中國儲能網訊：1月8日上午，隨著國家電網有限公司董事長、黨組書記寇偉宣布河北撫寧、吉林蛟河、浙江衢江、山東濰坊、新疆哈密抽水蓄能電站工程開工，這5座總裝機600萬千瓦、總投資達386.87億元的抽水蓄能電站將有力支撐國家穩(wěn)增長、調結構、惠民生戰(zhàn)略部署，并在7年后為清潔能源消納、保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行發(fā)揮極大的促進作用。國家能源局黨組成員、副局長林山青，國家電網有限公司總經理、黨組副書記辛保安出席工程開工動員大會并講話。國家電網有限公司副總經理劉國躍主持會議。
河北撫寧等5座抽水蓄能電站是國家電網深入學習貫徹習近平新時代中國特色社會主義思想、推進能源生產和消費革命的重要舉措，也是落實綠色發(fā)展理念，構建清潔低碳、安全高效能源體系的重大工程。抽水蓄能電站是重大基礎設施、調節(jié)電源和生態(tài)環(huán)保工程。國家電網高度重視并加快發(fā)展抽水蓄能電站。黨的十八大以來，包括本次開工建設的5項抽水蓄能電站工程，國家電網已累計開工建設26項抽水蓄能電站工程，裝機容量達3615萬千瓦；累計投產5座抽水蓄能電站，裝機容量610萬千瓦。
河北撫寧等5座抽水蓄能電站總投資386.87億元，總裝機容量600萬千瓦，5座電站計劃全部于2026年竣工投產。其中，河北撫寧抽水蓄能電站，位于河北省秦皇島市撫寧區(qū)，裝機容量120萬千瓦，安裝4臺30萬千瓦可逆式水泵水輪發(fā)電機組，以500千伏電壓接入冀北電網，工程投資80.59億元；吉林蛟河抽水蓄能電站，位于吉林省吉林市蛟河市，裝機容量120萬千瓦，安裝4臺30萬千瓦可逆式水泵水輪發(fā)電機組，以500千伏電壓接入吉林電網，工程投資69.72億元；浙江衢江抽水蓄能電站，位于浙江省衢州市衢江區(qū)，裝機容量120萬千瓦，安裝4臺30萬千瓦可逆式水泵水輪發(fā)電機組，以500千伏電壓接入浙江電網，工程投資73.08億元，該電站是國家電網積極推進混合所有制改革，在抽水蓄能領域引進社會資本的重點項目；山東濰坊抽水蓄能電站，位于山東省濰坊市臨朐縣，裝機容量120萬千瓦，安裝4臺30萬千瓦可逆式水泵水輪發(fā)電機組，以500千伏電壓接入山東電網，工程投資81.18億元；新疆哈密抽水蓄能電站，位于新疆維吾爾自治區(qū)哈密市天山鄉(xiāng)，裝機容量120萬千瓦，安裝4臺30萬千瓦可逆式水泵水輪發(fā)電機組，以220千伏電壓接入新疆電網，工程投資82.3億元。
抽水蓄能電站具有啟動靈活、調節(jié)速度快的優(yōu)勢，運行可靠且較為經濟的調峰電源與儲能裝置，是構建清潔低碳、安全穩(wěn)定、經濟高效的現(xiàn)代電力系統(tǒng)的重要組成部分。抽水蓄能電站在系統(tǒng)中主要承擔調峰、填谷、調頻、調相和緊急事故備用任務。抽水蓄能電站可在負荷低谷時，通過抽水將系統(tǒng)難以消耗的電能轉換為勢能；在負荷高峰或系統(tǒng)需要時，通過發(fā)電將勢能轉換為系統(tǒng)需要的電能。抽水蓄能電站可以利用其儲能作用，實現(xiàn)削峰填谷，有效平抑區(qū)外來電與新能源出力的波動，提高系統(tǒng)運行的平穩(wěn)性，提高大電網安全穩(wěn)定運行能力，提高電力系統(tǒng)經濟運行水平，實現(xiàn)社會整體資源配置最優(yōu)。
綜合來看，河北撫寧等5座抽水蓄能電站經濟、社會、環(huán)境效益顯著。
一是有力深化供給側結構性改革，拉動經濟增長，推動裝備制造業(yè)轉型升級，帶動旅游業(yè)綜合發(fā)展，擴大就業(yè)。
抽水蓄能電站等電網基礎設施投資大、建設周期長，具有帶動力強、中長期經濟效益顯著等優(yōu)勢，對提升經濟發(fā)展質量、效益、效率將發(fā)揮十分重要的作用。根據投資估算，建設河北撫寧等5座抽水蓄能電站，可拉動GDP增長超過572.64億元，增加電工裝備制造業(yè)產值78.52億元，提供就業(yè)崗位約14.64萬個，將有力拉動經濟增長，并將推進抽水蓄能設備國產化與裝備制造業(yè)轉型升級。工程投運后，每年創(chuàng)造利稅約6.16億元，帶動旅游業(yè)綜合發(fā)展，在服務當地經濟社會發(fā)展中發(fā)揮重要作用。
二是提高系統(tǒng)整體經濟性，促進節(jié)能減排和大氣污染防治，實現(xiàn)社會整體資源配置最優(yōu)。
河北、吉林、新疆是我國的新能源大省，2018年新能源發(fā)電裝機占比分別達到37.1%、25.8%和32%，成為僅次于火電的第二大電源。工程投運后，可實現(xiàn)與西部、北部地區(qū)新能源發(fā)電的聯(lián)合協(xié)調運行，每年促進消納富余風電、太陽能發(fā)電量150億千瓦時，有效緩解棄風、棄光問題。同時，抽水蓄能電站能夠替代一定容量的煤電機組，提高網內運行機組的整體經濟性，明顯降低電力系統(tǒng)單位能耗水平，每年可節(jié)約原煤消耗107.56萬噸，減排二氧化碳209.49萬噸、二氧化硫2.04萬噸、氮氧化物0.84萬噸，具有顯著的經濟效益和環(huán)保效益。
三是優(yōu)化當地電源結構，緩解系統(tǒng)調峰調頻壓力，提高系統(tǒng)運行靈活性。
目前，河北、山東電源結構以火電機組為主，系統(tǒng)調峰手段主要依靠燃煤火電，靈活電源比例偏低。吉林、浙江水電豐枯出力懸殊，在枯水期系統(tǒng)調節(jié)能力較為緊張。建設河北撫寧抽蓄等一批具有良好調節(jié)性能、經濟高效的抽水蓄能電站，可以顯著提高系統(tǒng)調節(jié)能力，同時，可以滿足風電、太陽能發(fā)電快速增長所增加的部分調峰需求，為當地大規(guī)模發(fā)展清潔能源提供有利條件，保障跨區(qū)跨省輸電通道安全運行。此外，抽水蓄能電站還可以配合浙江、山東核電發(fā)展，保障核電穩(wěn)定運行，提高核電站的運行效益和安全性。
四是提高電力系統(tǒng)安全可靠性，在電力系統(tǒng)中充分發(fā)揮“穩(wěn)定器”“調節(jié)器”“平衡器”的作用，改善電力系統(tǒng)運行特性。
抽水蓄能機組啟停便捷、反應迅速，是技術成熟、經濟合理的系統(tǒng)備用電源，對穩(wěn)定系統(tǒng)頻率、提供事故支援、提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性具有重要作用。以120萬千瓦規(guī)模的抽水蓄能為例，可以在5分鐘內由滿負荷抽水轉變?yōu)闈M負荷發(fā)電，提供240萬千瓦的電力支援能力。根據我國能源資源稟賦和“西電東送、北電南供”的電力流向和規(guī)模，國家電網將加快特高壓骨干網架建設，高質量推進電網發(fā)展。在電力系統(tǒng)中配備足夠容量的抽水蓄能電站，啟停靈活、反應快速，可以有效提升大電網綜合防御能力，保障電網安全穩(wěn)定運行。
我國抽水蓄能電站裝機容量已躍居世界第一，未來抽水蓄能將繼續(xù)加快發(fā)展。目前，我國已經建成潘家口、十三陵、天荒坪、泰山、宜興等一批大型抽水蓄能電站。截至2018年底，國家電網抽水蓄能電站在運、在建規(guī)模分別達到1923萬千瓦、3015萬千瓦；國家電網并網風電、太陽能發(fā)電裝機分別達到1.46億和1.53億千瓦，成為全球新能源裝機規(guī)模最大、發(fā)展最快的電網。隨著風電、太陽能發(fā)電等新能源快速發(fā)展，這必然要求系統(tǒng)調節(jié)能力和保障手段的同步增強。國家“十三五”能源和電力規(guī)劃都要求加快抽水蓄能電站建設，并明確“十三五”期間新開工抽水蓄能容量6000萬千瓦左右，到2020年我國抽水蓄能運行容量將達到4000萬千瓦。加快建設抽水蓄能電站在服務美麗中國建設、保障能源電力安全、促進清潔能源消納、促進大氣污染防治、拉動經濟增長中的戰(zhàn)略意義和全局影響將更加凸顯。
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抽水蓄能基礎知識
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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）。相比于其它儲能方式，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。它把電網負荷低谷時多余的電能轉化為水的勢能儲存起來，在負荷高峰時將水的勢能轉化為電能，實現(xiàn)了電能的有效存儲，并將電能在時間上重新分配，有效調節(jié)了電力系統(tǒng)生產、供應、使用之間的動態(tài)平衡。
由于它是以水為介質的清潔能源電源，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，適合承擔系統(tǒng)調頻及快速跟蹤負荷、備用、無功調節(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、抽水工況的轉換而有所變動，在整個轉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，因其有調峰、填谷和承擔旋轉備用的作用，可減少火電機組開停機次數，節(jié)省額外的燃料消耗，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；按調節(jié)周期可分為日調節(jié)、周調節(jié)、季調節(jié)抽水蓄能電站。抽水蓄能電站造價不高，根據電力系統(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。
抽水蓄能具有多重效益。抽水蓄能電站不僅具有調峰填谷的靜態(tài)效益，而且由于其啟動迅速，運行靈活，特別適宜在電力系統(tǒng)中承擔調頻、調相、負荷備用和事故備用等“動態(tài)”任務，以滿足系統(tǒng)運行需要，從而產生動態(tài)效益。另外，抽水蓄能電站運行減少了系統(tǒng)燃料消耗，也就相應減少了污染物排放及其治理費用，不僅自身清潔，而且具有一定的環(huán)境效益；由于抽水蓄能電站具有調相功能，可相應減少系統(tǒng)需要配置的無功補償設備，從而減少相應設備的建設費用。
二、抽水蓄能電站結構
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)國產化，電站的整體設計、制造和安裝、調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，迫切需要在送端地區(qū)也配套建設調峰能力強、儲能優(yōu)勢突出、經濟性好，且能提高輸電線路經濟性的抽水蓄能電站。同時，隨著東中部地區(qū)的經濟的繼續(xù)發(fā)展，也對保障大電網安全穩(wěn)定運行也提出了更高的要求。當前，我國抽水蓄能電站正在迎來新一輪的建設高潮。
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項目簡介
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一、河北撫寧抽水蓄能電站項目簡介
地理位置。河北撫寧抽水蓄能電站位于河北省秦皇島市撫寧區(qū)大新寨鎮(zhèn)，距北京市、唐山市、秦皇島市分別約250公里、110公里、30公里，靠近京津及冀北電網負荷中心，緊靠唐山、秦皇島主要用電區(qū)，地理位置優(yōu)越。
項目情況。2018年12月河北省發(fā)改委下達項目核準批復。電站裝機容量120萬千瓦，安裝4臺單機容量30萬千瓦可逆式水泵水輪發(fā)電機組，設計年發(fā)電量16.06億千瓦時，設計年抽水電量21.41億千瓦時。電站樞紐由上水庫、下水庫、輸水系統(tǒng)和地下廠房系統(tǒng)組成，總投資80.59億元，總工期82個月，計劃于2027年全部投產發(fā)電。
社會效益。電站建成后以500千伏線路接入京津及冀北電網，承擔調峰、填谷、調頻、調相及緊急事故備用等任務，改善網內大容量燃煤火電機組的運行條件，節(jié)約系統(tǒng)燃料和運行費，提高電網運行的安全性和穩(wěn)定性。工程建設將拉動GDP增長96.33億元，增加電工裝備制造業(yè)產值12.84億元。電站投運后，每年可減少原煤消耗約14.7萬噸，減排二氧化碳約24.9萬噸、二氧化硫約0.47萬噸、氮氧化物約0.13萬噸，改善大氣環(huán)境質量，節(jié)能減排效益顯著。建設河北撫寧抽水蓄能電站將有效緩解電網日益嚴重的調峰矛盾，增強風電、光伏等新能源的消納和區(qū)外來電的接納能力，提高電力系統(tǒng)的安全可靠性和運行經濟性，為特高壓智能電網的安全穩(wěn)定運行提供有力保障；將增加當地就業(yè)崗位，帶動當地商業(yè)、旅游業(yè)的配套發(fā)展，經濟、社會、環(huán)境效益顯著。
二、吉林蛟河抽水蓄能電站項目簡介
地理位置。吉林蛟河抽水蓄能電站位于吉林省吉林市蛟河市白石山鎮(zhèn)境內，距長春市、吉林市、蛟河市分別約185公里、95公里、40公里，靠近吉林省電網負荷中心，緊靠長春、吉林主要用電區(qū)，地理位置優(yōu)越。
項目情況。2018年12月吉林省發(fā)改委下達項目核準批復。電站裝機容量120萬千瓦，安裝4臺單機容量30萬千瓦可逆式水泵水輪發(fā)電機組，設計年發(fā)電量12.13億千瓦時，設計年抽水電量16.17億千瓦時。電站樞紐由上水庫、下水庫、輸水系統(tǒng)和地下廠房系統(tǒng)組成，總投資69.72億元，總工期78個月，計劃于2027年全部投產發(fā)電。
社會效益。電站建成后以500千伏線路接入吉林電網，承擔調峰、填谷、調頻、調相及緊急事故備用等任務，可配合當地風電運行，適時儲能，促進資源有效利用，并為東北電網提供網間優(yōu)勢互補。工程建設將拉動GDP增長70億元，增加電工裝備制造業(yè)產值20億元。電站投運后，每年可減少原煤消耗約27.3萬噸，減排二氧化碳約51.09萬噸、二氧化硫約0.17萬噸、氮氧化物約0.09萬噸。建設吉林蛟河抽水蓄能電站，可促進地方產業(yè)結構優(yōu)化調整，改善當地基礎設施條件，帶動和促進當地經濟社會發(fā)展；可改善網內火電機組運行條件，提高風電等消納能力，起到節(jié)能減排、優(yōu)化社會環(huán)境效果；對緩解吉林省電網、東北電網調峰矛盾，保障電網安全穩(wěn)定運行、提高供電質量發(fā)揮重要作用。
三、浙江衢江抽水蓄能電站項目簡介
地理位置。浙江衢江抽水蓄能電站位于浙江省衢州市衢江區(qū)境內，距杭州市、金華市、衢州市分別約200公里、80公里、15公里，地處浙江中西部，靠近金華、衢州負荷中心，緊鄰衢州500千伏主環(huán)網，地理位置優(yōu)越。
項目情況。2018年12月浙江省發(fā)改委下達項目核準批復。電站裝機容量120萬千瓦，安裝4臺單機容量30萬千瓦可逆式水泵水輪發(fā)電機組，設計年發(fā)電量12億千瓦時，設計年抽水電量16億千瓦時。電站樞紐由上水庫、下水庫、輸水系統(tǒng)和地下廠房系統(tǒng)組成，總投資73.08億元，施工總工期70個月，計劃于2026年全部投產發(fā)電。
社會效益。電站建成后以500千伏線路接入浙江電網，承擔調峰、填谷、調頻、調相及緊急事故備用等任務，可有效緩解電網調峰矛盾，增加電網緊急事故備用容量，增強電力保障能力，提高電力系統(tǒng)安全可靠性和供電質量。工程建設將拉動GDP增長150億元，增加電工裝備制造業(yè)產值15億元。電站投運后，每年可減少原煤消耗約11萬噸，減排二氧化碳約22萬噸、二氧化硫約0.15萬噸、氮氧化物約0.06萬噸，從而減少空氣污染，提高受電區(qū)的環(huán)境質量，促進供電和受電地區(qū)經濟的可持續(xù)發(fā)展。建設浙江衢江抽水蓄能電站可促進風電、光伏等可再生能源的大規(guī)模發(fā)展和區(qū)外電力的消納，改善核電機組的運行條件，有利于“西電東送”、特高壓送電在浙江的消納，可增加系統(tǒng)的緊急事故備用容量，有利于促進電源結構調整，保證電網的安全穩(wěn)定運行。
四、山東濰坊抽水蓄能電站項目簡介
地理位置。山東濰坊抽水蓄能電站位于山東省濰坊市臨朐縣五井鎮(zhèn)，距濰坊市、濟南市分別約80公里、120公里，靠近山東省中部負荷中心，地理位置優(yōu)越。
項目情況。2018年12月山東省發(fā)改委下達項目核準批復。電站裝機容量120萬千瓦，安裝4臺單機容量30萬千瓦可逆式水泵水輪發(fā)電機組，設計年發(fā)電量13.14億千瓦時，設計年抽水電量17.52億千瓦時。電站樞紐由上水庫、下水庫、輸水系統(tǒng)和地下廠房系統(tǒng)組成，總投資81.18億元，總工期72個月，計劃于2026年全部投產發(fā)電。
社會效益。電站建成后以500千伏線路接入山東電網，承擔調峰、填谷、調頻、調相及緊急事故備用等任務，有效解決電網調峰能力不足問題，優(yōu)化電源結構，改善供電質量，提高電網運行的經濟性、安全性和穩(wěn)定性。工程建設將拉動GDP增長98.31億元，增加電工裝備制造業(yè)產值12.8億元。電站投運后，每年可減少原煤消耗約30.66萬噸，減排二氧化碳約51.9萬噸、二氧化硫約0.98萬噸，氮氧化物約0.28萬噸。建設山東濰坊抽水蓄能電站對改善山東電網電源結構、滿足山東電網不斷增長的調峰需求具有十分重要的意義，可較大程度改善火電與核電電機組的運行條件，有利于提高供電質量和電網安全經濟運行；可有效減少系統(tǒng)燃料消耗，為特高壓電網大范圍優(yōu)化配置資源、促進清潔能源消納提供有力支撐；可帶動地方工業(yè)、旅游業(yè)及其他相關產業(yè)，對促進地方經濟發(fā)展、改善當地居民生活水平起到積極的作用。
五、新疆哈密抽水蓄能電站項目簡介
地理位置。新疆哈密抽水蓄能電站位于新疆維吾爾自治區(qū)哈密市天山鄉(xiāng)境內，距哈密市、烏魯木齊市分別約66公里、680公里，緊靠哈密風電基地及哈密至鄭州特高壓外送輸電平臺，接入系統(tǒng)和受、送電條件好，地理位置優(yōu)越。
項目情況。2018年12月新疆自治區(qū)發(fā)改委下達項目核準批復。電站裝機容量120萬千瓦，安裝4臺單機容量30萬千瓦可逆式水泵水輪發(fā)電機組，設計年發(fā)電量13.68億千瓦時，設計年抽水電量18.23億千瓦時。電站樞紐由上水庫、下水庫、輸水系統(tǒng)和地下廠房系統(tǒng)組成，總投資82.3億元，總工期78個月，計劃于2027年全部投產發(fā)電。
社會效益。電站建成后以220千伏線路接入新疆電網，承擔電力系統(tǒng)調峰、填谷、儲能、調頻、調相、緊急事故備用等任務，服務于哈密能源基地輸電平臺清潔可再生能源發(fā)展和跨區(qū)輸電安全，提高風電開發(fā)、消納能力，保障送出系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，同時為西北電網提供網間優(yōu)勢互補。工程建設將拉動GDP增長158億元，增加電工裝備制造業(yè)產值17.88億元。電站投運后，每年可減少原煤消耗約23.9萬噸，減排二氧化碳約59.6萬噸、二氧化硫約0.27萬噸、氮氧化物約0.28萬噸。建設新疆哈密抽水蓄能電站對完善當地基礎設施，改善當地電網電源結構，促進新能源消納，保障送出系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，提高遠距離送電的經濟性具有十分重要的意義，對加強民族團結、維護社會穩(wěn)定、促進地方經濟社會發(fā)展發(fā)揮重要作用。
