​如果全世界的灯同时亮起，会发生什么？

当全世界的人们同时开灯，最显著的影响将是电力需求的急剧增加，毕竟显而易见，“电灯”要用电。

电力是一种通过多种不同燃料产生的二次能源。发电厂作为电力的生产工厂，利用煤炭、天然气、铀、水、风和阳光等一次能源来发电。随后，电力通过一个由输电和配电线路组成的网络——即电网，被输送到家庭和企业。

为了保持电网的稳定，电力必须按需供应。当有人开灯时，他会从电网中获取电力，发电机必须立即向电网中输入等量的电力。如果系统失衡，哪怕只有几秒钟，都可能导致停电。

要理解其中的原因，可以想想你的家在白天和午夜，或者在酷暑与清秋的用电量差异。

倘若全球各地的人们同时打开电灯，将会瞬间产生巨大的电力需求。发电厂必须迅速提高发电量，以避免系统崩溃，但不同发电厂对需求变化的响应方式各不相同。

燃煤电厂和核电站几乎可以在任何时候提供大量电力，但如果它们因维护而关闭或出现故障，可能需要数小时才能重新启动，且它们对负荷变化的响应也很缓慢。

燃气电厂能够更快地应对负荷变化，因此它们通常是满足用电高峰期（如炎热的夏日午后）需求的首选。

美国加利福尼亚州约书亚树国家公园的夜空，伴有科切拉谷人工灯光造成的光污染。图片来源：NPS/Lian Law

这些图像展示了用电模式。一年中（大图），人们在夏季制冷和冬季供暖上的用电量比春秋两季更多。每周，当许多企业歇业时，周末的用电量便会下降。（美国能源信息署，每小时电网监控器）

太阳能、风能和水力等可再生电力来源产生的污染较少，但不易控制。这是因为风速并非始终不变，而且在大多数地方，每天的日照情况也不尽相同。

电网管理者使用大型电池来平衡电力需求变化时的电力流动，但目前还无法在电池中储存足够的电力来为整个城镇或城市供电。这些电池不仅成本过高，而且耗电速度也过快。

一些水力发电运营商可以在需求低谷期将水抽到湖泊中，然后在需求高峰期放水，通过涡轮机来发电。

幸运的是，如果所有人同时开灯，有两件事可以防止整个电力系统崩溃。首先，世界上并没有单一的电网：大多数国家都有自己的电网，或者多个区域电网。

邻近的电网，比如美国和加拿大的电网，通常是相互连接的，以便跨境输送电力。但这些电网可以快速断开连接，因此即使某些地区停电，所有电网同时崩溃的概率也微乎其微。

其次，在过去20年间，LED灯取代了许多老式电灯。与早期灯泡不同，LED灯不会发热，消耗每单位电能可以产生更多的光，因此从电网中需要的电力要少得多。

根据美国能源部的数据，使用LED灯平均每年可为家庭节省约225美元。截至2020年，近一半的美国家庭在大部分或全部照明中使用LED灯。

除了为灯光供电，还必须考虑这些光的去向问题。照明的大幅增加会显著加剧天空辉光——即夜晚笼罩在城镇上空的朦胧光亮。

天空辉光的形成是由于光线在空气中的雾霾和尘埃颗粒上发生反射，产生一种弥散的光芒，进而掩盖了夜空的本色。光线很难控制：例如，它会从汽车窗户和混凝土等明亮表面反射出去。

夜间照明常常被过度使用。想想那些灯火彻夜通明的空置办公楼，或者那些本该向下照亮街道和人行道，却向上照射的路灯。

即使是设计精良的照明系统也可能加剧这一问题，使得城市和高速公路在太空中都清晰可见，而地面上的人们却看不见星星。这种光污染会干扰人体自然的睡眠节律，从而损害人类健康，还会让昆虫、鸟类、海龟和其他野生动物迷失方向。

如果全世界的人们都同时开灯，我们会看到电力消耗有适度增长，但天空辉光会显著加剧，夜空中也将看不到星星。这可不是什么诱人的景象。