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抽水蓄能電站的發(fā)展前景

文檔作者：肖寧1，朱振文2 文檔來源： 1．中電投江西核電有限公司 2．廣東惠州抽水蓄能電站，		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年12月29日
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2011年第1期
2011 Number l
水電與新能源
HYDROPOWER AND NEW ENERGY
總第93期
Total No．93
文章編號：1671—3354(2011)01—0070—02
抽水蓄能電站的發(fā)展前景
肖寧1，朱振文2
(1．oeca投江西核電有限公司，江西九江332000；2．廣東惠州抽水蓄能電站，廣東惠州516100)
摘要：根據(jù)中國電網(wǎng)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)及各種類型發(fā)電企業(yè)的技術(shù)特點(diǎn)，結(jié)合電力行!lk2020年遠(yuǎn)景規(guī)劃，論述了中國當(dāng)前能源結(jié)
構(gòu)不合理，今后的發(fā)展方向及目標(biāo)。指出在新的電力行業(yè)遠(yuǎn)景規(guī)劃中，應(yīng)增加電網(wǎng)內(nèi)抽水蓄能電站的比重以及重視抽水
蓄能電站的合理布局，確保中國電網(wǎng)安全、可靠、穩(wěn)定、高效運(yùn)行。
關(guān)鍵詞：抽水蓄能；能源結(jié)構(gòu)；電網(wǎng)；遠(yuǎn)景規(guī)劃
中圖分類號：TV743 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A
The Development Prospects of Pumped Storage Power Station
XIAO Nin91，ZHU Zhenwen2
(1．CPI Jiangxi Nuclear Power Co．，Ltd，Jiujiang 332000，China；
2．Guangdong Huizhou Pumped Storage Powerstation，Huizhou 516100，China)
Abstract：According to the existing structure of power grid in China and technical characteristics of different types
of power generating plants，the irrational structure of energy sources and the direction of further development and
the target are discussed in terms of the 2020 year perspective plan of power industry．In the long—term plan of
power industry it is pointed out that the relative proportion of pumped storage hydropower plants in power grid
should be increased and to the rational lay—out should be paid more attention in order to ensure safe，reliable，
stable and high efficient operation of power grid．
Key words：pumped storage hydropower；structure of energy sources；power grid；perspective plan
中國目前電力裝機(jī)總?cè)萘考s為8．75億kW，其裝
機(jī)類型主要分為以下幾種類型：火力發(fā)電廠(包括燃
煤，燃?xì)?，燃?、水力發(fā)電廠、核能發(fā)電廠、生物質(zhì)發(fā)
電廠、太陽能發(fā)電廠、風(fēng)能發(fā)電廠以及抽水蓄能電站。
火力發(fā)電廠裝機(jī)容量約為6．51億kW，目前占有電力
市場74．4％的份額；水力發(fā)電站裝機(jī)容量約為1．84億
kW【l J，市場占有率為21．03％；核電站目前裝機(jī)容量
約為908萬kW，市場占有率為1．04％，風(fēng)力發(fā)電站裝
機(jī)容量為1 740萬kW，市場占有率為2％，太陽能、潮
汐能以及生物質(zhì)發(fā)電站的裝機(jī)容量較少，僅為168萬
kW，市場占有率為0．2％，我國目前已經(jīng)建成抽水蓄
能電站20座，總裝機(jī)容量為11 84．5萬kW，市場占有
率為1．4％。
1 各類電廠調(diào)峰能力解析
(1)火電機(jī)組?？紤]火電機(jī)組的特性以及穩(wěn)定性
運(yùn)行，火電機(jī)組的深度調(diào)峰能力大約為50％左右，隨
之帶來的問題是由于機(jī)組偏離其經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行曲線，機(jī)
組的煤耗大幅增加，同時(shí)也影響火電機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行
和電網(wǎng)輸電的質(zhì)量。燃油、燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組由于發(fā)電成本
很高，如果僅做為調(diào)峰電廠使用，考慮到電廠的初投
資，性價(jià)比很低。如果做為主力電廠，由于油價(jià)、氣價(jià)的
價(jià)格偏高，上網(wǎng)電價(jià)成本太高，性價(jià)比也很低。
(2)水電機(jī)組。水電機(jī)組具有比較好的調(diào)峰性能，
但是在中國很多以火電為主的電網(wǎng)，為了不使調(diào)峰受
阻，往往會(huì)令水電在洪水期間或者需要時(shí)采用棄水調(diào)
峰，導(dǎo)致水資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。
(3)核電機(jī)組。由核電機(jī)組的原理以及運(yùn)行工況，
決定了核電機(jī)組最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方式為帶基荷運(yùn)行。因
此在中國未來的10年之內(nèi)，核電機(jī)組應(yīng)該不會(huì)參與調(diào)
峰運(yùn)行，通常是作為電網(wǎng)內(nèi)的主力電廠保持全年7 500
h的基荷運(yùn)行工況。
收稿日期：2010—10—11
作者簡介：肖寧，男，碩士，工程師，從事超超臨界火電設(shè)計(jì)、核電站管理工作。
70
萬方數(shù)據(jù)
肖寧，等：抽水蓄能電站的發(fā)展前景2011年1月
(4)風(fēng)能，太陽能，潮汐能以及生物質(zhì)電。這幾種
新能源電廠的原理決定了其不能參與調(diào)峰運(yùn)行。同時(shí)
電網(wǎng)不穩(wěn)定也與風(fēng)能、太陽能以及潮汐能等的隨機(jī)性、
間歇性的能源發(fā)電廠運(yùn)行有關(guān)。隨著風(fēng)能、太陽能、潮
汐能電廠在電網(wǎng)內(nèi)的比重不斷增大，對電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)
行肯定會(huì)有所影響。
(5)抽水蓄能電站。抽水蓄電站是新能源發(fā)展的
重要組成部分。抽水蓄能電站作為目前國際上主流的
調(diào)峰手段，在美國，日本【21等發(fā)達(dá)國家發(fā)展很快，目前
中國抽水蓄能電站僅占國內(nèi)裝機(jī)容量的1．5％，調(diào)峰
能力很有限，在電網(wǎng)內(nèi)占有的比例僅為日本的1／10和
美國的1／2。因此大力發(fā)展抽水蓄能電站對于保障中
國的電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行有著非常重要的作用。
2 發(fā)展抽水蓄能電站的意義
(1)提高電網(wǎng)的可靠性舊川。由于抽水蓄能機(jī)組
起停速度快，工況轉(zhuǎn)換靈活，對電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行和
事故備用都起到安全保障作用，提高了電網(wǎng)的可靠性。
抽水蓄能電站從滿載抽水一滿載發(fā)電(正常)僅需要
360 s，而在緊急情況下，最低僅需要220 a[5蚓。因此，
從某種意義上講，抽水蓄能電站就是電網(wǎng)內(nèi)的“快速
反應(yīng)部隊(duì)”，具有非常高效的調(diào)節(jié)性能，保障了電網(wǎng)的
安全可靠用電。
(2)具有顯著的調(diào)峰作用”剖。核電一般帶基荷
運(yùn)行，不參與調(diào)峰運(yùn)行，生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)也不具備調(diào)峰
的可能性，而風(fēng)電、太陽能發(fā)電以及潮汐能發(fā)電具有隨
機(jī)性、間歇性和反調(diào)峰等特點(diǎn)。當(dāng)系統(tǒng)中核電、風(fēng)電、太
陽能、潮汐能、生物質(zhì)發(fā)電的并網(wǎng)規(guī)模較大時(shí)，會(huì)增加
系統(tǒng)的調(diào)峰壓力，甚至?xí)绊懴到y(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。隨
著今后中國能源戰(zhàn)略的調(diào)整，使得電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)峰面臨
技術(shù)挑戰(zhàn)，迫切需要建設(shè)大容量儲(chǔ)能裝置，解決系統(tǒng)調(diào)
峰問題。
(3)提高電力企業(yè)的能源利用率，保證設(shè)備的可
靠性[3圳。無論是火電、核電還是生物質(zhì)發(fā)電，都具有
其最佳的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行曲線。如果機(jī)組由于電網(wǎng)調(diào)峰的原
因，要求機(jī)組不斷地變負(fù)荷運(yùn)行甚至經(jīng)常啟停，一方面
必然對設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行會(huì)有影響，另一方面也會(huì)
導(dǎo)致機(jī)組的煤耗增加，經(jīng)濟(jì)性能下降。因此大力發(fā)展大
容量儲(chǔ)能裝置，有利于保證設(shè)備的穩(wěn)定可靠運(yùn)行，提高
機(jī)組的可靠性，提高機(jī)組的能源利用率。
(4)改善輸電線路的能力，確保電網(wǎng)的高效運(yùn)
行[3圳。蓄能電站投入，相當(dāng)于增加了一條均衡整個(gè)輸
電線路的通道，在負(fù)荷低谷時(shí)，線路可以滿載運(yùn)行，而
在線路高峰時(shí)，在主網(wǎng)線路滿載運(yùn)行的情況下，蓄能電
站依然可以供給周圍的高峰負(fù)荷，從而減輕了主網(wǎng)線
路的壓力。抽水蓄能還具有顯著的動(dòng)態(tài)效益，主要體現(xiàn)
在承擔(dān)短負(fù)荷、事故備用、調(diào)頻、調(diào)相、提高系統(tǒng)運(yùn)行可
靠性等方面。
抽水蓄能電站對于確保整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全，穩(wěn)
定、可靠，高效運(yùn)行有著舉足輕重的作用。在中國能源
結(jié)構(gòu)調(diào)整的政策方面，應(yīng)該充分關(guān)注抽水蓄能電站的
發(fā)展。
3 抽水蓄能電站的分布及發(fā)展
從裝機(jī)類型來看，由于中國目前新建的核電、火電
機(jī)組單機(jī)容量一般都在百萬千瓦以上，因此抽水蓄能
電站的位置應(yīng)該靠近大型的核電或者火電機(jī)組，便于
調(diào)節(jié)大型發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷；從電網(wǎng)構(gòu)成來看，西北地區(qū)
由于火電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電機(jī)組占有比較大的比重，
調(diào)峰能力很差且電網(wǎng)負(fù)荷很不穩(wěn)定，因此需要在西部
地區(qū)大力發(fā)展抽水蓄能電站，確保電網(wǎng)的穩(wěn)定，安全運(yùn)
行【7]。南方電網(wǎng)及華北電網(wǎng)等電負(fù)荷比較大的區(qū)域電
網(wǎng)1 d之內(nèi)電負(fù)荷波動(dòng)很大，2007年南方電網(wǎng)最大的
峰谷差為2 700萬kW，2010年華北電網(wǎng)的最大峰谷差
約為l 500萬kW，由于這兩個(gè)電網(wǎng)內(nèi)水力發(fā)電站的裝
機(jī)比例偏小，因此也迫切需要建設(shè)一批抽水蓄能電站
參與調(diào)峰。
中國目前的電力能源結(jié)構(gòu)與日本的構(gòu)成差異較
大，與美國的能源結(jié)構(gòu)相類似，因此，中國在2020年抽
水蓄能電站的裝機(jī)容量應(yīng)該達(dá)到5 100萬kW，達(dá)到全
國裝機(jī)容量的3％以上，且分布的地點(diǎn)應(yīng)集中在西北
電網(wǎng)、南方電網(wǎng)以及華北電網(wǎng)等區(qū)域。
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