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包括本次开工建设的5项抽水蓄能电站工程,到2020年我国抽水蓄能运行容量将达到4000万千瓦

时间:2020-03-22 11:26

8月13日,记者在丰宁抽水蓄能电站项目建设现场了解到,截至7月31日,电站两期工程已累计完成投资43.18亿元,在2022年北京冬奥会上,将为奥运赛事提供坚强的电力保障。据了解,丰宁抽水蓄能电站总装机容量360万千瓦,是目前世界上在建装机容量最大的抽水蓄能电站项目。电站分两期开发建设,于2016年实现同步建设,共安装12台30万千瓦的可逆式水泵水轮机和发电电动机组。主要建筑物由上水库、下水库、输出系统、地下厂房及其附属洞室组成。输出系统一、二期独立布置,由引水和尾水系统两部分组成,采用“一洞两机”的布置形式;两期工程地下厂房呈“一字”形合并布置,公用安装场,厂房总长度414米,高度54.5米,跨度25米。两期工程总投资192.37亿元,计划于2021年首台机组发电,2023年12台机组全部投产运行。丰宁抽水蓄能电站以世界在建规模最大、国内首次引进2台交流励磁变速机组为引领,以建设数学化智能型电站为方向,充分利用“大数据、云计算、物联网、移动互联”等新技术、新手段,全面推进数字化大坝、物联网+物资管控系统、机组设备远程诊断等新技术应用及“区片制”和“架子队”等管理模式创新,科技创新引领能力突出;在协调发展方面,坚持与张北柔性直流电网示范工程、可再生能源示范基地建设同步,与河北省能源转型升级、环境污染治理、低碳奥运举办同步,与京津冀协同发展、推进地区扶贫攻坚同步,协调促进能源转型及地区经济社会发展;在绿色发展方面,以建设绿色环保工程、促进新能源发展为己任,坚决贯彻环保水保“三同时”要求,累计增加工程环保水保投资1.23亿元;在开放发展方面,积极引进交流励磁变速机组技术,弥补国内变速机组研发、制造空白,推动抽水蓄能行业重大设备国产化进程;在共享发展方面,充分发挥电站资源综合开发利用效益,积极配合政府开展旅游开发,确保电站建设成果为地方经济社会可持续发展、百姓脱贫致富所共享。丰宁电站两期工程建成后,以500KV线路接入京津冀及冀北电网,年设计发电量66.12亿千瓦时,年抽水耗电量87.16亿千瓦,能够合理消纳风电,减少污染物排放,提供绿色环保清洁能源,年节约标准煤48.08万吨,相当于2016年北京市煤炭消耗量的4.2%。据了解,电站一期工程于2012年8月获得国家发改委核准,2013年5月开工建设;二期工程于2015年7月获得河北省发改委核准。截至2017年7月31日,电站两期工程累计完成投资43.18亿元。电站建成后对保障京津及冀北电网安全、促进河北北部的风电、太阳能发电等大规模发展,满足电网调峰要求,维护电网安全、稳定运行,提高供电质量和电网运行的经济性,促进资源有效利用起到重要作用。在2022年北京冬奥会上,将为奥运赛事提供坚强的电力保障。

东北电网正面临这样的难题。

除了在电力系统中发挥“稳定器”作用外,抽水蓄能电站还将带来显著的经济、环境、社会效益。以河北抚宁等5座抽水蓄能电站为例,其建设可有力深化供给侧结构性改革,促进节能减排和大气污染防治,缓解系统调峰调频压力。

2005年,国网新源控股有限公司成立,从事抽水蓄能电站开发、常规水电管理等工作。经过几年发展,国家电网公司系统已初步形成抽水蓄能良性发展的格局。

抽水蓄能电站具有启动灵活、调节速度快的优势,运行可靠且较为经济的调峰电源与储能装置,是构建清洁低碳、安全稳定、经济高效的现代电力系统的重要组成部分。

新能源出力具有波动性和随机性,特别是高比例新能源电源接入电力系统后,要实现有效消纳,系统内必须配备必要的灵活调节电源。余贤华说,这就需要有大规模、高效环保的安全保障辅助服务和储能需求设备作为系统调节器。

近年来,我国抽水蓄能建设大幅提速,加上此次5座新开工的抽水蓄能电站,国家电网抽水蓄能电站在运、在建规模分别达到1923万千瓦、3015万千瓦,使得我国抽水蓄能电站装机容量跃居世界第一。

截至2011年年底,我国已建成抽水蓄能电站24座,装机容量1871.75万千瓦,其中,国家电网公司经营区域已建成抽水蓄能电站22座,装机容量1391.75万千瓦,占全国已建抽水蓄能装机总容量的74.4%;我国在建抽水蓄能电站10个,装机容量1089万千瓦,其中,国家电网公司经营区域在建抽水蓄能电站8个,装机容量721万千瓦,占全国在建抽水蓄能装机容量的78.3%。

目前,山东省内运行中的抽水蓄能电站有泰山抽水蓄能电站一座,此前山东还开工建设了沂蒙抽水蓄能电站和文登抽水蓄能电站,潍坊抽水蓄能电站为山东第四座抽水蓄能电站。

这只是抽水蓄能电站在消纳清洁能源方面的一个缩影。近年来,国家电网公司持续加快电网调峰能力建设,发挥抽水蓄能电站作用,促进新能源多发多用。今年上半年,丰宁等抽水蓄能电站和丰满重建工程顺利推进。下半年将开工建设河南洛宁、浙江宁海等6座抽水蓄能电站。十三五期间,公司规划开工29座抽水蓄能电站,总投资超过2000亿元。

从国家电网获悉,党的十八大以来,包括本次开工建设的5项抽水蓄能电站工程,该公司已累计开工建设26项抽水蓄能电站工程,装机容量达3615万千瓦;累计投产5座抽水蓄能电站,装机容量610万千瓦。本次开工建设的5座电站总装机600万千瓦,计划全部于2026年竣工投产。

抽水蓄能的多重作用

此次开工的山东潍坊抽水蓄能电站,位于山东省潍坊市临朐县,装机容量120万千瓦,安装4台30万千瓦可逆式水泵水轮发电机组,以500千伏电压接入山东电网,工程投资81.18亿元。

抽水蓄能机组在旋转备用时,几秒内就能满负荷运行,机组全停到满负荷运行也仅需要两分钟的时间,而在运行中紧急切掉负荷,只需要零点几秒的时间。相比较下,火电机组从全停到满负荷运行,至少要1小时左右。

同时,可以满足风电、太阳能发电快速增长所增加的部分调峰需求,为当地大规模发展清洁能源提供有利条件,保障跨区跨省输电通道安全运行。此外,抽水蓄能电站还可以配合浙江、山东核电发展,保障核电稳定运行,提高核电站的运行效益和安全性。

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。

我国抽水蓄能电站装机容量已跃居世界第一,未来抽水蓄能将继续加快发展。目前,我国已经建成潘家口、十三陵、天荒坪、泰山、宜兴等一批大型抽水蓄能电站。截至2018年底,国家电网抽水蓄能电站在运、在建规模分别达到1923万千瓦、3015万千瓦;国家电网并网风电、太阳能发电装机分别达到1.46亿和1.53亿千瓦,成为全球新能源装机规模最大、发展最快的电网。随着风电、太阳能发电等新能源快速发展,这必然要求系统调节能力和保障手段的同步增强。国家十三五能源和电力规划都要求加快抽水蓄能电站建设,并明确十三五期间新开工抽水蓄能容量6000万千瓦左右,到2020年我国抽水蓄能运行容量将达到4000万千瓦。加快建设抽水蓄能电站在服务美丽中国建设、保障能源电力安全、促进清洁能源消纳、促进大气污染防治、拉动经济增长中的战略意义和全局影响将更加凸显。

跃居世界第一:抽水蓄能正处于加快发展的重要机遇期

启停便捷、反应迅速、技术成熟、经济合理,使得抽水蓄能机组成为表现优异的系统备用电源。抽水蓄能可提高电力系统安全可靠性,在电力系统中充分发挥“稳定器”“调节器”“平衡器”的作用,改善电力系统运行特性。

来自国家电网报

抽水蓄能电站是通过把低处的水抽到高处来蓄集能量,待电力系统需要时再发电的水电站。它把电网负荷低谷时多余的电能转化为水的势能储存起来,在负荷高峰时将水的势能转化为电能,实现了电能的有效存储,并将电能在时间上重新分配,有效调节了电力系统生产、供应、使用之间的动态平衡。

究竟我国需要配备多大比例的抽水蓄能电源,有人提出5%,也有人认为还要高一点。尽管我国抽水蓄能装机规模已位居世界首位,但是目前装机容量占发电总装机比例仅为1.7%,这个比例在后两年还有下降的趋势,总体上,发展规模是远低于合理水平的。但是,由于不同区域需求差异较大,后期发展既要关注增量,更要关注布局的优化。余贤华说,而这也意味着,我国抽水蓄能的发展空间和潜能,依旧很大,但布局优化更显重要。

浙江衢江抽水蓄能电站,装机容量120万千瓦,安装4台30万千瓦可逆式水泵水轮发电机组,以500千伏电压接入浙江电网,是国家电网积极推进混合所有制改革,在抽水蓄能领域引进社会资本的重点项目;

新源公司结合形势任务变化,坚持安全、质量、效益相统一,滚动修编发展规划,以超常规的力度开展国家电网公司经营区域的抽水蓄能规划选点工作,统筹推进重点项目建设。

1月8日,山东潍坊、河北抚宁、吉林蛟河、浙江衢江、新疆哈密抽水蓄能电站工程开工动员大会在北京召开,国家电网有限公司董事长、党组书记寇伟出席会议并宣布工程开工。计划全部于2026年竣工投产。

从2008年开始,特高压的建设逐渐加速。目前,已有8条特高压直流线路的落点选在华东,输送电力包括四川的水电、三北地区的新能源发电,输送容量达到3976万千瓦。

此外,抽水蓄能电站能够替代一定容量的煤电机组,提高网内运行机组的整体经济性,明显降低电力系统单位能耗水平。国家电网公司预测,5座抽水蓄能电站每年可节约原煤消耗107.56万吨,减排二氧化碳209.49万吨、二氧化硫2.04万吨、氮氧化物0.84万吨,具有显著的经济效益和环保效益。

2012年7月31日

习近平总书记在庆祝改革开放40周年大会上强调,要加强生态文明建设,牢固树立绿水青山就是金山银山的理念,形成绿色发展方式和生活方式,把我们伟大祖国建设得更加美丽,让人民生活在天更蓝、山更绿、水更清的优美环境中。

作为电网系统内重要的调节器稳压器平衡器,如今,抽水蓄能电站已成为接纳大规模清洁能源入网后的首选标配。它是如何在促进新能源消纳中发挥作用的?

“工程投运后,可实现与西部、北部地区新能源发电的联合协调运行,每年促进消纳富余风电、太阳能发电量150亿千瓦时,有效缓解弃风、弃光问题。”国家电网公司抽水蓄能和新能源部副主任吴骏介绍到。

抽水蓄能助力清洁能源发展

党的十八大以来,包括本次开工建设的5项抽水蓄能电站工程,国家电网已累计开工建设26项抽水蓄能电站工程,装机容量达3615万千瓦;累计投产5座抽水蓄能电站,装机容量610万千瓦。这些电站的开工建设,有力支撑了国家稳增长、调结构、惠民生战略部署,为清洁能源消纳、保障系统安全稳定运行起到了极大的促进作用。

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