謝祁安 席立軍
(湖南省水利水電勘測設計研究總院 長沙市 410007)
以調枯為主的抽水蓄能電站(簡稱調枯電站)的經濟性及其開發價值,遠遠大于單純以調峰為主的抽水蓄能電站(簡稱調峰電站),在使用功能上調枯電站可兼顧調峰電站的功能,而調峰電站卻無法實現調枯電站的作用;由于調枯電站需有一個蓄水量較大的上庫,而這種水庫的壩址,一般只有在河流的上游和中游段的上游地帶才具備這種地形條件,因而這個上庫就具備河流龍頭水庫的特質,在調枯過程中,能使沿河下游各梯級都獲取一定數量的枯水電能,這是電網最需要的電能;從宏觀上看調枯電站是一種充分利用水資源,又能發揮巳有設備潛能的既經濟又環保的工程,值得研究和探討。下面以張家界市桑植縣小溪調枯抽水蓄能電站為例進行說明。
根據1988年湖南省水利水電勘測設計研究院編寫的“湖南省桑植縣小溪抽水蓄能電站查勘報告”,報告中指出:小溪上庫集雨面積28.04 km2,正常蓄水位540.0 m,有效庫容為5 280萬m3庫盆為奧陶系泥質板巖,成庫條件良好,壩址處基礎為泥盆系石英質砂巖,適合各種壩型;下庫為魚潭電站,該電站巳于20世紀90年代中期建成發電,下庫集雨面積3 473 km2,正常蓄水位250 m,有效庫容7 550萬m3,下庫為澧水干流中游段第一級梯級電站,水庫多年平均入庫流量37億m3,上、下庫水頭差290 m,隧洞總長約5 000 m,予計調枯裝機50萬kW。
小溪抽水蓄能電站由于上庫庫容較大,可供抽蓄的水量十分充足,假如在汛期結束前,能蓄滿一庫水,從每年的10月份開始,每天從傍晚8時正開始放水,每天放4小時,50 m3/s的流量,小溪上庫電站本身就可發出約2.5億kW·h的電能,50 m3/s流量的水沿澧水下放,下庫魚潭,以及花巖、木籠灘、紅壁巖、茶庵、城關、茶林河、三江口、青山、滟州等巳建成的梯級都得到補給,估計其發電量也在1.5億kW·h以上,其中還有宜沖橋、黃家鋪、巖泊渡等巳規劃的待建梯級工程尚未計算在內。如果說抽水電能需要7.5億kW·h,那么由此而獲得的電量不少于4億kW·h,其經濟性遠遠優于調峰電站,這只是一個粗略的估計,較準確的計算有待進一步的論證。該工程亦可兼備50萬kW的調峰作用,由于調峰不損失水量,其調峰裝機容量還可根據系統的要求加大,在地形與地質上均不受限制。
(1)調枯抽水蓄能電站是在受制于自然條件的情況下,充分利用水資源,向棄水索取能源的一種十分行之有效的方法。
(2)調枯電站在管理上,比較便于實現峰枯電價差的合理管理。
(3)調枯電站和調峰電站一樣能改善電網的供電質量,保證各個時段負荷的要求,這是其他形式的電站難于替代的。
(4)如果將核電與之配套建設,還可將核電在低谷期的剩余容量用來抽水,同理,還可以在煤源得到合理調配的情況下,解決湖南火電難于滿發和熱備用等問題。
由于1988年研討工作剛剛起步,湖南省尚有30%的水利資源有待開發,因此工作中斷,當時認為湘西北和湘西南地形條件有可能,湘東南有調節性能極好的東江水庫,湘東北不具備調枯抽水蓄能電站的條件,只作了平江福壽山和攸縣廣寒坪調峰抽水蓄能電站的規劃方案,僅此而巳。 (收稿日期:2010-04-13)