海水抽水蓄能電站關鍵技術
抽水蓄能電站運行靈活、反應快速,是電力系統調峰和安全保障的重要手段。海水抽水蓄能電站是以海水為介質的一種新型抽水蓄能電站,相關研究具有前瞻性。它一般利用海洋作為下水庫,具有選址方便、占地面積小、水源充足等優點。目前國際上開展海水抽水蓄能電站的研究和工程數量還不多,但海島資源豐富的國家對海水抽水蓄能技術展現出了濃厚的興趣并開展了初步研究。日本從20世紀80年代就開始海水抽水蓄能電站相關技術的試驗研究,并于1999年建成了世界上第一座海水抽水蓄能電站——沖繩山原海水抽水蓄能電站,積累了海水抽水蓄能電站建設和運營的相關經驗。美國、印尼、愛爾蘭、蘇格蘭等國家也不同程度開展了研究。
為摸清我國海水抽水蓄能電站資源情況,做好電站項目前期儲備,國家能源局組織有關單位開展了全國首次海水抽水蓄能電站資源普查工作。本次普查工作范圍涵蓋除港澳臺外所有沿海省份,主要集中在東部沿海5?。ㄟ|寧、山東、江蘇、浙江、福建)和南部沿海3?。▍^)(廣東、廣西、海南)的近海及所屬島嶼區域。其余河北、天津、上海3省(市)沿海地勢平坦,不具備建設海水抽水蓄能電站基本地形條件。經過多年工作,根據站點地形地質、成庫條件、水頭、距高比、社會環境等方面的要求,全面普查、摸清了我國海水抽水蓄能電站資源總量及分布情況,形成了資源普查成果,并進一步研究篩選出了建設條件相對較好的典型資源站點,為海水抽水蓄能電站試驗示范項目選擇提供了很好的基礎。這是一項重要的基礎工作,填補了我國海水抽水蓄能電站資源調查空白。
在我國實施海洋強國戰略、壯大海洋經濟、拓展藍色發展空間的新時期,沿海及海島地區發展風電、太陽能發電等新能源,構建智能微電網系統,對隨機性、間歇式發電出力的儲能調節提出了新的要求。建設海水抽水蓄能電站與新能源等聯合運行,通過多能互補,提高能源利用效率,改善電能質量,有利于提高沿海及海島地區能源安全保障和應急儲備能力。
本次組織的論文有8篇,介紹了海水抽水蓄能電站資源普查情況與成果、試驗示范項目選擇和研究——福建寧德浮鷹島站點、海水抽水蓄能燈泡貫流式水輪機研究、水泵水輪機金屬材料防腐研究等,涉及內容豐富,可為初步認識、了解海水抽水蓄能電站這種新型電站提供基礎情況。
海水抽水蓄能電站涉及海岸線利用、海洋漁業和海事管理、生態環境、國防等多方面因素,條件相對復雜,并具有其獨有特性和技術難度,主要有海水防滲、建造物和水泵水輪機組的金屬材料防腐蝕、輸水管道防海洋生物附著阻塞等關鍵技術問題。另外,與常規抽水蓄能電站相比,海水抽水蓄能電站規模相對較小,單位造價高,經濟指標較差。需要在調研國外同類工程建設、運行管理經驗的基礎上,依托開展試驗示范項目建設研究,促進海水防腐、工程防護等關鍵技術進步,從而帶動海洋資源的綜合開發利用。
特約欄目主編
彭才德
特約欄目主編 | 彭才德,男,教授級高級工程師。1986年畢業于清華大學水利工程系,長期從事水電水利工程規劃設計、咨詢評估、技術審查工作?,F任水電水利規劃設計總院總工程師,中國水力發電工程學會水能規劃與動能經濟專委會主任。