中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：盛夏時(shí)節(jié)，烈日炎炎。在草木蔥郁的深山之處，一座座抽水蓄能電站猶如一個(gè)個(gè)綠色的“糧倉(cāng)”，將大好“風(fēng)光”存入山河，為電網(wǎng)高質(zhì)量輸送綠色電能。迎峰度夏期間，國(guó)家電網(wǎng)有限公司充分發(fā)揮抽水蓄能機(jī)組快速啟動(dòng)、靈活調(diào)節(jié)的作用，提升大電網(wǎng)資源配置效率，加快新機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電，為保障電力供應(yīng)、促進(jìn)新能源消納和推動(dòng)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型作出貢獻(xiàn)。
靈活調(diào)節(jié) 做好“風(fēng)光”消納
6月以來(lái)，全國(guó)各地氣溫持續(xù)攀升，電網(wǎng)進(jìn)入迎峰度夏保供階段，對(duì)靈活性調(diào)節(jié)電源的需求不斷提升。
抽水蓄能電站是當(dāng)前技術(shù)最成熟、經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)、最具大規(guī)模開(kāi)發(fā)條件的綠色調(diào)節(jié)電源，與風(fēng)電、光伏發(fā)電、核電、火電等配合效果較好，在保障電力供應(yīng)、確保電網(wǎng)安全、促進(jìn)新能源消納方面發(fā)揮重要作用。
深山之中，抽水蓄能電站建有上下兩個(gè)水庫(kù)，在電力系統(tǒng)負(fù)荷低谷時(shí)利用富余電能將水從下水庫(kù)抽到上水庫(kù)儲(chǔ)存起來(lái)，在負(fù)荷高峰時(shí)將上水庫(kù)儲(chǔ)存的水放到下水庫(kù)進(jìn)行發(fā)電，具有調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相、儲(chǔ)能、系統(tǒng)備用和黑啟動(dòng)等“六大功能”，是電網(wǎng)重要的“調(diào)節(jié)器”“穩(wěn)壓器”和“充電寶”。
“自去年11月首臺(tái)機(jī)組投運(yùn)以來(lái)，阜康抽水蓄能電站時(shí)刻保持高強(qiáng)度運(yùn)行，每天運(yùn)行10小時(shí)以上。迎峰度夏期間，電站白天用電抽水，凌晨過(guò)后放水發(fā)電，每天機(jī)組運(yùn)行差不多20小時(shí)，對(duì)促進(jìn)西北地區(qū)風(fēng)電、光伏等新能源消納，助力‘疆電外送’起到重要作用?！眹?guó)網(wǎng)新源新疆阜康抽水蓄能有限公司設(shè)備管理部兼運(yùn)行管理部主任左建說(shuō)。
新疆是我國(guó)重要的綜合能源基地之一，近年來(lái)，新疆全面布局“風(fēng)光”產(chǎn)業(yè)鏈，新能源發(fā)展實(shí)現(xiàn)“加速跑”。截至7月12日，新疆新能源發(fā)電裝機(jī)規(guī)模超8000萬(wàn)千瓦，占新疆總裝機(jī)的近一半，風(fēng)光項(xiàng)目裝機(jī)將成為新疆新增裝機(jī)的主要來(lái)源。
當(dāng)前，新型電力系統(tǒng)建設(shè)正在加快推進(jìn)，新能源滲透比例不斷提高，源荷兩端隨機(jī)性、波動(dòng)性加大，電力系統(tǒng)“雙高雙峰”特點(diǎn)愈發(fā)突出，對(duì)緊急事故支撐、新能源消納和系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)提出了新的要求。抽水蓄能依托容量大、工況多、速度快、可靠性高、經(jīng)濟(jì)性好等“五大技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)”，在電力系統(tǒng)中的作用得到進(jìn)一步拓展。
阜康抽水蓄能電站是我國(guó)西北地區(qū)首座投產(chǎn)發(fā)電的抽水蓄能電站，電站總裝機(jī)容量120萬(wàn)千瓦，可平抑新能源出力波動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)電能的余缺互濟(jì)、時(shí)空互補(bǔ)，有力支撐新疆“風(fēng)光火儲(chǔ)一體化”大型綜合能源基地建設(shè)。
“迎峰度夏期間機(jī)組運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，每天停機(jī)三四個(gè)小時(shí)且時(shí)間不連續(xù)，運(yùn)維人員只能在凌晨三四點(diǎn)才有時(shí)間檢修消缺。雖然很辛苦，但大家都認(rèn)為電站剛投運(yùn)不久，正是學(xué)習(xí)提升的好時(shí)機(jī)，干勁都很足?！弊蠼ń榻B。
作為負(fù)責(zé)國(guó)家電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)區(qū)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)抽水蓄能電站的全資子公司，國(guó)網(wǎng)新源集團(tuán)有限公司為服務(wù)迎峰度夏電力保供，加強(qiáng)抽蓄機(jī)組運(yùn)維管理，合理安排機(jī)組定檢消缺，確保機(jī)組在關(guān)鍵時(shí)刻“開(kāi)得啟、頂?shù)蒙?、穩(wěn)得住”。同時(shí)做好電站黑啟動(dòng)準(zhǔn)備和應(yīng)急處置準(zhǔn)備，確保緊急情況下通信暢通。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，今年6月，北京十三陵、河北潘家口、河南寶泉、河北豐寧、山東沂蒙等抽水蓄能電站充分利用午間用電負(fù)荷低谷期，保持機(jī)組滿(mǎn)負(fù)荷抽水運(yùn)行，配合電網(wǎng)消納午間光伏、風(fēng)電等新能源。
“豐寧抽水蓄能電站緊鄰京津冀負(fù)荷中心和冀北千萬(wàn)千瓦級(jí)新能源基地，且接入張北柔性直流電網(wǎng)，助力清潔能源外送。夏天光伏發(fā)電量大，最近電站11臺(tái)機(jī)組白天滿(mǎn)負(fù)荷抽水，助力新能源消納。晚上用電高峰時(shí)放水發(fā)電，為京津地區(qū)送去源源不斷的綠色電能。”國(guó)網(wǎng)新源河北豐寧抽水蓄能有限公司運(yùn)行部副主任趙日升說(shuō)。
當(dāng)前，我國(guó)大力推動(dòng)新能源高質(zhì)量發(fā)展，對(duì)電網(wǎng)的系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力提出更高要求。抽水蓄能電站作為綠色、低碳、清潔、靈活的調(diào)節(jié)電源，能夠有力促進(jìn)新能源大規(guī)模、高比例接入電網(wǎng)。
國(guó)家電網(wǎng)加快核準(zhǔn)在建及納入規(guī)劃的抽水蓄能項(xiàng)目建設(shè)，積極爭(zhēng)取優(yōu)質(zhì)站址資源，支持支撐性、調(diào)節(jié)性電源建設(shè)和儲(chǔ)能規(guī)?；瘧?yīng)用。今年上半年，國(guó)家電網(wǎng)開(kāi)工建設(shè)安徽岳西抽水蓄能電站，建成投運(yùn)新疆阜康、遼寧清原等10臺(tái)抽蓄機(jī)組，其中福建廈門(mén)、重慶蟠龍2座抽水蓄能電站實(shí)現(xiàn)全面投產(chǎn)發(fā)電。
迅速響應(yīng) 保障電力供應(yīng)
當(dāng)前高溫天氣持續(xù)，用電負(fù)荷快速攀升。中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)預(yù)計(jì)，迎峰度夏期間，全國(guó)最高用電負(fù)荷比2023年增加1億千瓦左右，如果出現(xiàn)持續(xù)大范圍極端高溫天氣，最高用電負(fù)荷可能增加到1.3億千瓦。
抽水蓄能機(jī)組啟停靈活、反應(yīng)速度快、調(diào)峰能力強(qiáng)，能快速響應(yīng)電網(wǎng)調(diào)度，全力保障迎峰度夏用電需求。
長(zhǎng)三角地區(qū)是我國(guó)的經(jīng)濟(jì)重鎮(zhèn)，電力需求巨大。入夏以來(lái)，浙江仙居、安徽瑯琊山、安徽金寨等抽水蓄能電站保持滿(mǎn)抽滿(mǎn)發(fā)運(yùn)行方式，持續(xù)為華東電網(wǎng)提供靈活調(diào)節(jié)電源。今年上半年，安徽金寨抽水蓄能電站綜合利用小時(shí)數(shù)高達(dá)1698小時(shí)，位居華東電網(wǎng)調(diào)度的10家抽水蓄能電站首位。
每晚8時(shí)，安徽金寨抽水蓄能電站地下廠(chǎng)房都隆隆作響，4臺(tái)抽蓄機(jī)組頻繁啟動(dòng)，高速運(yùn)轉(zhuǎn)，為用電晚高峰放水發(fā)電?！坝宥认钠陂g，我們電站每天下午6時(shí)至晚上12時(shí)放水發(fā)電，為安徽晚高峰用電提供保障。凌晨1時(shí)后抽水蓄能，為第二天的發(fā)電蓄積能量?！眹?guó)網(wǎng)新源安徽金寨抽水蓄能有限公司設(shè)備部（機(jī)電部、物流中心）主任王少華說(shuō)。
近年來(lái)，由于夏季氣溫偏高，經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展，安徽省用電負(fù)荷不斷增長(zhǎng)，對(duì)抽水蓄能電站頂峰出力的需求更加強(qiáng)烈。
為完成迎峰度夏保供電任務(wù)，安徽金寨抽水蓄能電站在6月15日前完成檢修工作。針對(duì)迎峰度夏期間氣溫高、機(jī)組運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)，運(yùn)維人員每天對(duì)大功率電機(jī)、水泵、油泵的接線(xiàn)端子、電纜接頭進(jìn)行排查緊固，利用紅外成像儀進(jìn)行觀(guān)測(cè)，避免機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間高溫運(yùn)行導(dǎo)致過(guò)熱問(wèn)題，特別增加了晚高峰（晚上8~9時(shí)）4臺(tái)機(jī)組發(fā)電期間的紅外測(cè)溫特巡，確保機(jī)組安全可靠運(yùn)行。
王少華2008年參加工作，見(jiàn)證了我國(guó)抽水蓄能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。“我剛?cè)肼殨r(shí)，抽水蓄能機(jī)組的國(guó)產(chǎn)化設(shè)備還處于學(xué)習(xí)外國(guó)設(shè)備的階段，設(shè)備故障較多，電站很難長(zhǎng)時(shí)間高強(qiáng)度運(yùn)行。經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展，我國(guó)抽水蓄能機(jī)組的國(guó)產(chǎn)化設(shè)備已經(jīng)非常成熟，設(shè)備的各項(xiàng)性能都很優(yōu)秀，這為迎峰度夏期間機(jī)組的高強(qiáng)度運(yùn)行提供了保障。”王少華說(shuō)。
目前，我國(guó)在定速抽水蓄能機(jī)組技術(shù)方面已經(jīng)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，不但一舉破除了國(guó)外長(zhǎng)達(dá)20多年的技術(shù)壟斷，還在涉及機(jī)組安全性和穩(wěn)定性的關(guān)鍵技術(shù)方面對(duì)國(guó)外實(shí)現(xiàn)了超越。
國(guó)網(wǎng)新源集團(tuán)密切關(guān)注不同地區(qū)系統(tǒng)運(yùn)行方式、調(diào)節(jié)需求和各電站運(yùn)行特點(diǎn)，做好電源出力特征和新能源消納情況分析，把提高設(shè)備健康水平、確保機(jī)組運(yùn)行可靠、應(yīng)急響應(yīng)迅速、隨調(diào)隨啟擺在首位，充分發(fā)揮抽水蓄能電站靈活調(diào)節(jié)和關(guān)鍵支撐作用，切實(shí)增強(qiáng)電網(wǎng)安全韌性。
為降低對(duì)電網(wǎng)的影響，浙江天荒坪、江蘇宜興、安徽績(jī)溪、浙江仙居等抽水蓄能電站充分利用周末負(fù)荷低谷開(kāi)展機(jī)組定檢消缺，全力支撐電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
投產(chǎn)提速 有力支撐電網(wǎng)
進(jìn)入“十四五”時(shí)期，我國(guó)發(fā)展抽水蓄能的步伐明顯加快，各種利好政策也紛至沓來(lái)，抽水蓄能產(chǎn)業(yè)迎來(lái)黃金發(fā)展期。
國(guó)網(wǎng)新源集團(tuán)加強(qiáng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，落實(shí)機(jī)組調(diào)試期間安全管控措施，高效推進(jìn)迎峰度夏期間新疆阜康、河北豐寧、遼寧清原、江蘇句容等抽水蓄能電站新機(jī)組如期投運(yùn)，為電力保供提供更強(qiáng)支撐。
8月11日，國(guó)內(nèi)首臺(tái)大型交流勵(lì)磁變速抽水蓄能機(jī)組——河北豐寧抽水蓄能電站12號(hào)機(jī)組順利完成15天試運(yùn)行，正式投產(chǎn)發(fā)電，標(biāo)志著國(guó)內(nèi)首次引進(jìn)技術(shù)、引進(jìn)設(shè)備的“雙引進(jìn)”大型交流勵(lì)磁變速抽水蓄能機(jī)組在豐寧抽水蓄能電站成功應(yīng)用落地。
引進(jìn)變速機(jī)組，是國(guó)網(wǎng)新源河北豐寧抽水蓄能有限公司機(jī)電部主任陳磊的心頭大事。學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)、與外國(guó)公司數(shù)次接洽、制訂技術(shù)方案、安裝調(diào)試……從電站建設(shè)開(kāi)始，陳磊緊盯引進(jìn)變速機(jī)組的每個(gè)環(huán)節(jié)，一項(xiàng)都沒(méi)落下。
與定速機(jī)組相比，變速機(jī)組在抽水工況運(yùn)行時(shí)可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)輸入功率，通過(guò)調(diào)整轉(zhuǎn)子交流勵(lì)磁（為發(fā)電機(jī)等提供工作磁場(chǎng)的設(shè)備）電流，實(shí)現(xiàn)有功功率快速調(diào)節(jié)。
“以一臺(tái)30萬(wàn)千瓦的機(jī)組為例，定速機(jī)組的功率調(diào)節(jié)范圍有限，需要頻繁啟停機(jī)。而變速機(jī)組的功率可以在22萬(wàn)至30萬(wàn)千瓦之間調(diào)節(jié)，更加柔性地響應(yīng)電網(wǎng)需求?！标惱诮榻B，變速機(jī)組可以讓風(fēng)電、光伏等波動(dòng)性新能源更加穩(wěn)定地接入電網(wǎng)，為大規(guī)模發(fā)展新能源提供有利條件。
在響應(yīng)電網(wǎng)速度方面，變速機(jī)組同樣具有優(yōu)勢(shì)。“定速機(jī)組一般在2秒內(nèi)響應(yīng)電網(wǎng)，而變速機(jī)組可以在200毫秒內(nèi)響應(yīng)電網(wǎng)，更好地發(fā)揮調(diào)節(jié)作用?！标惱谡f(shuō)。
變速機(jī)組的運(yùn)行還考驗(yàn)著運(yùn)維人員的能力。趙日升介紹，在變速機(jī)組安裝調(diào)試階段，運(yùn)維人員全程參與外國(guó)專(zhuān)家的調(diào)試工作，努力提高運(yùn)維能力，為運(yùn)營(yíng)好國(guó)內(nèi)首臺(tái)變速機(jī)組打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
近年來(lái)，國(guó)家電網(wǎng)加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)和新型能源體系，有序建設(shè)抽水蓄能電站，為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、清潔能源消納增添動(dòng)能。預(yù)計(jì)今年年底前，江蘇句容、陜西鎮(zhèn)安、浙江寧海等抽水蓄能電站還將有10臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電，全年新投產(chǎn)裝機(jī)容量將超過(guò)620萬(wàn)千瓦。
6月18日，浙江省2024年迎峰度夏重點(diǎn)工程——寧海抽水蓄能電站500千伏送出工程投運(yùn)，標(biāo)志著寧波首座大型抽水蓄能電站——國(guó)網(wǎng)新源浙江寧海抽水蓄能電站正式接入浙江電網(wǎng)，電站首臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)進(jìn)入倒計(jì)時(shí)。
寧海抽水蓄能電站位于浙江省寧波市寧?？h，是國(guó)家能源局“十三五”規(guī)劃重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目、浙江省重點(diǎn)工程。該電站總裝機(jī)容量140萬(wàn)千瓦，安裝4臺(tái)35萬(wàn)千瓦可逆式水泵水輪發(fā)電機(jī)組，設(shè)計(jì)年平均發(fā)電量14億千瓦時(shí)，抽水電量18.67億千瓦時(shí)，建成后將承擔(dān)電力系統(tǒng)調(diào)峰、填谷、儲(chǔ)能、調(diào)頻、調(diào)相和緊急事故備用等任務(wù)，進(jìn)一步助力浙江能源綠色低碳轉(zhuǎn)型。
7月23日，江蘇句容抽水蓄能電站完成1號(hào)機(jī)組首次發(fā)電方向試驗(yàn)。
為確保調(diào)試工作安全高效開(kāi)展，句容抽水蓄能電站合理安排試驗(yàn)項(xiàng)目，聯(lián)合各參建單位對(duì)機(jī)組進(jìn)行全面檢查，逐一核對(duì)安全措施。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，各相關(guān)人員嚴(yán)格按照方案，依次進(jìn)行手動(dòng)開(kāi)機(jī)、緊急停機(jī)、升速停機(jī)及動(dòng)平衡試驗(yàn)，機(jī)組設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，各項(xiàng)數(shù)據(jù)良好，1號(hào)機(jī)組首次發(fā)電方向試驗(yàn)完成。
以山為勢(shì)，化水為能。深山之處，一座座抽水蓄能電站將發(fā)揮出經(jīng)濟(jì)社會(huì)環(huán)保效益，讓我們的生活綠意更濃、綠能更足。
抽水蓄能概況（2023）
資源儲(chǔ)量
●已納入規(guī)劃和儲(chǔ)備的抽水蓄能站點(diǎn)資源總量約8.23億千瓦/50億千瓦時(shí)
開(kāi)發(fā)情況
抽水蓄能累計(jì)投產(chǎn)規(guī)模突破5000萬(wàn)千瓦
●2023年，新增投產(chǎn)抽水蓄能515萬(wàn)千瓦，西北區(qū)域抽水蓄能投產(chǎn)實(shí)現(xiàn)零的突破
●年度核準(zhǔn)抽水蓄能電站49座，總?cè)萘?343萬(wàn)千瓦/4.0億千瓦時(shí)
建設(shè)特點(diǎn)
●在建項(xiàng)目機(jī)組呈現(xiàn)高水頭、大單機(jī)容量趨勢(shì)
●水庫(kù)大壩以面板堆石壩為主，100米級(jí)高壩占比逐漸增加
●輸水系統(tǒng)立面長(zhǎng)斜井布置方案應(yīng)用增加，能充分發(fā)揮輸水線(xiàn)路相對(duì)較短、水頭損失相對(duì)較小的優(yōu)勢(shì)
●硬巖掘進(jìn)機(jī)（TBM）施工技術(shù)應(yīng)用范圍逐步增大
利用情況
●全國(guó)總體以“兩抽兩發(fā)”運(yùn)行模式為主，抽發(fā)電量同比增長(zhǎng)均超過(guò)17.9%，抽水啟動(dòng)次數(shù)同比增長(zhǎng)18.2%，發(fā)電啟動(dòng)次數(shù)同比增長(zhǎng)10.0%
●華北等區(qū)域午間抽水消納新能源需求已經(jīng)顯著高于夜間抽水填谷需求
●全年參與調(diào)頻共7090臺(tái)次，抽水調(diào)相工況旋轉(zhuǎn)備用達(dá)2216臺(tái)次，有效應(yīng)對(duì)日益增長(zhǎng)的系統(tǒng)靈活調(diào)節(jié)需求
來(lái)源：《中國(guó)可再生能源發(fā)展報(bào)告2023年度》
