混合式抽水蓄能电站的应用发展分析
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抽水蓄能电站发展及其作用分析顾文钰水利水电工程 121302020019摘要:抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库,在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站。
本文主要介绍了我国抽水蓄能电站的建设与发展的历史、现状、未来的发展趋势以及发展过程中存在的一些问题。
然后结合天荒坪抽水蓄能电站,简要描述分析了抽水蓄能电站在电网中的作用与效益。
关键词:抽水蓄能电站、发展、历史、现状、趋势、问题、天荒坪、效益、作用。
Abstract:Pumped Storage Power Station is take advantage of the the energy pumping highest power load low reservoir , and then turn on the water to the lower reservoir to generate electricity of hydropower in electricity peak load. This article describes the history of the construction and development of pumped storage power station in China, the present situation, a number of problems in the future development trends as well as the development process. Then combined Tianhuangping Pumped Storage Power Station, a brief description of the functions and benefits of Pumped Storage Power Station in the grid.Keywords: Pumped Storage Power Station, development, history, current status, trends, problems, Tianhuangping, benefits, functions.抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库,在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站。
电力系统储能技术发展及应用现状展开全文第一节储能技术分类及特性目前,电力系统储能技术主要分为以下四类:①机械储能②化学储能③电磁储能④相变储能另外,电动汽车也是电力系统储能的一种形式。
一、机械储能机械储能是电能与机械能之间的相互转换。
机械储能在能量转化过程中,会产生机械损耗;机械储能寿命一般较长,容量一般较大。
目前机械储能技术主要包括:抽水储能、飞轮储能、压缩空气储能等。
不同机械储能有着较明显的技术特性上的差别。
(一)抽水蓄能抽水蓄能电站包括上、下水库及地下电站、相应的输配电系统和其他附属设置等。
负荷低谷时段机电设备工作在电动机状态,将下水库的水抽到上水库,负荷高峰时段机电设备工作在发电机状态,利用储存在上水库中的水发电。
因此,抽水蓄能可将电网负荷低谷时段的多余电能,转变为电网高峰时段的稀缺电能。
抽水蓄能电站可以按照一定容量建造,装机容量可以从几十兆瓦到几千兆瓦,电能释放时间可以从几小时到几天,综合效率在70%~85%。
1. 技术特点(1)储能容量大。
抽水储能电站特别适合大容量开发,装机规模可以达到1000MW以上,目前世界最大的抽水蓄能电站为我国的丰宁蓄能电站,完全建成后总装机容量将达到3600MW。
抽水储能的抽水或者放水发电的时间可以从几小时到几天不等,储能总规模远大于其他所有储能设备,是目前世界上规模最大的电力系统储能技术,主要用于电力系统的调峰填谷、调频、调相、紧急事故备用等。
(2)技术成熟、可靠。
抽水蓄能电站发展历史悠久,在世界各国得到广泛的发展应用,技术成熟、可靠。
我国抽水蓄能电站虽起步晚,但由于常规水电开发技术基础雄厚,起点较高,蓄能电站发展较迅速,同时规划建设有序,建设水平目前已居世界先进水平。
(3)循环次数多,使用寿命长。
抽水储能电站一般使用年限在50年及以上,其蓄水坝体使用年限可达100年。
抽水蓄能在抽水或者放水过程中,只受到相关设备机械性能的限制,因此其充放电循环次数可以达到无限次。
摘要我国某些地区水资源极其贫乏或已开发殆尽,再修建新的水利或水电枢纽就受到限制。
本文着重根据国内外已建抽水蓄能电站的经验,提出了修建多种类型的抽水蓄能作为常规水电的补充,有利于我国水利和水电的可持续发展。
这种融水利、水电、抽水蓄能于一体,并结合当地电力系统的综合开发模式给水利和水电带来了新的活力。
建议今后视各地区各河段水利和水电发展情况按上述模式对新建及改扩建工程进行动态规划和设计,为我国水利水电的可持续发展创造新的开发前景。
关键词抽水蓄能综合开发模式可持续发展一、水利和水电的可持续发展我国水资源总量虽然比较丰富,但人均占有量很小,且地区分布很不平衡。
我国水能资源较为丰富,理论蕴藏容量为6.76亿kW,可开发量为3.78亿kW,占世界第一位。
水资源和水能资源的开发利用,关键在于水利和水电工程建设。
各工程的建设条件往往差异很大。
有些地区,有些流域,如长江和珠江干支流、西南地区一般说来水资源丰富,开发条件较好。
而黄河流域雨量较少、干旱缺水,但由于干流源远流长,集雨面积大,且上游源头雨量较丰,汇集的水量较丰且较均衡,故干流上中游水电开发条件也较好。
其他如淮河、海河干旱缺水,源近流短,水量少而且不均衡,故水电开发条件不好。
有的沿海地区雨量和水量虽然较丰,但由于缺乏好坝址及兴建水电工程的条件,或由于移民太多,影响环境生态以及经济指标不好等原因,故这类地区水电开发条件也不理想。
近年来我国水电事业发展很快,在建和待建水电站星罗棋布,如三峡、二滩、李家峡、万家寨、小浪底等大型工程正在修建,待建的大工程更多,如小湾、溪洛渡、向家坝、天生桥、瀑布沟、拉西瓦、龙滩等等,它们的装机都在一二百万千瓦以上,最大的为世界之冠达1820万kW。
它们的建成,将使我国水电事业跃上一个新的台阶。
但这些水电站的分布在我国西南、西北及中部,我国的华北、东北及沿海地区则较少,从目前看来已开发殆尽。
如海河流域已建大中小水库约190座,控制了山区流域面积的83%,已建水库的总库容已与全流域年平均径流量相等。
第29卷第2期2010年4月水力发电学报JOURNAL OF HYDROELECTRIC ENGINEERING Vol.29No.2Apr.,2010白山混合式抽水蓄能电站水库调度效率分析黄小锋1,纪昌明1,郑江涛1,贾东旭2,郭希海2(1.华北电力大学,北京102206; 2.北电网有限公司调度通信中心,沈阳110006)摘要:白山混合式抽水蓄能电站为具有常规发电机组和抽水蓄能机组混合的大型水库水电站。
本文在充分考虑东北电网需求的前提下,利用抽水蓄能机组的抽水功能,优化白山水库年内的水位变化过程,提高白山水库的运行水位,获得最大化的“水头”增发电量,实现白山混合式抽水蓄能电站年发电量的最大化或年调峰效益的最大化。
结果表明发电量最大模型的抽水发电转换效率明显比调峰效益最大模型相应系列的抽水发电转换效率高,发电量最大模型的抽水发电转换效率为90.65 95.50%,调峰效益最大模型的抽水发电转换效率为87.94 92.58%,都比纯抽水蓄能电站的发电转换效率高,表明了混合式抽水蓄能电站的优势。
关键词:抽水蓄能电站;混合;水库调度;效益;效率中图分类号:TU697.1+1文献标识码:AAnalysis on reservoir operation efficiency of Baishanhybrid pumped storage power stationHUANG Xiaofeng 1,JI Changming 1,ZHENG Jiaotao 1,JIA Dongxu 2,GUO Xihai 2(1.North China Electric Power University ,Beij ing 102206;2.Northeast China Grid Company Limited ,Shenyang 110006)Abstract :Baishan power station is a hybrid pumped storage type installed with conventional units and pumped storage units on a large-size reservoir.This paper studies two optional schemes under the requirement of satisfying the power grids demands.The first one maximizes the annual power yield minus the pumping-consumed power ,second one maximizes the peak load dispatching benefits.In these schemes ,optimizing the reservoir ’s dispatch ,improving the storage level and maximizing the additional yield by the head are three crucial factors.Results show a higher energy conversion efficiency 90.65-95.5%of the yield-optional scheme than that of dispatch-benefit -optional scheme ,87.94%-92.58%.Both schemes of the hybrid mode are more efficient than a single pumped storage mode.Key words :pumped-storage power station ;hybrid ;reservoir operation ;benefit ;efficiency收稿日期:2008-11-29作者简介:黄小锋(1981—),男,博士生.E-mail :huang-xiaofeng@ 0引言随着国民经济的迅猛发展,工业、农业、城镇居民生活等各种用电量在逐年增加,中国电网的装机容量飞速增加,但目前我国电网的格局依然是火电为主水电为辅,再加上核电、风电、太阳电能等的不断开发,电网对于调峰容量的需求日益增大。
我国抽水蓄能电站发展现状与前景分析摘要:抽水蓄能电站也就是应用电力负荷低谷时的电能抽水到上水库,在电力负荷高峰阶段放水到下水库发电的水电站,当前已经在国内广泛应用。
文章中首先对国内抽水蓄能电站当前发展情况进行了阐述,并提出当前发展过程中所存在着的几点问题,后结合当前国内外发展经验分析了我国抽水蓄能电站的发展前景,包括电源结构方面、服务质量方面、未来需求方面、有序规划建设方面等。
经由全文分析与阐述旨在为进一步推动抽水蓄能电站在我国的发展提供相关建议。
关键词:抽水蓄能电站;发展现状;前景前言电力供应是现代人类社会发展的基础需求,随着人们生活水平的不断提升,对于电力资源的需求在不断上涨,且对于供电服务质量的要求也越来越高。
为确保电网的安全稳定运行,抽水蓄能电站作为可调节性且安全较高的特殊电站,逐渐成为保障我国电网的重要举措。
虽然抽水蓄能电站自身具有着众多的优势,但毕竞在我国发展的时间较短,为此,有必要针对其应用问题展开更为深人的研究,促使其经济效益与社会效益能够发挥到最大化。
国家能源局在《抽水蓄能中长期发展规划(2021—2035年)》中指出,“十四五”期间要开工建设1.8亿千瓦的抽水蓄能电站,到2025年投产抽水蓄能电站总规模达到6200万千瓦;“十五五”要开工建设8000万千瓦的抽水蓄能电站,到2030年投产抽水蓄能电站总规模达到2亿千瓦;“十六五”要开工建设4000万千瓦的抽水蓄能电站,到2035年投产抽水蓄能电站总规模达到3亿千瓦。
1抽水蓄能电站1.1抽水蓄能电站工作原理抽水蓄能电站不同于一般的水力发电站。
一般的水力发电站是只安装发电机组,将高水位的水一次使用后弃之东流。
抽水蓄能电站安装有抽水一发电两用机组,既能抽水,又能发电。
在白天和后半夜,水库放水,高水位的水通过两用机组,此时两用机组作为发电机,将高水位的水的机械能转化为电能,向电网输送,解决用电高峰时电力不足;到后半夜,电网处于低谷,电网中不能储存电能,这时将两用机组作为抽水机(利用机组可反向旋转),利用电网中多余的电能将低水位的水抽向高水位的水库中,这样在用电低谷时把电网中多余的电能转化为水的机械能储存在水库中,到用电高峰水库放水,又将水的机械能通过发电机转化为电能,向电网输送。
抽水蓄能电站在电网运行中的地位与作用发布时间:2021-04-19T14:59:35.253Z 来源:《工程管理前沿》2021年1月第2期作者:王桂林[导读] 针对国家近年来加大了对于抽水蓄能电站的投入,国内大型电网公司纷纷加大了对抽水蓄能电站的投入王桂林杭州心康科技有限公司浙江杭州 310012摘要:针对国家近年来加大了对于抽水蓄能电站的投入,国内大型电网公司纷纷加大了对抽水蓄能电站的投入,本文通过对抽水蓄能电站的近期发展情况,抽水蓄能电站在电网运行中的作用和地位以及结合“十三五”“十四五”规划对未来抽水蓄能电站的发展前景做了展望。
关键词:抽水蓄能电站;电网;作用;地位城镇化的步伐,随着经济的不断发展越来越快。
城市电力负荷急剧上升,这就要求城市电力的安全性和可靠性,需要不断加强。
所以国家在基础电力设施上加大了投资,尤其是在抽水蓄能电站和风力发电上,因为其机组性能良好。
抽水蓄能电站在电网发展的历程中有着不可或缺的地位,主要是因为抽水蓄能电站能够保障电力的平稳输送,输出电能的质量,在节能节源方面发挥着不可替代的作用。
随着电网的发展,特别是在特高压智能电网和新能源大规模接入的背景下,抽水蓄能电站的地位将越来越重要。
1.抽水蓄能电站的发展现状本世纪初,我国的抽水蓄能电站技术相对落后,很多电站组成设备都只能依靠当时抽水蓄能发展迅猛的欧美国家和日本。
2014 年以来,随着用电量的增加,我国的抽水蓄能市场逐步崛起,国家对于抽水蓄能电站的投资也随之加大。
自1968 年,我国从日本引进了第一台容量为1.1 万千瓦的抽水蓄能机组,安装在河北岗南水库[1]。
至2020 年国家拟建115 座抽水蓄能电站,在建的抽水蓄能电站已然是布满我国的天南海北,东起山东,西至新疆维吾尔族自治区,共计11 个省。
其中河北丰宁抽水蓄能电站为世界上总装机容量最大的抽水蓄能电站。
抽水蓄能电站的分布总体与用电量保持一致。
选址根据《抽水蓄能电站设计导则》多选于地势差较高地区[2]。
潘家口混合式抽水蓄能电站的设计和再认识曹楚生天津勘测设计研究院提要本文通过对潘家口混合式抽水蓄能电站的原设计情况、93年按纯抽水蓄能运行和94~97年按联合调度下运行情况进行比较,说明:93年纯抽水蓄能运行不能发挥混合式抽水蓄能电站的优越性,94497年联合调度逐步显示出混合式抽水蓄能电站的优点,其效益远超出纯抽水蓄能运行和原设计情况。
耗电是负效益,混合式抽水蓄能电站在一定条件下比纯抽水能电站更具有的优越性。
主要原因是它具有较大的上库对水量调节有利,对电站多发电,多抽水有利。
抽水蓄能作为水电的补充,有利于水电的可持续发展。
最后对今后抽水蓄能电站的发展提出建议。
l潘家口混合式抽水蓄能电站概况1974年初步设计中原来没有抽水蓄能机组,系常规水电站。
审查时华北电管局认为华北京津唐地区缺乏水电资源,电力系统中峰谷差越来越大,以及供电紧张的局面,提出应研究增设抽水蓄能机组,扩大装机容量。
经设计提出增设抽水蓄能的报告,工程分二期进行,一期先建15万kW常规机组,二期再扩建三台9万kW抽水蓄能机组,机组由意大利引进,至1987年12月提出该电站补充初步设计经上级审查批准。
该混合式抽水蓄能电站由上下水库构成,上库容积较大,达29.3亿Ill3,系供水和发电为主综合利用的工程,当增建下库(下池)和抽水蓄能机组后照电站运行灵活性和教益大为增加,兹将该混合式蓄能电站情况列如表l,从表中可知潘家口水电蛄有一台15万kW常规机组和3台9万kW抽水蓄能机组,电站总装机42万kW。
这种融常规机组和抽水蓄能机组于一体的混合式抽水蓄能电站与常规和纯抽水水电站相比具有以下优点:(1)可避免电站在桔水段或不需要供水时出力受阻或停机;(2)常蓄机组互为备用互为补充,可增加尖蝰电量并减少输入(抽水)电量,无形中等于增加了蓄能饥组或蓄能电站的练合效率。
纯蓄能机组一般是4度电换3度电即综合效率为75%左右.而潘家口电站在增设三台抽水蓄能机组后,就整个电站而言输入低谷电而增加了尖峰电,其相应增加的尖峰电量与抽水所耗电量的比值高达l40%;(3)由于电蛄中具有两种机组,改善了电站在系统中的作用和电站的有关指标,如单位kW投资和有关经济指标等。
《抽水蓄能中长期发展规划(2021-2035)》摘要
佚名
【期刊名称】《葛洲坝集团科技》
【年(卷),期】2022()2
【摘要】一、前言抽水蓄能是当前技术最成熟、经济性最优、最具大规模开发条
件的电力系统绿色低碳清洁灵活调节电源,与风电、太阳能发电、核电、火电等配
合效果较好。
加快发展抽水蓄能,是构建以新能源为主体的新型电力系统的迫切要求,是保障电力系统安全稳定运行的重要支撑,是可再生能源大规模发展的重要保障。
【总页数】4页(P72-75)
【正文语种】中文
【中图分类】F42
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