抽水蓄能的多重作用
2000年以來，隨著風(fēng)電等可再生能源和核電的大規(guī)模發(fā)展，人們越來越深刻地認(rèn)識到，需要建設(shè)抽水蓄能電站，以增強(qiáng)電網(wǎng)對風(fēng)電等清潔能源的消納能力、保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。開發(fā)抽水蓄能成為必然選擇。隨后的10多年時(shí)間，泰安、桐柏、瑯琊山等一大批抽水蓄能電站建成投產(chǎn)，響水澗、仙游、蒲石河、洪屏、仙居等一批抽水蓄能電站開始建設(shè)。
國家電網(wǎng)公司建設(shè)抽水蓄能電站，基于其具有的多重作用。
第一，配合火電機(jī)組運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。利用抽水蓄能電站調(diào)峰填谷，可減少火電機(jī)組參與調(diào)峰啟停次數(shù)，提高火電機(jī)組負(fù)荷率并在高效區(qū)運(yùn)行，降低機(jī)組的燃料消耗。在經(jīng)濟(jì)調(diào)度情況下，低谷電由系統(tǒng)中煤耗最低的基荷機(jī)組發(fā)出，而高峰電由系統(tǒng)中煤耗最高的調(diào)峰機(jī)組發(fā)出。抽水蓄能電站用高效、低煤耗機(jī)組發(fā)出的電，來替代低效高煤耗機(jī)組發(fā)出的電，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。
以泰安抽水蓄能電站為例。該電站裝機(jī)100萬千瓦，每年調(diào)峰填谷節(jié)煤24萬噸，減少二氧化硫排放1.5萬噸，減少氮氧化物排放2475噸，減少煙塵排放7噸，減少一氧化碳排放55噸，減少燃油消耗13.3萬噸，每年節(jié)省投資及運(yùn)行費(fèi)用5010萬元。如果由泰安抽水蓄能電站替代山東電網(wǎng)的事故備用容量，僅此一項(xiàng)，每年就可節(jié)煤4.4萬噸，減少二氧化硫排放25.32噸、氮氧化物排放326噸。
第二，配合風(fēng)電等可再生能源大規(guī)模發(fā)展，提高電力系統(tǒng)對風(fēng)電等可再生能源的消納能力。根據(jù)國家風(fēng)電發(fā)展規(guī)劃，2020年我國將建成哈密、酒泉、河北、吉林等8個(gè)千萬千瓦風(fēng)電基地。預(yù)計(jì)到2020年，我國風(fēng)電、太陽能的發(fā)展規(guī)模將分別達(dá)到1.5億千瓦和2000萬千瓦。
但是，我國新能源資源與能源需求在地理分布上存在巨大差異，風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源電源遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，必須遠(yuǎn)距離大容量輸送，新能源發(fā)電集中開發(fā)和集中接入的特點(diǎn)非常明顯。風(fēng)電受當(dāng)?shù)仫L(fēng)力變化影響，發(fā)電極不穩(wěn)定，對系統(tǒng)沖擊非常大。電力系統(tǒng)建設(shè)適當(dāng)規(guī)模的抽水蓄能電站，可以充分發(fā)揮抽水蓄能與風(fēng)電運(yùn)行的互補(bǔ)性，利用抽水蓄能電站既平滑風(fēng)電、太陽能發(fā)電出力，減小其隨機(jī)性、波動(dòng)性，提高輸電線路的經(jīng)濟(jì)性，又可以平衡風(fēng)電發(fā)電量的不均衡性、參與電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)頻的優(yōu)點(diǎn)，減少風(fēng)電對電網(wǎng)的沖擊，解決當(dāng)前風(fēng)電開發(fā)送出困難的實(shí)際問題。
第三，配合核電大規(guī)模發(fā)展，減少系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻壓力。根據(jù)國家核電發(fā)展規(guī)劃，2020年，我國核電裝機(jī)規(guī)模將超過4000萬千瓦。根據(jù)現(xiàn)有發(fā)展趨勢，預(yù)計(jì)2020年我國核電裝機(jī)將達(dá)到7000萬~8000萬千瓦。大規(guī)模發(fā)展核電將給以煤電為主的電力系統(tǒng)調(diào)峰帶來極大壓力。建設(shè)適當(dāng)規(guī)模的抽水蓄能電站與核電配合運(yùn)行，可解決核電在基荷運(yùn)行時(shí)的調(diào)峰問題，提高核電站的運(yùn)行效益和安全性。廣州抽水蓄能電站對大亞灣核電站的調(diào)節(jié)，是當(dāng)前我國抽水蓄能與核電配合運(yùn)行的成功范例。
國家電網(wǎng)公司積極開發(fā)抽水蓄能
2005年，國網(wǎng)新源控股有限公司成立，從事抽水蓄能電站開發(fā)、常規(guī)水電管理等工作。經(jīng)過幾年發(fā)展，國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)已初步形成抽水蓄能良性發(fā)展的格局。
新源公司結(jié)合形勢任務(wù)變化，堅(jiān)持安全、質(zhì)量、效益相統(tǒng)一，滾動(dòng)修編發(fā)展規(guī)劃，以超常規(guī)的力度開展國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)域的抽水蓄能規(guī)劃選點(diǎn)工作，統(tǒng)籌推進(jìn)重點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)。
截至2011年年底，我國已建成抽水蓄能電站24座，裝機(jī)容量1871.75萬千瓦，其中，公司經(jīng)營區(qū)域已建成抽水蓄能電站22座，裝機(jī)容量1391.75萬千瓦，占全國已建抽水蓄能裝機(jī)總?cè)萘康?4.4%；我國在建抽水蓄能電站10個(gè)，裝機(jī)容量1089萬千瓦，其中，公司經(jīng)營區(qū)域在建抽水蓄能電站8個(gè)，裝機(jī)容量721萬千瓦，占全國在建抽水蓄能裝機(jī)容量的78.3%。
2009年，國家能源局抽水蓄能電站工作座談會(huì)召開后，人們對抽水蓄能在節(jié)能減排、智能電網(wǎng)建設(shè)、電源結(jié)構(gòu)調(diào)整作用的認(rèn)識進(jìn)一步提高。隨著我國節(jié)能減排要求的不斷提高，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐逐步加快，風(fēng)電、核電等清潔能源的大規(guī)模發(fā)展，電源結(jié)構(gòu)調(diào)整的逐步深入以及智能電網(wǎng)建設(shè)的全面展開，人們對抽水蓄能在節(jié)能減排和電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)中重要作用的認(rèn)識將獲得廣泛的、高度的統(tǒng)一。
以風(fēng)電消納為例?？紤]到我國2020年風(fēng)電裝機(jī)將達(dá)1.5億千瓦，在“三華”電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)的情況下，最大僅能消納1.05億千瓦，尚需進(jìn)一步研究確定4500萬千瓦風(fēng)電的開發(fā)布局及市場消納，未來我國抽水蓄能在電力系統(tǒng)中所占的比重將逐步提高，合理規(guī)模應(yīng)達(dá)到總裝機(jī)的5%以上。2020年，預(yù)計(jì)我國抽水蓄能的合理規(guī)模應(yīng)達(dá)到8000萬千瓦；2030年，預(yù)計(jì)我國抽水蓄能的合理規(guī)模應(yīng)達(dá)到1.2億~1.4億千瓦。
國家電網(wǎng)公司支持抽水蓄能電站建設(shè)的同時(shí)，還大力支持國產(chǎn)設(shè)備創(chuàng)新發(fā)展。通過消化吸收和技術(shù)創(chuàng)新，我國抽水蓄能設(shè)備制造能力不斷增強(qiáng)，國產(chǎn)化水平進(jìn)一步提高。智能電網(wǎng)的巨大需求為我國抽水蓄能發(fā)展提供了廣闊空間，抽水蓄能的大規(guī)模開發(fā)為抽水蓄能設(shè)備制造業(yè)發(fā)展提供了強(qiáng)勁動(dòng)力。制造企業(yè)受此激勵(lì)，正不斷加大先進(jìn)設(shè)計(jì)工藝和制造技術(shù)的引進(jìn)力度，加快技術(shù)消化吸收和技術(shù)創(chuàng)新，提高抽水蓄能設(shè)備的制造能力，抽水蓄能設(shè)備國產(chǎn)化率還將進(jìn)一步提高。
