混合式抽水蓄能電站開發技術
能源清潔低碳轉型是全球能源發展的必然趨勢。近年來,我國電力工業快速發展,能源結構迅速轉型,電網發展提速升級,對電力系統調節、平衡、優化能力的要求越來越高。抽水蓄能具有調峰填谷、調頻、調相、黑啟動等功能,且不同功能間啟停轉換靈活、迅捷,在保障電網安全經濟穩定運行中的作用越來越明顯。
目前,我國抽水蓄能裝機容量不足總裝機容量的1.7%,隨著電網安全穩定經濟運行要求不斷提高和新能源快速發展,抽水蓄能電站開發建設必要性十分迫切。但是,隨著抽水蓄能電站建設速度加快,也出現了一些新的問題,比如剩余的優良站址資源不斷減少,環境因素越來越復雜,項目開發建設條件越來越苛刻,特別是西北地區,抽水蓄能需求規模大,但可開發利用的常規抽水蓄能站址資源較少,難以滿足系統的需求。
我們注意到,我國常規水電開發程度高,結合常規水電開發混合式抽水蓄能的站址資源豐富,技術經濟上合理可行,具有建設周期短、水庫淹沒和環境影響小、投資省等優點。在抽水蓄能電站站點資源有限、開發條件越來越苛刻、水電資源開發程度越來越高的情況下,尋求結合常規水電開發混合式抽水蓄能不失為一種較理想的選擇。
基于上述思考,我們會同有關單位組織中國電建集團西北勘測設計研究院、華東勘測設計研究院、中南勘測設計研究院、北京勘測設計研究院和中水東北勘測設計研究有限責任公司,以及哈爾濱電機廠、東方電機廠等單位,歷時近四個月,對結合常規水電開發混合式抽水蓄能的有關問題作了進一步研究。
研究認為,利用常規水電開發抽水蓄能電站具有如下特點:一是通過優化水庫調度運行方式,可以提高常規水電站水庫平均運行水位和發電水頭,提高水能利用效率;二是調節容量大,常規水電上、下水庫庫容一般較大,連續發電或抽水運行時間長,可以進行周、旬、季調節等,更充分地發揮抽水蓄能電站的作用;三是建設周期短,可以利用現有基礎設施從而節省工程量和投資;四是水庫淹沒及環境影響小,開發制約因素相對較少;五是可以彌補抽水蓄能站點資源的不足;六是利用抽水蓄能機組水泵工況過魚,為魚類上行過壩提供一種新的手段。
本專題從結合常規水電開發抽水蓄能的必要性、開發條件、效益分析及開發建議、大容量抽水泵技術現狀、已投運電廠運行實例等角度,進行全面總結,為利用常規水電開發抽水蓄能提供系統的借鑒與參考。
特約欄目主編
高蘇杰

特約欄目主編| 高蘇杰(1961—),教授級高級工程師,國網新源控股有限公司黨委委員、副總經理,中國水力發電工程學會信息化專委會副主任委員,中國化學與物理電源行業協會儲能應用分會委員。先后從事抽水蓄能領域前期規劃、基建施工、運維檢修、科技創新、信息化建設等專業管理工作,主持完成大型抽水蓄能機組關鍵技術和成套設備的引進、自主化和工程應用,曾榮獲國家電網公司科學技術進步獎特等獎、中國電力科學技術獎一等獎、中國機械工業科學技術獎一等獎。主編《中國抽水蓄能成套設備自主化十年歷程與成就》。