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抽水蓄能提升智能电网消纳新能源能力

导读: 抽水蓄能是一种具有储能功能的发电方式,兼有发电与储能的特性,其运行方式灵活,负荷调节迅速,是电力系统安全稳定经济运行的重要保障,也是促进风电等清洁能源发展,实现电力系统节能减排的重要工具。

  抽水蓄能是一种具有储能功能的发电方式,兼有发电与储能的特性,其运行方式灵活,负荷调节迅速,是电力系统安全稳定经济运行的重要保障,也是促进风电等清洁能源发展,实现电力系统节能减排的重要工具。

  抽水蓄能的多重作用

  2000年以来,随着风电等可再生能源和核电的大规模发展,人们越来越深刻地认识到,需要建设抽水蓄能电站,以增强电网对风电等清洁能源的消纳能力、保障电力系统安全稳定经济运行。开发抽水蓄能成为必然选择。随后的10多年时间,泰安、桐柏、琅琊山等一大批抽水蓄能电站建成投产,响水涧、仙游、蒲石河、洪屏、仙居等一批抽水蓄能电站开始建设。

  国家电网建设抽水蓄能电站,基于其具有的多重作用。

  第一,配合火电机组运行,实现节能减排。利用抽水蓄能电站调峰填谷,可减少火电机组参与调峰启停次数,提高火电机组负荷率并在高效区运行,降低机组的燃料消耗。在经济调度情况下,低谷电由系统中煤耗最低的基荷机组发出,而高峰电由系统中煤耗最高的调峰机组发出。抽水蓄能电站用高效、低煤耗机组发出的电,来替代低效高煤耗机组发出的电,实现节能的目标。

  以泰安抽水蓄能电站为例。该电站装机100万千瓦,每年调峰填谷节煤24万吨,减少二氧化硫排放1.5万吨,减少氮氧化物排放2475吨,减少烟尘排放7吨,减少一氧化碳排放55吨,减少燃油消耗13.3万吨,每年节省投资及运行费用5010万元。如果由泰安抽水蓄能电站替代山东电网的事故备用容量,仅此一项,每年就可节煤4.4万吨,减少二氧化硫排放25.32吨、氮氧化物排放326吨。

  第二,配合风电等可再生能源大规模发展,提高电力系统对风电等可再生能源的消纳能力。根据国家风电发展规划,2020年我国将建成哈密、酒泉、河北、吉林等8个千万千瓦风电基地。预计到2020年,我国风电、太阳能的发展规模将分别达到1.5亿千瓦和2000万千瓦。

  但是,我国新能源资源与能源需求在地理分布上存在巨大差异,风电、光伏发电等新能源电源远离负荷中心,必须远距离大容量输送,新能源发电集中开发和集中接入的特点非常明显。风电受当地风力变化影响,发电极不稳定,对系统冲击非常大。电力系统建设适当规模的抽水蓄能电站,可以充分发挥抽水蓄能与风电运行的互补性,利用抽水蓄能电站既平滑风电、太阳能发电出力,减小其随机性、波动性,提高输电线路的经济性,又可以平衡风电发电量的不均衡性、参与电网运行调频的优点,减少风电对电网的冲击,解决当前风电开发送出困难的实际问题。

  第三,配合核电大规模发展,减少系统调峰调频压力。根据国家核电发展规划,2020年,我国核电装机规模将超过4000万千瓦。根据现有发展趋势,预计2020年我国核电装机将达到7000万~8000万千瓦。大规模发展核电将给以煤电为主的电力系统调峰带来极大压力。建设适当规模的抽水蓄能电站与核电配合运行,可解决核电在基荷运行时的调峰问题,提高核电站的运行效益和安全性。广州抽水蓄能电站对大亚湾核电站的调节,是当前我国抽水蓄能与核电配合运行的成功范例。

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