设定的水轮机导叶关闭规律关闭导叶或喷针，切断水流，尽量避免产生飞逸破坏。当然关闭规律和关闭时间要通过计算设定，关闭不能太快也不能太慢，这就是所说的要进行调节保证计算才能确定。

我以上的解释，题主应该明白了吧。

看了很多回答都是错误的，所以说，不懂的就不要装懂了，以免误导别人。发动机要发电，需要有动力，当然也需要有负载，发动机带动发电机发电，在没有负载的情况下，是不发电的，因为发电机的电枢和用电负载根本没有组成回路，这时候发电机就是在空转，基本上也不会消耗多少动力，然后，如果发电机接上负载，就会根据负载的大小付出相应的电流，当然，发电机也同时会消耗发动机相应的功率，发电机负载越大，消耗发动机的功率就越大，所以，不存在浪费一说，当然，要尽量的避免小马拉大车，这样发电机会因超载而烧毁的。你手头如果有一个12伏小发电机，你可以通过开关接一个12伏小灯泡测试，没有打开开关时，用手转发电机是就是空转，还会有惯性，基本没有阻力。打开灯泡开关，就会感觉发电机有很大的阻力，基本不会有惯性了。如果接两个灯泡，转动发电机就会感觉更吃力。这就说明了，发动机没有接负载就没有发电，也不存在浪费损失。

浏览了一下前几个回答，没能解决提问者的疑惑，作为核电站工作者解答下这个问题。

首先，一台发电机不会只带一个用电设备，而是会通过电网来分配电能，电网中一台设备停运，可能另一台设备刚好启动。

以核电站为例，发电机功率是1000MW左右，也就是每小时可以发出1000MW*h的电能，这些电能除了极小一部分供电站自己的用电设备外，剩下超95%的电能都会输送到电网，电网将电能分配给各个用户，全国电网联网，如果一台功率为5kW的用电设备停运，在另外的两个地方可能分别有两台功率为2kW和3kW的设备启动，这样电能就不会浪费了。

图释：我国远距离特高压输电，世界领先，有望成为新的国家名片

其次，如果某个时段，停运的用电设备多余启动的用电设备，比如夜间，或者法定节假日，那就只有让发电机降功率运行或者直接停运，专业术语叫调峰或者调停，这倒不是为了避免浪费，主要为了电网稳定。

在夜间或者法定节假日，工厂停产，用电量自然也不多，这时电网调度就会给电站运行人员打电话，调峰降功率，如果电网电能还无法消纳，这时就会跳停，即将发电机打闸停机。

图释：智能电网图

最后，城乡用电往往有高峰期和低谷期，用电需求不很平衡，其实调峰是很频繁的，尤其是专门的调峰电站。

图释：抽水蓄能电站原理图

最好的调峰电站就是抽水蓄能电站，当用电低谷时，电站启动抽水泵把水抽到高处储存，这个过程电能转化为水的重力势能，当用电高峰时，开闸放水发电，向电网输送电能，重力势能转化为电能。

图释：抽水蓄能电站

此外，个别工厂有自备电厂，如大型的铝厂，工厂所属电厂发电后只给自己工厂供电，并没有通过国家电网，如果工厂停止生产铝，那电厂就必须停机，根本原因就是电能无法大量存储，只能随产随用。

电厂联网就避免了因为小负荷停止用电而频繁调停机组，增加了供电稳定性。

今天的科普就到这里了，更多科普欢迎关注本号！

看不下去，来回答这个问题。简单地说，发电机在没有负载的情况下空转，发电机的电是没有正常发出来的，也就是从发电机本身来说电几乎没有损失。这是因为如果发电机没有负荷，发电机的线圈电路相当于开路，几乎没有什么电流通过。如果是交流发电机，那么可能由于线圈间的微小电容，所以线圈间会有极小的电流，这时候的电磁反向阻力非常小。这些振荡电流会产生电磁波，向外辐射能量，但这个占到输入发电机能量的很小部分。

大部分输入发电机的能量被克服发电机转动的运动阻力，包括轴承的摩擦力，转子的空气阻力，很小部分的电磁阻力。这些大部分转变成热量或流动的空气的能量被带走。

这个时候的发电机相当于怠速的汽车发动机，只需要很小的一点油，就能保持转动，发电机没有负荷时就是这个状态。

如果接上负荷，发电机线圈就会产生电流，电流会产生磁场，磁场会产生转动阻力，这时候必须增加输入发电机的能量，否则发电机会停下了，只有当输入的能量大于消耗的能量发电机才能运转。

电如今已经是我们生活中不可或缺的物质，因此大大小小的电厂都在日夜不停地发电，那么如果发出的电用不完，多余的电去了哪里呢？刚好看到一篇专家的文章，听听专家怎么说。

大家都明白，正常运作的情况下供电一定比用户需求的电能要多，否则局部地区用电负荷突然增加，供不应求容易导致大规模停电。发电厂产生的过剩电能一部分会通过电网被调度到电力匮乏的地区。电网就像城市的地铁线、公交线路，成网以后才可以发挥调配作用，并且电网的分布越广，电力系统整体就越稳定。我国目前从超高压，高压到普通电网都具有世界领先的技术能力，全国建设了包括西电东送等完善强大的输电网络，可以在全国范围内进行调配。

我国采用的是220伏电压，50赫兹的交流电，也就是说电流方向每秒钟改变50次，本质就是一对磁极的发电机转子每秒钟转动50圈。如果是许多工厂的大型设备集体开工，居民生活电器也都在使用，就可能对城市的电力系统产生影响，阻抗会突然增加，每秒钟转50圈的转子可能变成49圈，如果该城市依旧不增加供电量，电压就会降低，低到一定数值，电器就无法使用，城市电网就会瘫痪。

为了避免这种情况发生，电网调度就会发出指令，要求发电企业增加供电量。热力发电厂就会提高发电机转速，保证220伏电压和50赫兹频率电流稳定输出。水力电厂也会如此。目前国家电网的自动化控制非常先进，会保证各个电网的均衡，当某城市电力无法满足需求时，还可以跨区调度。

说了这么多，还没有解决你的疑问，电力的供应一定得大于实际需求，才有随时调度的能力，那么一定会有多余的电，怎么处理呢？

答案就在水力发电厂。抽水蓄能电站是一种专门为解决电力过剩而设计的水力发电站，当电力负荷处于低谷时，多余的电能会给水泵，将低处的水输送到高处的水库储存起来，待高峰时再用来发电。亚洲最大的抽水蓄能水电站——天荒坪水电站，年抽水耗电量42.86亿千瓦时，发电量31.60亿千瓦时，能源利用率达到了73.7%。

（资料来源网络）

发电机在工作的时候，如果没有用电器用电，发电机是不发电（没有电能输出）的，这时候发电机处于空转状态。

如果是柴油发电机，会明显的感觉到柴油机在空转，就象柴油车挂空档轰油门一样，如果是火力发电厂，蒸汽轮机会自动调小进气量，水力发电也类似。

现在的发电机组都是并网发电的，发电机组发电后都连接到电网上，再对外输送。发电机发多少电用户就用多少电。

那么用电高峰的时候，电不是不够用了吗？如果发电机组发的电是固定的，用电设备增多了，电压就会降低，所有连接在电网上的用电设备功率都会下降，保持发电与用电相等，这就是为什么用电高峰期的时候电压会比较低的原因。

为了避免电压波动太大影响用电质量，同一电网众多的发电机组里，会配备有备用发电机组，这些备用的机组叫做调峰机组，用电高峰期当电网电压下降到下限的时候，这些发电机组就会启动发电，给电网补充电能。

这么说，你明白了吗？