中國儲能網(wǎng)訊:目前的儲能裝置大體可分為機械儲能(抽水蓄能、壓縮空氣、飛輪)、電磁儲能(超導、電容器)和化學儲能(電池)。相比于其他儲能方式,抽水蓄能具備資金投入少、設備壽命長、儲能規(guī)模大、轉(zhuǎn)換效率高、技術成熟、運行條件簡便、清潔環(huán)保等特點,因而得到了快速發(fā)展和廣泛應用,是目前電力系統(tǒng)中最成熟、最實用的大規(guī)模儲能方式。
一、抽水蓄能電站特點
抽水蓄能電站是通過把低處的水抽到高處來蓄集能量,待電力系統(tǒng)需要時再發(fā)電的水電站。它把電網(wǎng)負荷低谷時多余的電能轉(zhuǎn)化為水的勢能儲存起來,在負荷高峰時將水的勢能轉(zhuǎn)化為電能,實現(xiàn)了電能的有效存儲,并將電能在時間上重新分配,有效調(diào)節(jié)了電力系統(tǒng)生產(chǎn)、供應、使用之間的動態(tài)平衡。
由于它是以水為介質(zhì)的清潔能源電源,并具備啟停迅速、運行靈活可靠、可快速響應負荷變化的優(yōu)勢,因而適合承擔系統(tǒng)調(diào)頻、調(diào)相、備用、無功調(diào)節(jié)和黑啟動等輔助服務。抽水蓄能電站的上、下水庫水位隨發(fā)電、抽水工況的轉(zhuǎn)換而有所變動,在整個轉(zhuǎn)換過程中基本不耗水,但損失部分能量。
抽水蓄能電站一般與火電、核電、風電等配合運行,因其有調(diào)峰、填谷和承擔旋轉(zhuǎn)備用的作用,可減少火電機組開停機次數(shù),節(jié)省額外的燃料消耗,相應減少了污染物排放及其治理費用;保障核電站平穩(wěn)運行,延長核電機組運行壽命;提高系統(tǒng)對風電、太陽能發(fā)電等波動性電源的消納能力,充分利用清潔的可再生能源。
抽水蓄能電站可以分為不同的類型。按開發(fā)方式,電站可劃分為純抽水蓄能電站和混合式抽水蓄能電站;按調(diào)節(jié)周期可分為日調(diào)節(jié)、周調(diào)節(jié)、季調(diào)節(jié)抽水蓄能電站。抽水蓄能電站造價不高,根據(jù)電力系統(tǒng)負荷、電源的分布情況,合理配置抽水蓄能電站,可減小電網(wǎng)潮流,在降低系統(tǒng)事故率、提高供電可靠性的同時,節(jié)省電力系統(tǒng)總運行費用。
二、抽水蓄能電站結(jié)構(gòu)
抽水蓄能電站通常由具有一定落差的上、下水庫和輸水發(fā)電系統(tǒng)組成。上水庫一般建在高程較高、庫盆封閉性比較好、庫周邊平順、庫岸山體雄厚、庫周邊埡口少、庫區(qū)開闊、壩址河谷較窄的地方。下水庫一般由擋水建筑物和泄水建筑物組成,有時可利用已有的水庫。連接上下水庫的就是水道系統(tǒng),一般由上水庫進出水口、引水隧洞、引水調(diào)壓室、高壓管道、尾水隧洞、下水庫進出水口等組成。水道一般沿著山體埋設在地下。
核心區(qū)是電站的廠房系統(tǒng),一般包括主廠房、副廠房、主變壓器室、開關站及出線場,以及母線洞、出線洞、進廠交通洞、通風洞、排水廊道等附屬洞室等。主廠房、副廠房、主變壓器室等常置于地下,開關站及出線場布置于地面或地下洞室。
三、我國抽水蓄能電站發(fā)展
我國抽水蓄能電站的發(fā)展,始于20世紀60年代后期。經(jīng)過20世紀70年代的初步探索,80年代的深入研究論證和規(guī)劃設計,我國抽水蓄能電站的興建逐步進入蓬勃發(fā)展時期。目前,我國已積累了豐富的抽水蓄能電站建設經(jīng)驗,掌握了較先進的機組制造技術,蓄能機組設備已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化,電站的整體設計、制造和安裝、調(diào)試技術更是達到了國際先進水平。
從地理分布來看,我國的第一批抽水蓄能電站主要分布在經(jīng)濟較為發(fā)達的東中部地區(qū)。隨著我國西部、北部大型風電基地、太陽能發(fā)電基地的建設,送端地區(qū)也迫切需要配套建設調(diào)峰能力強、儲能優(yōu)勢突出、經(jīng)濟性好,且能提高輸電線路經(jīng)濟性的抽水蓄能電站。同時,東中部地區(qū)經(jīng)濟的快速發(fā)展,也對保障大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行提出了更高的要求。我國抽水蓄能產(chǎn)業(yè)仍處于重要發(fā)展期。