上学时候学的物理都忘干净，今天突然有个想法，大家看看问题出在哪？
2024-11-19 阅读 18
更新于 2024年11月21日
虽然这是个太基础的问题了，但就冲着题主画了幅这么漂亮的图，我也要回答下这个问题。因为这幅画表明题主是很认真的在问。
一、最简单直接的回答由于能量守恒，你寄予希望的 “只要发电机组产生的电量高于抽水机消耗的” 这种情况是不会发生的。所以，你的目标无法实现。
其实这种装置真实的在我国存在着，而且为数不少，这种装置叫做“抽水蓄能电站”。只不过，由于能量总是有损耗的，所以，抽水蓄能电站的效率不会特别高，但毕竟能够作为一种主流的电能储存方式，效率也不是很糟糕。大概抽水蓄能电站的效率能达到75%左右。也就是说，如果消耗100度电抽上来的水，当需要用电的时候，这些水能够发出大约75度电。所以，这肯定是一个亏本的生意，只不过很多时候为了确保电网的平衡，以抽水蓄能的方式储存电能还是目前最主流的方式，毕竟大规模的电能储存是世界级难题。
感兴趣的朋友可以找找自己所居住的城市附近是否有抽水蓄能电站。北京最早的抽水蓄能电站是十三陵水库的蟒山抽水蓄能电站，可以去到电站的天池参观，好像是10块钱的门票，大家感兴趣可以去看看。十三陵水库的抽水蓄能电站被称为北京最后一根火柴，当年的条件下如果北京城市电网因为各种原因导致电网解裂停摆，那么启动恢复电网所需的电能就要靠 “这一池春水” 了。
北京十三陵抽水蓄能电站山上面的天池这是山下面的十三陵水库二、物理一点的回答既然题主的物理学都忘干净了，那么我这里物理一点的回答也干脆直说大白话吧。
物理学研究的是自然界万事万物发展变化的最基础规律的科学。由于自然界的事物变化实在太复杂了，物理学家也不是超人，也无法直接处理过于复杂的情况，因此，他们研究出来的物理学的一个特点就是——能够简化问题。而其中一种简化的方式就是寻找复杂变化过程中不改变的东西。这样的东西在物理学中叫做守恒量。
能量这玩意就是物理学家本着这个目的研究出来的一个物理量。大量物理实验证明，这个被定义为能量的物理量还真的在复杂变化中守恒。所以，下图中题主所设想的“产生的电量高于消耗的电量”这种情况就没戏了，因为电量就是一种能量，而能量这玩意是守恒的，不会凭空增加。
题主漂亮的图片守恒是守恒，但这个守恒指的是总的能量不变，可是能量的组成结构却总在变，比如电能转化为动能、动能能转化为引力势能、弹性势能之类的。最讨厌的就是能量这玩意在各种转化过程中总要偷偷分出一部分转化为我们人类不太方便利用的一种形式——热能，尤其是那种散失到大自然界（如空气、海洋湖泊等）的热能。这种热能我们人类基本就无法再直接利用了。
正是由于能量的这个讨厌的特性，我们人类的一切设计好的、有意义的生产过程都会伴随着不可避免的能量损耗（跑到大自然界而无法再利用的能量），这也是没办法的事情。
因此，要想维持题主这个不断循环的 “抽水-发电” 装置，不仅不能获得额外的能量，还需要不断的补充电能。这就是你问的 “出问题之所在”。
最后补充一句，物理忘光了也没关系，物理理论本就是物理学家研究出来用最简单的形式来讨论复杂变化的东西。所以，你只需要在知乎上随便问问，尤其是要给人一种很认真的在问的感觉，就会有人不厌其烦的给予回答，这种最简单的物理理论形式 —— 能量守恒 —— 就会重新传回到你的头脑中了。
如果一颗星球的引力很奇怪——早上是1个g，晚上就只有0.8个g了，那我们确实可以利用晚间电机抽水、早上放水发电来产生额外的净电力输出。
甚至，如果一个系统的物理规律不满足时间平移不变性，那它就没有能量守恒项，我们真的可以提取出很多很多的能量，用在我们需要的地方！
然而，我们这颗星球、乃至这个宇宙都不存在这种条件[一滴泪]
只要发电机组产生的电量高于抽水机消耗的问题就在这，不是说你在图上多画几个发电机发电量就能超过抽水机耗电量的
