中國儲能網(wǎng)訊：“秦嶺，天下之大阻，”司馬遷曾在《史記》中如此描述這條橫亙于我國中部的山脈。險峻、連綿、林深樹密，它有如一道天然屏障，分隔了我國的南北方，也影響了氣候和生態(tài)環(huán)境。
山和谷，成為行走在秦嶺一帶的天然障礙。自古以來，人們就在秦嶺的險峻地帶修筑棧道，如褒斜道、陳倉道、儻駱道和子午道等。這些棧道在一定程度上解決了山區(qū)交通的難題，讓人員和物資得以在崎嶇的山路上通行。除了方便來往行人，秦嶺的棧道還孕育了不少流傳至今的典故，比如“明修棧道，暗度陳倉”就展示出古人非凡的軍事謀略，也體現(xiàn)了先民對自然資源的巧妙運用。
自古以來，秦嶺地區(qū)始終堅持與自然和諧相處的重要原則。當下，對生態(tài)的保護和對資源的合理利用，更是這片區(qū)域開發(fā)的重要原則。在商洛市鎮(zhèn)安縣，國網(wǎng)新源陜西鎮(zhèn)安抽水蓄能電站（以下簡稱“鎮(zhèn)安抽蓄電站”）隱藏在蔥郁的群山間，這座總裝機容量為140萬千瓦的電站將在2024年年內(nèi)投運。
作為陜西省的首座抽水蓄能電站，鎮(zhèn)安抽蓄電站充分利用了月河流域的地形特點，依山攔河建設(shè)水庫，最大限度地減少了對秦嶺南麓生態(tài)環(huán)境的影響。在增強陜西電網(wǎng)靈活調(diào)節(jié)和抵御事故風險能力的同時，保護了當?shù)氐淖匀痪坝^和生物多樣性。
打造綠色電站
8月初，陽光透過蔥郁的樹冠，斑駁地灑在鎮(zhèn)安抽蓄電站的上水庫。上水庫被秦嶺南麓的群山環(huán)繞，仿佛是大自然精心雕琢的一塊碧玉，倒映著藍天和周圍的峰巒。電站的下水庫則位于蜿蜒的河道之上，堤壩堅固而不失柔美，與周圍的植被相得益彰。河水在水庫的調(diào)控下，變得更加平緩，兩岸的植被也因水的滋養(yǎng)而更加茂盛。
近年來，我國對秦嶺生態(tài)保護的重視程度不斷提升，并出臺了一系列制度和目標。2020年發(fā)布的《秦嶺生態(tài)環(huán)境保護總體規(guī)劃》（以下簡稱“《總體規(guī)劃》”）指出，在秦嶺范圍調(diào)度水資源，建設(shè)水電站、水庫等水工程，應當符合《條例》、《總體規(guī)劃》、秦嶺水資源保護利用專項規(guī)劃，明確保護范圍，保障江河的合理流量和湖泊、地下水的合理水位，維護生態(tài)平衡。今年3月發(fā)布的《關(guān)于加強秦嶺區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護推動高質(zhì)量發(fā)展的實施意見》明確，有序發(fā)展清潔能源，支持建設(shè)一批生態(tài)友好、條件成熟、指標優(yōu)越的抽水蓄能電站，推進已納入規(guī)劃的骨干電網(wǎng)工程建設(shè)。
事實上，生態(tài)、循環(huán)和綠色的理念貫穿了鎮(zhèn)安抽蓄電站建設(shè)的每一環(huán)。在選址規(guī)劃上，鎮(zhèn)安抽蓄電站利用天然河道，庫盆山體的施工開挖填筑面積小，極大保護了附近的生態(tài)。在建設(shè)過程中，施工方以“實現(xiàn)綠色建造”為目標，在混凝土拌和系統(tǒng)加裝除塵設(shè)備，砂石料加工系統(tǒng)采用濕法生產(chǎn)；構(gòu)建完備的污水處理系統(tǒng)，生產(chǎn)生活廢水通過一體化處理裝置、沉淀池等達標處理后用于施工道路灑水降塵，實現(xiàn)了“污水零排放”和“中水全利用”等目標。
利用科技手段也是秦嶺生態(tài)保護中被反復強調(diào)的措施。中國科學院院士、陜西省秦嶺生態(tài)環(huán)境保護專家委員會主任傅伯杰認為，可以基于衛(wèi)星遙感、視頻監(jiān)控等技術(shù)強化監(jiān)測，完成秦嶺區(qū)域生態(tài)環(huán)境狀況調(diào)查評估工作，有序推進秦嶺區(qū)域生態(tài)環(huán)境治理與恢復。
在鎮(zhèn)安抽蓄電站，包括遙感在內(nèi)的多項技術(shù)手段被引入，以確保施工安全，減少電站建設(shè)對環(huán)境的影響。在電站建設(shè)期間，施工方利用北斗系統(tǒng)進行地質(zhì)災害監(jiān)測。通過北斗衛(wèi)星形變監(jiān)測站和圖片視頻監(jiān)測站，實時監(jiān)測生產(chǎn)生活營地、渣場、邊坡、場內(nèi)道路等重點區(qū)域的地質(zhì)變化情況。以邊坡監(jiān)測為例，北斗衛(wèi)星能夠精確監(jiān)測到毫米級的水平位移和垂直位移，為建站提供保障的同時，也支撐了抽蓄電站的后期運行。
在配套輸變電設(shè)施的建設(shè)過程中，陜西送變電公司組織人員對項目轄區(qū)內(nèi)每一基塔位進行精準測量，對線路經(jīng)過區(qū)域采取避讓措施；在運輸塔材方面，選擇索道運輸，大幅減少對沿途植被的影響。
添綠陜西低碳拼圖
鎮(zhèn)安抽蓄電站是陜西省投運的首座抽水蓄能電站，如同清潔能源拼圖的關(guān)鍵一塊，其對于正在加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整進程的陜西而言，這塊拼圖將發(fā)揮補齊綠色能源結(jié)構(gòu)短板的作用。
借助科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，陜西近年加速推進省內(nèi)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的高端化、智能化、綠色化升級改造，培育壯大新一代信息技術(shù)、高端裝備制造等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，并超前布局光子、人工智能等未來產(chǎn)業(yè)。西安市、渭南市、銅川市及商洛市等地都吸引了科技企業(yè)和研究機構(gòu)落地。
新興產(chǎn)業(yè)對能源供應提出了新的需求。在全球經(jīng)濟一體化和可持續(xù)發(fā)展的大背景下，國內(nèi)外企業(yè)對環(huán)保和低碳經(jīng)濟的關(guān)注日益增加，企業(yè)面臨的環(huán)保標準也較以往更為嚴格。使用綠色電力，可以顯著降低企業(yè)在生產(chǎn)過程中的碳足跡，減少二氧化硫、氮氧化物等污染物的排放，幫助企業(yè)在實現(xiàn)產(chǎn)品升級的同時，推動供應鏈和產(chǎn)業(yè)鏈的綠色轉(zhuǎn)型。
近年來，陜西可再生能源的裝機容量和發(fā)電量持續(xù)增長，截至今年6月底，陜西電網(wǎng)的新能源裝機容量占總裝機容量的占比為39.68%，僅6月，全省新能源總發(fā)電量達到了226.40億千瓦時，其中新能源發(fā)電量43.61億千瓦時，占比19.2%。
風能、太陽能等清潔能源快速發(fā)展，陜西省不僅優(yōu)化了自身的能源供應體系，也滿足了新興產(chǎn)業(yè)對清潔能源的需求。然而，由于風能和太陽能等新能源的發(fā)電量受自然條件影響較大，如風速和日照的變化，導致新能源發(fā)電項目的輸出功率具有間歇性和不可預測性的特點，這給電網(wǎng)的穩(wěn)定運行帶來了挑戰(zhàn)。產(chǎn)業(yè)聚集帶來的大規(guī)模能源消耗，不僅需要綠電要足夠多，還需要更穩(wěn)定的能源供應。
鎮(zhèn)安抽蓄電站的投運，正是補齊陜西綠色能源拼圖的關(guān)鍵一步。抽水蓄能電站的調(diào)峰作用，可以有效地緩解新能源發(fā)電的波動性，保障電力供應的連續(xù)性和穩(wěn)定性，從而推動新能源更廣泛、更穩(wěn)定地接入電網(wǎng)。從地圖上看，鎮(zhèn)安抽蓄電站所處的商洛市位于陜西、河南和河北三省交界位置，距離西安僅106千米。由于距離較近，鎮(zhèn)安抽蓄電站能更有效地發(fā)揮其調(diào)峰填谷、調(diào)頻調(diào)相、事故備用和促進新能源消納等多重功能，為當?shù)仉娏ο到y(tǒng)的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟運行提供堅實保障。
鎮(zhèn)安抽蓄電站只是陜西補齊綠色拼圖的開始。僅在商洛市，除了即將投運的鎮(zhèn)安抽蓄電站，陜西米糧抽水蓄能電站、鎮(zhèn)安西口抽水蓄能電站、鎮(zhèn)安達仁抽水蓄能電站、鎮(zhèn)安高峰抽水蓄能電站將陸續(xù)開建，規(guī)劃總裝機容量720萬千瓦。更多的靈活調(diào)節(jié)資源，將對于優(yōu)化陜西省的能源結(jié)構(gòu)，提高能源系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性具有不可替代的作用。
為鏈式西北電網(wǎng)增加調(diào)節(jié)能力
根據(jù)規(guī)劃，鎮(zhèn)安抽蓄電站將在2025年6月全部投運。屆時，電站的調(diào)節(jié)能力將達到280萬千瓦，在服務本省電網(wǎng)調(diào)頻和調(diào)峰的同時，將在提高區(qū)域電網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力方面發(fā)揮作用。
截至2023年1月，西北電網(wǎng)新能源裝機容量達到1.57億千瓦，裝機比例提升至45%。這標志著西北地區(qū)的新能源裝機容量已超過煤電裝機容量，成為本地區(qū)的第一大電源。按照“十四五”規(guī)劃，我國將建設(shè)松遼、冀北、金沙江上游、金沙江下游、雅礱江等九大清潔能源基地，其中就包含西北地區(qū)的黃河幾字灣、河西走廊、黃河上游、新疆四個清潔能源基地。
根據(jù)中國電建集團西北勘測設(shè)計研究院的研究，西北電網(wǎng)的內(nèi)部網(wǎng)架結(jié)構(gòu)為東西走向長鏈型結(jié)構(gòu)，具有發(fā)電與負荷中心在地理上分布不均、從西端的新疆到最東端的陜西存在一定時差等特點。目前，西北地區(qū)的主力調(diào)峰電源依賴于黃河上游的水電資源，然而，其深度調(diào)節(jié)能力尚不足以有效抵消新能源發(fā)電。
未來幾年內(nèi)，隨著大型風電光伏基地項目陸續(xù)投產(chǎn)，西北電網(wǎng)的峰值負荷將顯著增加，或?qū)⑦M一步凸顯出調(diào)峰能力不足的問題。因此，迫切需要通過技術(shù)升級、增加儲能設(shè)施或優(yōu)化電網(wǎng)運行策略等措施，來提高西北電網(wǎng)的調(diào)峰能力，確保電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性，以適應新能源發(fā)電的增長趨勢。
與傳統(tǒng)的調(diào)峰資源相比，抽水蓄能電站對西北地區(qū)的意義是多元的。一方面，抽水蓄能電站在西北電網(wǎng)中發(fā)揮著多維度的調(diào)節(jié)作用，通過日內(nèi)、跨日和跨季的調(diào)節(jié)，可以提高電網(wǎng)對新能源波動的適應能力，增強電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性，有助于提高能源利用效率，并為新能源的進一步發(fā)展提供有力支撐；另一方面，西北地區(qū)不少地方地質(zhì)構(gòu)造復雜，生態(tài)環(huán)境脆弱，通過合理的水庫設(shè)計和運行管理，抽水蓄能電站有助于生態(tài)修復。綠化邊坡、建立珍稀植物保護區(qū)等措施，均能改善和優(yōu)化當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。
根據(jù)國家能源局發(fā)布的《抽水蓄能中長期發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》，西北地區(qū)將重點實施項目74個，總?cè)萘?795萬千瓦，占全國的23.2%。從開發(fā)時序來看，“十四五”期間，西北地區(qū)將重點實施項目50個，“十五五”重點實施項目17個，這些項目將為西北地區(qū)電力系統(tǒng)的健康運行提供支撐。
（趙迪對本文亦有貢獻）
