 電是生產(chǎn)生活中最常用能源,，給我們的生活帶來了極大的便利。但電網(wǎng)中的負(fù)荷并不是恒定的,，日間是人類工作的主要時間,，工業(yè)及其他生產(chǎn)用電負(fù)荷巨大；而夜間主要為居民生活用電,。這導(dǎo)致一般情況下,，電力系統(tǒng)白天負(fù)荷大、晚上負(fù)荷小,。而目前占比最高的發(fā)電方式——火力發(fā)電開,、停機成本高且響應(yīng)緩慢,，一直運行反而是最節(jié)省能源的方式，所以在夜間節(jié)約能源最好的方式是持續(xù)發(fā)電,。這就產(chǎn)生了新的問題：發(fā)電站產(chǎn)生的電能如果不能及時使用,，就會被白白浪費。 那么,，有沒有一個“超級充電寶”,，能將產(chǎn)生的電能用科學(xué)方法儲存起來，待到需要時再發(fā)揮作用呢,？世界各國都在致力于破解這一項電能儲存難題,。 圖1 儲能技術(shù)示意圖  抽水蓄能電站為什么會成為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的好幫手的呢,？這得從它的基本原理說起。抽水蓄能,，從字面意思上理解,，就是將水作為儲能介質(zhì)，通過電能與水的勢能相互轉(zhuǎn)化,，實現(xiàn)電能的儲存和釋放,。 在抽水蓄能電站運行過程中，當(dāng)用電處在低谷,、新能源發(fā)電多,、電網(wǎng)消納不了時，抽水蓄能機組就開啟了蓄水模式，用電網(wǎng)中富余的電將水抽到上水庫轉(zhuǎn)化為勢能儲存起來,。
圖2 抽水蓄能電站原理示意圖（1） 等到用電高峰來的時候,，抽水蓄能機組開啟發(fā)電模式，將上水庫的水放出來,，水流順勢而下推動水輪機發(fā)電,，將勢能轉(zhuǎn)為電能，電就被“送回去”了,，從而起到“充電”的功效,，就像是一個用水做成的巨型充電寶。  圖3 抽水蓄能電站原理示意圖（2）  圖4 抽水蓄能電站原理圖解 
圖5 抽水蓄能電站結(jié)構(gòu)示意圖  從建造角度而言： 1.水庫防滲要求高,。上方水庫若出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象導(dǎo)致水量大量流失將會減少電站的發(fā)電量,，因此，在建造時對水庫防滲要求高,。 2.水頭較高,。抽水蓄能電站的水頭一般較高，多為200~800米,，更有利于將勢能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/span> 從運行角度而言： 1.它既是發(fā)電廠,，又是用戶，其填谷作用是其他類型發(fā)電廠所沒有的,。 2.啟動迅速,，運行靈活可靠，可對負(fù)荷的急劇變化能夠快速做出反應(yīng)。必要時可以在很短時間內(nèi)由抽水轉(zhuǎn)換為發(fā)電,，反應(yīng)時間短,。 3.主要有發(fā)電和抽水兩種運行模式。兩種模式隨著電網(wǎng)負(fù)荷變化和運行需要,，每日數(shù)次交替出現(xiàn),。
國外抽水蓄能電站的出現(xiàn)已有一百多年的歷史,，而我國抽水蓄能電站的建設(shè)則起步較晚,，在上世紀(jì)60年代后期才開始研究抽水蓄能電站的開發(fā)。雖然起步比較晚,，但由于后發(fā)效應(yīng),，我國抽水蓄能電站的起點卻較高，已經(jīng)建設(shè)的幾座大型抽水蓄能電站技術(shù)已處于世界先進水平,。如：廣州一,、二期抽水蓄能電站總裝機容量2400MW，為世界上最大的抽水蓄能電站,；十三陵抽水蓄能電站上水庫成功采用了全庫鋼筋混凝土防滲襯砌,，滲漏量很小，也處于世界領(lǐng)先水平,。 抽水蓄能是當(dāng)前及未來一段時期滿足電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)需求的關(guān)鍵方式,，對保障電力系統(tǒng)安全、促進新能源大規(guī)模發(fā)展和消納利用具有重要的作用。國家《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）》指出,，到2025年,，我國抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模6200萬千瓦以上；到2030年,，投產(chǎn)總規(guī)模達(dá)到1.2億千瓦左右,；到2035年，形成滿足新能源高比例大規(guī)模發(fā)展需求的,，技術(shù)先進,、管理優(yōu)質(zhì)、國際競爭力強的抽水蓄能現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè),，培育形成一批抽水蓄能大型骨干企業(yè),。 2021年12月16日，太原市與萬家寨水務(wù)控股集團有限公司合作建設(shè),，正加速籌備推進斧柯抽水蓄能電站項目建設(shè),，建成后將成為太原首座抽水蓄能電站。在用電低谷期以較低電價購買電能,，將汾河二庫水抽送到上庫,，在用電高峰期，利用上庫存水下泄發(fā)電,，以正常價格銷售給電力用戶,，解決了電能儲存的問題，也有利于經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,。 在“碳達(dá)峰”“碳中和”政策實施的背景下,，我國新能源取得了長足的發(fā)展，與此相配套,，抽水蓄能電站將發(fā)揮越來越重要的作用,，成為新能源發(fā)展的第二生命線。 [1] 任海波, 余波, 王奎,等. '雙碳'背景下抽水蓄能電站的發(fā)展與展望[J]. 內(nèi)蒙古電力技術(shù), 2022, 40(3):6. [2] 宋云麗, 嚴(yán)云籍, 翟林博,等. 抽水蓄能電站建設(shè)的地理要素分析及GIS選址[J]. 云南水力發(fā)電, 2022, 38(4):4. [3] 馬良. 碳達(dá)峰,碳中和背景下抽水蓄能建設(shè)發(fā)展研究[J]. 中國工程咨詢 聲明：部分圖片及文字來源于網(wǎng)絡(luò),，圖文版權(quán)屬于原作者,，如有侵權(quán)或非授權(quán)發(fā)布之嫌請聯(lián)系我們，我們會及時審核,、刪除,。 |
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