抽水蓄能發電站

抽水蓄能發電站

抽水蓄能發電站是具有調峰、填谷、調頻、調相和事故備用等多種作用的特殊電源,有運行靈活和反應快捷的特點,對確保電力系統安全,穩定和經濟運行具有重要作用。 該電站的電機組實質就是既可以作水泵又可以用來發電的水輪發電機組。當電網用電量處於低谷值時,把多餘的電能用來抽水,即把下游調節池中的水重新提到上游位置。

簡介

抽水蓄能電廠是水電廠的一種類型,它主要由上蓄水庫(簡稱上池)、引水系統、水電廠和下蓄水庫(簡稱下池)組成。在水電廠的上游建有蓄水庫,下游也建有蓄水庫,在電力系統高峰負荷時期,利用上池的水通過引水系統閘門、管道和調壓井等設施,將上池水的位能轉變成動能推動水輪機鏇轉,帶動與水輪機同軸的發電機發電(稱為發電工況);在低谷負荷時期,將下池的水再通過引水系統閘門、管道和調壓井等設施抽回上池蓄積起來(簡稱水泵工況),此時發電機轉變為電動機,水輪機轉變成水泵。抽水蓄能機組已成為電力系統調峰的重要手段之一,也為電力企業獲得良好的經濟效益。
抽水蓄能電站是具有調峰、填谷、調頻、調相和事故備用等多種作用的特殊電源,有運行靈活和反應快捷的特點,對確保電力系統安全,穩定和經濟運行具有重要作用。 該電站的電機組實質就是既可以作水泵又可以用來發電的水輪發電機組。當電網用電量處於低谷值時,把多餘的電能用來抽水,即把下游調節池中的水重新提到上游位置,以備再度發電充分利用水資源。這個過程是電能轉化成水的機械能,水的機械能再轉化成電能的過程。抽水蓄能發電機組一般建在水庫的大壩上、壩內、壩外有兩個水位差較大的蓄水庫。隨著經濟的發展和人民生活水平的提高,電力系統運行的可行性和安全性要求將不斷提高。由於社會生產和生活規律決定了用電量在一天24小時內是不均衡的,電力系統要用調峰手段來解決這種電力盈缺現象,因此,為滿足電網安全、穩定和經濟運行的需要,建設適當比例的抽水蓄能電站是必要的。
2011年6月15日,國家“西電東送”能源戰略的重要配套工程――廣東惠州抽水蓄能電站(惠蓄電站)舉行8台30萬千瓦機組投產儀式。由此,惠蓄電站總裝機組容量達到240萬千瓦,標誌著世界上在建的,裝機容量最大的抽水蓄能電站全面竣工投產。
抽水蓄能電站也是優良的旅遊資源。優美的攔水壩,見證著人類工程建設上的偉大壯舉,將帶給遊客極大的視覺震撼;電站蓄水所形成的寬闊湖面,為遊客開展濱水休閒、水上娛樂提供了難得的空間;電站周圍處處的青山綠水、鳥語花香,更是開展生態、探險、養生、度假等各類專項旅遊的理想場地
十三陵蓄能電廠示意圖
抽水蓄能電廠按開發方式分為純抽水蓄能電廠、混合式抽水蓄能電廠、調水式抽水蓄能電廠。抽水蓄能電廠的機組分四機式、三機式和二機式三種。其中二機式機組又稱可逆式機組,是抽水蓄能電廠套用最多的一種機組。它由水泵水輪機和發電電動機同軸組成,順時針方向發電運行,逆時針方向抽水運行。十三陵抽水蓄能電廠就是純抽水蓄能電廠可逆式機組。
抽水蓄能電廠與火、核電廠配合運行,保持火電廠機組在較高負荷下運行,可節省火電機組低出力運行的高燃料耗費和機組起停的額外燃料耗費,減少火電機組開停次數,同樣也使核電廠平穩運行,延長火、核電機組的運行壽命。在以火電或者火、核電為主的電力系統中,修建適當比例的抽水蓄能電廠是經濟的。抽水蓄能電廠與火電廠比,負荷跟蹤性能好,起停靈活、增減工作出力快的優點,從全停到滿載發電一般在二至三分鐘,從全停到滿載抽水約六分鐘,從滿載發電或滿載抽水到與電網解列約一分鐘;與燃油電廠比可節省燃油,調峰能力強;與常規水電廠比,需要水但基本不耗水,其裝機容量一般可不受自然來水量的限制。因此,抽水蓄能電廠還能通過對機組負荷的及時調整,起到調節電網供電頻率及緊急事故備用電源的作用,從而極大地提高了電網的供電質量和運行的可靠性、安全性以及經濟效益。
早期抽水蓄能電廠是由既有常規機組又有抽水泵組成的混合式蓄能電廠。這類電廠始於歐洲。從1990年在倫敦召開的國際抽水蓄能會議和1990年第4期英國《水力發電和壩工建設》獲悉世界最早投入運行的抽水蓄能電廠為瑞士Schaffhausen電站,設2座常規機組和2座泵機,裝機2000KW,系日/周調節,從1909年開始迄今仍在運行中。抽水蓄能電廠迄今已有近100年歷史,但開始進展不快,至60和70年代以後才迅速發展,不僅在總的裝機數量和容量上日益增加,在電站的型式及調節性能方面向各種不同方向和途徑發展,更加提高了抽水蓄能電廠在電力系統中的適應性。
我國抽水蓄能起步較早,60年代,即修建了崗南和密雲小型抽水蓄能電廠,其裝機容量分別為1.1萬2.2萬KW抽水蓄能機組。但以後由於文化大革命等原因,抽水蓄能的發展暫停。至1974年進行潘家口水庫工程設計審查時提出要在原設計常規發電機組的基礎上增設抽水蓄能可逆式機組,經過反覆研究和向國外引進抽水蓄能機組,電站共裝機42萬KW,其中蓄能機組27萬KW,常規機一台15萬KW。1992年第一台機組投入運行,1993年全部建成。十三陵蓄能電廠1990年籌建,1992年9月主體工程奠基開工,共四台機組,1995年12月第一台機組投產,1997年6月最後一台併網發電。電廠主設備從國處引進,其中水泵水輪機由美國VOITH公司提供,發電電動機及主變壓器由奧地利ELIN公司提供,監控系統設備由加拿大BAILEY公司提供。輔助設備國內生產。電廠總裝機容量80萬KW。經多年運行,削峰填谷,調頻和緊急事故備用對華北電力系統安全穩定起到了巨大作用。此外羊卓雍湖和天荒坪抽水蓄能電廠等已相繼建成,其它東北、山東、山西、江蘇、安徽、浙江、福建、廣東等待建和在建的點子有如星羅棋布。

小水電的發展前景

小水電從容量角度來說處於所有水電站的末端,它一般是指容量5萬千瓦以下的水電站。世界小水電在整個水電的比重大體在5%-6%。中國可開發小水電資源如以原統計數7000萬kW計,占世界一半左右。而且,中國的小水電資源分布廣泛,特別是廣大農村地區和偏遠山區,適合因地制宜開發利用,既可以發展地方經濟解決當地人民用電困難的問題,又可以給投資人帶來可觀的效益回報,有很大的發展前景,它將成為中國21世紀前20年的發展熱點。

相關詞條

相關搜尋

熱門詞條

聯絡我們