我们为什么建抽水蓄能水电站,抽水蓄能水电站
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【摘 要】:抽水蓄能电站就是利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库,在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站。又称蓄能式水电站。它可将电网负荷低时的多余电能,转变为电网高峰时
抽水蓄能电站就是利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库,在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站。又称蓄能式水电站。它可将电网负荷低时的多余电能,转变为电网高峰时期的高价值电能,还适于调频、调相,稳定电力系统的周波和电压,且宜为事故备用,还可提高系统中火电站和核电站的效率。我国抽水蓄能电站的建设起步较晚,但由于后发效应,起点却较高,近年建设的几座大型抽水蓄能电站技术已处于世界先进水平。
抽水蓄能是一种经济资源。抽水蓄能可以把低价值能源转换成高价值能源,可以优化系统能源资源的利用,实现对不同价值、不同质量电能的时空移动,可以产生比他消耗的能源多得多的经济价值。
抽水蓄能是系统中一种不可缺少的特殊生产资源,依托于电力系统的高可靠性、顶峰填谷、调频调相等客观需求而存在的。常规电源有其调节约束,不能完全满足系统在故障等运行工况下的调节需求,需要备有一定容量的抽水蓄能,以备系统可以动态的随时的调用以应对其客观特性。
抽水蓄能站址资源本身是一种稀缺资源。抽水蓄能站址选择受制于外部环境因素,对水头、地质等要求较高,地理位置、自然条件优良的站址有限。如同煤炭、石油及常规水电资源一样,抽水蓄能站址资源本身是一个国家的稀缺资源。
1.保障电力系统安全稳定运行和电力有序供应
(1)充当事故应急电源,保障系统安全稳定运行。系统发生大功率缺失后,为了保障频率稳定、控制潮流在运行限额内,需要及时增加发电出力。相比煤电、气电,抽水蓄能机组启动时间短、调节速率快,可在一分钟左右从停机开至满发;相比常规水电,抽水蓄能电站更靠近负荷中心,大幅增发不影响系统稳定,且支撑系统电压的作用更强。因此,抽水蓄能已经成为电力系统中最优先调用的应急电源,在多次重大事故处理时紧急开机满发,有力地保障了系统安全稳定运行,是安全保底电力系统的重要组成部分。
抽水蓄能机组在应对北京“5.29”燃气机组大规模停机事件中,为保障首都电网安全稳定运行发挥重要作用。2019年5月29日,北京地区燃气机组因燃气压力低发生大规模停机事件,北京电网受电比例及各分区主变负载率迅速上升,网内电压支撑能力不足,系统安全稳定运行受到严重威胁。事故处置过程中,华北电力调控分中心迅速开启十三陵抽水蓄能机组,有效缓解功率缺额、主变负载率过快上升及电压支撑能力不足等问题,为保障首都电网安全稳定运行发挥重要作用。
抽水蓄能机组在英国“8.9”大停电事故中,为迅速恢复系统至正常运行状态发挥重要作用。当地时间2019年8月9日傍晚,英国发生大面积停电事故,波及包括首都伦敦在内的英格兰、威尔士等大片地区,造成约100万用户停电。事故处置过程中,英国电网调度机构积极采取措施,调用抽水蓄能机组等快速响应能力,短时增加出力124万千瓦,迅速恢复频率至50Hz,恢复系统至正常运行状态。
(2)作为黑启动电源,在大停电发生后及时恢复供电。近年来,美国、英国、印度、巴西等国发生的大停电事故警示我们,发生大面积停电的风险始终存在,电力系统中须配置一定规模的黑启动电源。抽水蓄能电站上库蓄能可靠、启动速度快、发电出力调节灵活、可持续供电时间长,是系统首选的黑启动电源,可为保障极端事故下的电力系统快速有序恢复提供有力支撑。
(3)承担系统尖峰负荷,保障电力有序供应,容量效益明显。我国电力电量平衡格局总体呈现“电量平衡有余,季节性用电高峰期间电力平衡能力偏紧”的特点。充分发挥抽水蓄能电站容量效益,保障系统迎峰度夏期间尖峰负荷供给,减少了系统为应对短时尖峰负荷的燃煤等机组装机容量。
例如,2017、2018年,“三华”电网负荷大于97%当年最大负荷的小时数约在30小时左右,占全年时长比重在0.3%左右;大于95%当年最大负荷的小时数约在50小时左右,占全年时长比重在0.6%左右。在夏季大负荷期间,华东电网抽水蓄能电站总体呈现“两抽三发”或“三抽三发”方式运行,华北、华中电网抽水蓄能电站总体呈现“一抽两发”方式运行,有力的保障电力平衡,减少了用户有序用电。
文章来源:《水电与抽水蓄能》 网址: http://www.sdycsxn.cn/zonghexinwen/2020/1103/334.html