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抽水蓄能水轮发电系统的电力平衡优化方案

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:光电、风电启动抽水泵,将水从下水库抽到上水库,上、下水库的水头有几百米的落差。抽水泵将光电、风电波动功率彻底地吸收,转为机械能;水轮发电机将机械能转化为平滑电功率,水轮发电机视负荷情况可以调节转速,确保电力供应,节约用水量。如果光电、风电的建设没有达到规划目标,电力供应不足,负荷就会缺电,影响工业企业生产。

抽水蓄能水轮发电系统的电力平衡优化方案

1.技术路线 清洁能源光电、风电作为全部电力来源。光电、风电启动抽水泵,将水从下水库抽到上水库,上、下水库的水头有几百米的落差。水沿排水钢管急速而下,产生的势能冲击水轮机,势能转变为水轮机的动能,水轮机驱动发电机发电。抽水泵与水轮发电机各司其职:抽水泵配有大小不等多种规格,有自动调节范围,并可视负荷情况或开或停,机动灵活,始终让上水库有充足的发电水源,确保水轮机24h发电。抽水泵将光电、风电波动功率彻底地吸收,转为机械能;水轮发电机将机械能转化为平滑电功率,水轮发电机视负荷情况可以调节转速,确保电力供应,节约用水量。控制系统及配套工程将高质量电能送至各工业企业。

2.蓄水与补水 下水库周边有河流可以初期蓄水和平时补水。另一部分补水来自雨水。

3.电力平衡 设计时做到电力与负荷平衡。

(1)微电网是区间电力和负荷之间联系的纽带,担负着将发出的电力传输给用户的桥梁作用。

(2)光电、风电在电力系统中起到电力的提供和功率平衡的保障作用。如果光电、风电的建设没有达到规划目标,电力供应不足,负荷就会缺电,影响工业企业生产。

(3)负荷是电力的最终使用者,电力系统发出的电能需要负荷进行消纳。如果负荷没有达到规划目标,光风发出的电力就没有足够的消纳市场,导致“供大于求”,将影响微电网的效益。

4.并网 清洁智能微电网也与大电网实现并网,以便全国联网的智能电网统一管理和调配。并网用于调峰填谷。多余电力可卖给电网,急需时也可从电网买电。并网不是清洁智能微电网的主要任务,只是具备的一项功能。

5.保持能量守恒 光电、风电、水电三种能源在能量转换过程中应保持能量守恒,即光电、风电发电量之和,等于水电发电量;抽水系统所构成的自循环系统应保持水量平衡。

6.清洁智能微电网地处内陆,接近用电负荷 内陆土地资源紧张,为了节省用地,电池板可考虑利用上下水库水面安装。风力发电机可建在农田中,风力发电机高70m不占耕地。也可建在山林中。(www.xing528.com)

7.项目依据的国家政策

(1)光电、风电政策。有《新能源法》、《中华人民共和国可再生能源法》、《可再生能源中长期发展规划》、《金太阳示范工程财政补助资金管理暂行办法》、《可再生能源发展“十二五”规划》、国家发改委《关于落实风电发展政策有关要求的通知》、能源局发布的《关于申报分布式光伏发电规模化应用示范区的通知》。

(2)抽水储能政策

1)《关于抽水储能电站建设管理有关问题的通知》[国家发改委(2004)71号]。

2)《关于柚柏、泰安抽水蓄能电站电价的通知》[国家发改委(2007)1517号]。

3)《关于进一步做好抽水蓄能电站建设的通知》[国家能源局(2011)242号]。

清洁智能微电网具有良好的社会效益和长期的经济效益,可以独立运营,代表国家电力发展的方向。但前期投入很大,建设期需要政府支持,需要银行信贷支持。以自有资金30%计算,需要250亿的信贷融资量。

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