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实探响水涧抽水蓄能电站:像一个“充电宝”

来源:中国拟在建项目网    2021/09/29    
       国家能源局日前发布《抽水蓄能中长期发展规划(2021-2035年)》,大力发展抽水蓄能。一时间,证券市场风起云涌。抽水蓄能电站到底是怎么运作的?记者走进国网新源安徽响水涧抽水蓄能有限公司

  近日,国家能源局发布了《抽水蓄能中长期发展规划(2021—2035年)》,提出在加快能源绿色低碳转型的新形势下,抽水蓄能加快发展势在必行。

  抽水蓄能电站到底是个啥模样?上海证券报记者近期走进国网新源安徽响水涧抽水蓄能有限公司,实地探访中国第一个主要设备实行国产化的抽水蓄能电站。

  绿树碧水堪比“生态保护区”

  从安徽省芜湖市驱车向南大约40分钟,记者来到了位于三山区峨桥镇的响水涧抽水蓄能电站。这里与芜湖市区直线距离为30公里,与上海直线距离也只有300公里。

  “响水涧,水不响。”走进响水涧抽水蓄能电站,记者没有听到传统水电站那种奔泻的流水声,也没有看到河水流淌,取而代之的是静静的两个“湖泊”,“湖泊”的周围绿树成荫,芳草遍地,活脱脱一个生态保护区。

  抽水蓄能电站可分为上水库、下水库、输水系统、地下厂房和地面开关站等部分。

  电站内看到的两个“湖泊”就是上水库和下水库。沿着山路蜿蜒而上,及至山顶,豁然开朗。放眼望去,宛如天池,这就是响水涧的上水库。

  据介绍,上水库的设计蓄水容量为1612万立方米,通过输水系统连接地下厂房,再连接至下水库。

  回到地面的下水库,上水库已在头顶200余米的高处。发电时,抽水蓄能电站的发电原理与普通水电站基本相同,水从上水库通过内部管道直冲而下,将水的重力势能转化为电能,最终流进下水库。这与我们日常使用的“充电宝”的“放电”过程一样。

  “充电宝”有“放电”自然也有“充电”。这一过程与农村用水泵抽地下水不同,需要借助专业的水泵水轮机,通过消耗电力,水从下水库抽至上水库,将电能转化为重力势能(高位蓄水)。等再需要电力的时候,重复“放电”的过程。

  “我国自主生产的第一批立轴单级混流可逆式水泵水轮机-发电电动机组应用在了响水涧电站。”安徽响水涧抽水蓄能有限公司水工班班长海得琛介绍,响水涧电站是中国第一个主要设备实行国产化的抽水蓄能电站。

  据工作人员介绍,响水涧电站总装机容量100万千瓦,安装有4台单机容量为25万千瓦的可逆式水泵水轮发电机组,设计年发电量17.62亿千瓦时,设计年抽水电量22.74亿千瓦时。响水涧电站毫无疑问是个巨型“充电宝”。

  “充电宝”成电力系统“好帮手”

  夜幕降临,记者沿着隧道走进地下厂房,震耳的机器轰鸣声与外面安静的山水形成鲜明对比。

  据工作人员介绍,目前还不是用电的最高峰期,只有一组可逆式水泵水轮机在发电,随着用电量的增加,自动开启其他水轮机组用以发电。

  电是难以储存、即发即用的,抽水蓄能电站充当电力系统的“充电宝”。在电力富余时,用这些电力抽水变成势能;在电力短缺时再将势能释放为电能,满足生产生活用电需求。“充电宝”的最大用途就是实现电力资源的合理配置,削峰填谷。

  “我们发电一般有两段时间,一个是上午7点到11点,另一个是下午5点到11点。”工作人员介绍,抽水蓄能电站配合两个用电高峰进行发电,而从凌晨1点到早晨6点用电低谷期,响水涧电站则主要负责抽水至上水库储存。4台机组可以根据电网的不同需求单独开启和关闭。

  记者了解到,清洁能源中,抽水蓄能电站的电力输出平稳、综合利用效率也相对较高。据工作人员介绍,响水涧电站综合效率保持在81%左右,略高于行业平均水平。2021年上半年,电站抽水消纳电量9.41亿千瓦时,发电电量8.43亿千瓦时。

  这个超级“充电宝”虽大,但应用起来很灵活。“我们开机到投入发电只需要三四分钟。”安徽响水涧抽水蓄能有限公司首席运维张雷雷介绍,抽水蓄能电站的开启和停机都很方便灵活。响水涧抽水蓄能电站可以灵活调频、切负荷,保障区域电网的安全运行。

  “抽水蓄能时代”拉开帷幕

  随着“碳中和、碳达峰”目标的提出,大力发展清洁能源已成未来能源行业主流,尤其是光伏、风电前景广阔。但这些新能源电力不够稳定,这就需要有大型储能系统来熨平这种波动。

  抽水蓄能与化学储能相较,前者更成熟、更可靠。国家近期发布政策,加码发展抽水蓄能。

  据国家能源局发布的《抽水蓄能中长期发展规划(2021—2035年)》显示,到2025年,抽水蓄能投产总规模较“十三五”翻一翻,达到6200万千瓦以上;到2030年,抽水蓄能投产总规模较“十四五”再翻一翻,达到1.2亿千瓦左右。

  这意味着越来越多像响水涧电站一样的“充电宝”将出现在中国的大地上。通常来看,抽水蓄能电站需要建设在200米到700米的落差之间,除了上海等过于平坦的地区,多数省份都具备建设抽水蓄能电站的地形条件。

  多项电价政策为抽水蓄能行业发展带来利好,让越来越多的人愿意制造“充电宝”。

  近日,国家发展改革委价格司副司长彭绍宗表示,正加快研究健全绿色电价体系、深化目录销售电价改革,进一步发挥电价信号和杠杆作用,优化电力资源配置,服务绿色低碳转型发展。

  此前,国家发展改革委出台了《关于进一步完善抽水蓄能价格形成机制的意见》,提出坚持以两部制电价政策为主体,逐步推动抽水蓄能电站进入市场。近期,广东、浙江、广西等地陆续发布峰谷电价政策,进一步提高“充电宝”的应用空间。

  记者了解到,响水涧电站隶属于国网新源控股有限公司,国网新源公司主要负责开发建设和经营管理抽水蓄能电站和常规水电站。随着抽水蓄能相关政策和产业发展,可以预见,将有更多的“充电宝”服务于中国的经济社会发展。

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