国家抽水蓄能电站规划简介

以上简略介绍了抽水蓄能电站在电力系统中所起的作用,并不是说每个抽水蓄能电站都具有上面所述所有作用,就某个具体的抽水蓄能电站来说,所能起的作用取决于所在电力系统的需要和自身的条件,其中十分重要的条件就是电站所处的地理位置,只有在电网负荷中心地区才能有效发挥上述各项作用。另外,在规划设计时,如果要求该抽水蓄能电站发挥某项作用,必须安排相应的工程措施,如要承担调相任务,就必须增设压气设备及相应的管路系统。

下面引用一些国家对抽水蓄能电站的规划设想和意图,进一步说明抽水蓄能电站在电力系统中的作用。

美国的电力系统多以火电为主水电为辅,是世界上发展抽水蓄能电站最多的国家之一(原为世界上发展抽水蓄能电站最多的国家,但1998年的统计资料说明已被日本超过,美国全国抽水蓄能电站装机容量20010MW,位居世界第二)。美国抽水蓄能电站发展情况见表3.3。

表3.3　美国抽水蓄能电站发展情况

美国初期建设的常规水电站大部分年利用小时数都在5000h以上,例如大古力电站为7000h,契夫约瑟夫电站为8100h,石岛电站为6600h。随着电力负荷增长,要求水电站担任调峰容量,于是进行大规模扩建。有些地方没有大水电站可供扩建或不宜扩建,便发展抽水蓄能电站来满足不断增长的调峰要求,并配合大型火电和核电机组运行,为系统提供事故备用和旋转备用容量。

日本在20世纪60年代以前以水电为主,60年代以后,经济发展速度加快,大力发展火电来满足迅速增长的电力需求,使水电比重迅速下降,调峰问题日趋突出。为了解决调峰问题,将有条件的水电站规模扩大,相当一部分电站加装可逆式机组,成为混合式抽水蓄能电站。更是为了配合高参数大容量火电和核电机组运行,同时发展了大批纯抽水蓄能电站。至2000年全国抽水蓄能电站装机容量已达23682.78MW,超过了美国。其抽水蓄能电站发展情况见表3.4。

表3.4　日本抽水蓄能电站发展情况(www.xing528.com)

巴西是个水力资源十分丰富的国家,水力资源蕴藏量仅次于我国和前苏联,居世界第三位,水电在电力系统中占绝对优势。就是这样的国家也在研究开发抽水蓄能电站。巴西联邦电力机构认为,巴西之所以要研究开发抽水蓄能电站,是由于尚待开发的水力资源46%集中在西北部的亚马孙河流域,距离经济发达的用电中心地区(东南部地区)约2000km。远距离送电需要花费巨额投资,不如在负荷中心附近建设抽水蓄能电站担任调峰,在技术上和经济上来得有利。在巴西目前的条件下兴建抽水蓄能电站的理由有以下几点。

(1)系统需要大量调峰容量,高水头抽水蓄能电站的建造费比中低水头常规水电站低得多。靠近负荷中心的可作调峰用的高水头常规水电资源,因受经济上、水文上和地质上的限制,能够开发的数量少于需要量。

(2)远距离的峰荷电力输送费用高于火电系统。

(3)在负荷中心附近建设日或周调节抽水蓄能电站,有利于解决电压调整和无功平衡问题,对提高系统运行稳定性和电能质量有利。

(4)利用地区间水文差异进行补偿调节,有可能降低枯水期或关键时刻的抽水费用。

(5)在梯级电站上游建设季调节抽水蓄能电站,能增大下游梯级电站的调节流量,把洪水期的水能转换成有价值的电能,增大枯水期保证电能。