互聯(lián)網(wǎng)上曾有過一項調(diào)查,關(guān)于“當代人們最沒安全感的事情”,排名第一的是“手機沒電”,。如今,,手機充電寶已經(jīng)成為人們出門在外的必備神器。那么,,如果電網(wǎng)沒電了,,有沒有給整個電網(wǎng)充電的“超級充電寶”?答案是:有,那就是抽水蓄能電站,。
作為當前技術(shù)最成熟,、經(jīng)濟性最好的電力系統(tǒng)綠色調(diào)節(jié)電源,抽水蓄能的發(fā)展是推動儲能規(guī)?;挠辛ψナ?,對于促進傳統(tǒng)能源和新能源優(yōu)化組合意義重大。據(jù)推測,,我國抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模預計到2035年將達3億千瓦,,約為現(xiàn)有規(guī)模的10倍。在我省,,結(jié)合礦坑治理和生態(tài)旅游建設(shè)抽水蓄能電站等,,也為推進能源革命和生態(tài)文明建設(shè)協(xié)調(diào)發(fā)展描繪出美好圖景。
節(jié)能減排 平衡波動
抽水蓄能電站可為整個電網(wǎng)充電
位于忻州市五臺縣的山西西龍池抽水蓄能電站,,是我省第一座抽水蓄能電站,,2008年第一臺機組投入運行,是能給山西電網(wǎng)充電的“超級充電寶”,。
據(jù)了解,,電站上水庫與下水庫之間有一個高度差,叫做“水頭”,,水頭越大,,水的勢能就越大。西龍池抽水蓄能電站的水頭高達640米,,在當時國內(nèi)已經(jīng)投產(chǎn)的抽水蓄能電站中排名第一,,目前排名全國第二,。水頭高對于抽水蓄能電站的好處就是啟動快速,可隨時放水發(fā)電,。假設(shè)一個極端情況,,全省電網(wǎng)大停電,但只要啟動這個抽水蓄能電站,,就能給整個電網(wǎng)充上電,,所以西龍池抽水蓄能電站還有一個厲害的名字——“電網(wǎng)的最后一根火柴”。
“我省是新能源裝機大省,,為促進新能源消納,、提升電力系統(tǒng)性能,作為山西唯一一家在運行的抽水蓄能電站,,西龍池抽水蓄能電站的年啟動次數(shù)平均增幅超過了7倍,,去年發(fā)電量達到了7億多千瓦時,兩個‘7’意味著我省新能源發(fā)展增速加快,,需要消納的新能源更多,。”山西西龍池抽水蓄能電站有限責任公司黨委書記,、董事長劉貴仁說,。
抽水蓄能是通過抽水發(fā)電優(yōu)化電力系統(tǒng)電源結(jié)構(gòu),減少系統(tǒng)中燃煤火電機組的規(guī)模,,實現(xiàn)節(jié)能減排,。同時,又可以作為調(diào)頻機和調(diào)相機運行,,利用其響應速度快,、調(diào)節(jié)靈活的特點,提高電力系統(tǒng)性能,。隨著時間的推移,,很多抽水蓄能電站還發(fā)揮著平衡風力發(fā)電和光伏發(fā)電波動性大的作用。
“填谷”“削峰”長久儲能
抽水蓄能性能成熟具有不可替代性
抽水蓄能所有的功能都需要通過水來實現(xiàn),,所以抽水蓄能也被稱為是用水做成的“超級充電寶”,。抽水蓄能電站有上水庫、下水庫兩個水庫,,它們正是這個用水做成的“充電寶”正常運轉(zhuǎn)的主要動力,。
在中午和夜間人們用電較少的低谷期,抽水蓄能電站卻是一個用電大戶,,它利用這個時段電網(wǎng)中人們用不完的火電,、風電、太陽能等電能,,將水從下水庫抽到上水庫儲存起來,,完成“充電寶”的“充電”過程,填平電網(wǎng)負荷曲線的“低谷”,,也就是“填谷”,。
到了晚上用電高峰期,它再把上水庫的水放到下水庫,,沖下去的水會完成勢能到電能的轉(zhuǎn)換,,實現(xiàn)“充電寶”的“放電”過程,降低電網(wǎng)負荷曲線的“高峰”,,也就是“削峰”,。如此一來,用電低谷時期本來要被棄掉的多余電能就轉(zhuǎn)化為用電高峰時期的高價值電能,。
目前,,具備“削峰”“填谷”、新能源消納這些功能的儲能電源有很多,,比如鋰離子電池,、鈉離子電池等等,但抽水蓄能是現(xiàn)階段最成熟的一種,,具有不可替代性,。劉貴仁認為,抽水蓄能可以配合新能源進行儲能,,而且規(guī)模很大,,能夠有效應對新能源出力與負荷需求不匹配的問題;抽水蓄能一般都是百年工程,運行壽命長,,還具有長時間儲能能力,,一般在6小時左右;同時抽水蓄能運行過程中,不產(chǎn)生廢水廢氣和廢渣,,是最環(huán)保的儲能形式,,是真真正正的綠色“超級充電寶”。
中國能源研究會能源互聯(lián)網(wǎng)專委會主任曾鳴認為,,抽水蓄能電站在國際上是一種主流儲能方式,,我國未來抽水蓄能一定會發(fā)展得規(guī)模更大、速度更快,。
技術(shù)提升 布局優(yōu)化
抽水蓄能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)步入“快車道”
近幾年,,我國的抽水蓄能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)步入“快車道”,隨著一批標志性工程相繼建設(shè)投產(chǎn),,我國抽水蓄能電站工程技術(shù)水平顯著提升,。幾個月前,世界規(guī)模最大的抽水蓄能電站在河北豐寧投產(chǎn)發(fā)電,。
北京2022年冬奧會全部冬奧場館100%使用綠色電力,,這在百年奧運史上前所未有,。河北豐寧抽水蓄能電站作為服務(wù)冬奧的重點工程,點亮了一座座冬奧場館,,為冬奧會源源不斷輸送綠色電力,。
據(jù)了解,豐寧抽水蓄能電站的建設(shè)創(chuàng)造了四項“世界第一”:裝機容量世界第一,,達到360萬千瓦,,是世界上規(guī)模最大的抽水蓄能電站;儲能能力世界第一,所有機組滿發(fā)利用小時數(shù)能達到10.8小時,,水庫一次蓄滿可儲存新能源電量近4000萬千瓦時,,一年下來能消納新能源87億千瓦時;地下廠房規(guī)模世界第一,相當于在地下挖出17層樓;地下洞室群規(guī)模世界第一,,打造了我國抽水蓄能建設(shè)的新豐碑,。
未來,我省要立足能源大省的省情,,圍繞發(fā)展新能源需要,,加快建設(shè)一批生態(tài)友好、條件成熟,、指標優(yōu)越的抽水蓄能電站,。近年來,我省提出要“探索結(jié)合礦坑治理建設(shè)抽水蓄能電站”的模式,,“抽蓄+”的概念也悄然興起,,“抽蓄+新能源”“抽蓄+旅游”等全新抽水蓄能開發(fā)路徑,為抽水蓄能項目的優(yōu)化布局提供更多可能,。
對于風光蓄多能互補基地這項新業(yè)態(tài)的發(fā)展,,中國工程院院士、中國水利水電科學研究院教授級工程師陳祖煜,,曾創(chuàng)新性地提出了在鄉(xiāng)寧縣建設(shè)小流域分布式光水生態(tài)一體的農(nóng)牧能源網(wǎng),,既能改善生態(tài)環(huán)境,幫助鄉(xiāng)村經(jīng)濟振興,,又解決了新能源消納問題,。
“未來山西要建成以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),火電比例降低到30%以內(nèi),,主要利用風電和光伏供電,,抽水蓄能變?yōu)橹饕膬δ茈娫矗渌麅δ苄问阶鳛檠a充形式,,將來的新能源利用率可達到100%,。”劉貴仁信心滿滿。
本欄目內(nèi)容源自山西衛(wèi)視“全方位推動高質(zhì)量發(fā)展透視”
本報記者杜鵑
責任編輯: 吉政