有效存储电能的抽水蓄能电站

抽水蓄能电站是通过把低处的水抽到高处来蓄积能量,待电力系统需要时再发电的水电站。它把电网负荷低谷时多余的电能转化为水的势能储存起来,在负荷高峰时将水的势能转化为电能,实现了电能的有效存储,并将电能在时间上重新分配,有效调节了电力系统生产、供应、使用之间的动态平衡。

相比于其它储能方式,抽水蓄能具备资金投入少、设备寿命长、储能规模大、转换效率高、技术成熟、运行条件简便、清洁环保等特点,因而得到了快速发展和广泛应用,是目前电力系统中最成熟、最实用的大规模储能方式。

抽水蓄能电站一般与火电、核电、风电等配合运行,因其有调峰、填谷和承担旋转备用的作用,可减少火电机组开停机次数,节省额外的燃料消耗,保障核电站平稳运行,延长核电机组运行寿命；提高系统对风电、太阳能发电等波动性电源的消纳能力,是充分利用清洁的可再生能源。

抽水蓄能具有多重效益。抽水蓄能电站不仅具有调峰填谷的静态效益,而且由于其启动迅速,运行灵活,特别适宜在电力系统中承担调频、调相、负荷备用和事故备用等“动态”任务,以满足系统运行需要,从而产生“动态”效益。另外,抽水蓄能电站运行减少了系统燃料消耗,也就相应减少了污染物排放及其治理费用,不仅自身清洁,而且具有一定的环境效益；由于抽水蓄能电站具有调相功能,可相应减少系统需要配置的无功补偿设备,从而减少相应设备的建设费用。

我国抽水蓄能电站的发展,始于20世纪60年代后期。经过20世纪70年代的初步探索,80年代的深入研究论证和规划设计,我国抽水蓄能电站的兴建逐步进入蓬勃发展时期。目前,我国已积累了丰富的抽水蓄能电站建设经验,掌握了较为先进的机组制造技术,蓄能机组设备已基本实现国产化,电站的整体设计、制造和安装、调试技术更是达到了国际先进水平。

从地理分布来看,我国的第一批抽水蓄能电站主要分布在经济较为发达的东中部地区。随着我国西部、北部大型风电基地、太阳能发电基地的建设,迫切需要在送端地区也配套建设调峰能力强、储能优势突出、经济性好,且能提高输电线路经济性的抽水蓄能电站。同时,随着东中部地区经济的持续发展,对保障大电网安全稳定运行提出了更高的要求。当前,我国抽水蓄能电站正迎来新一轮建设高潮。

(左丰岐陶永宏范兴驰整理)

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