中國儲能網(wǎng)訊：抽水蓄能電站是清潔可再生能源戰(zhàn)略的重要組成部分，是目前儲能容量最大、儲放效率最高、經(jīng)濟(jì)性最好的儲能設(shè)施，全球范圍內(nèi)已投運(yùn)的600米以上水頭段的大型抽水蓄能電站屈指可數(shù)。
2014年11月，國家發(fā)改委下發(fā)《關(guān)于促進(jìn)抽水蓄能電站健康有序發(fā)展有關(guān)問題的意見》指出，抽水蓄能行業(yè)要“提升設(shè)備技術(shù)能力，堅持自主創(chuàng)新和引進(jìn)消化吸收相結(jié)合，設(shè)備制造企業(yè)應(yīng)超前攻關(guān)，依托具體抽水蓄能電站建設(shè)，實現(xiàn)500米水頭及以上、單機(jī)容量400兆瓦級高水頭、大容量機(jī)組設(shè)計制造的自主化”。
據(jù)了解，在績溪、敦化項目之前，我國500米以上的高水頭、大容量機(jī)組均為國外進(jìn)口?？傃b機(jī)1800兆瓦的績溪抽水蓄能電站是我國首次國產(chǎn)化的650米水頭段項目，總裝機(jī)1400兆瓦的敦化電站是我國首個700米水頭段國產(chǎn)化抽水蓄能項目。
運(yùn)行工況復(fù)雜，研制難度增加
4月1日，東方電氣集團(tuán)東方電機(jī)有限公司（下稱“東方電機(jī)”）成功簽訂敦化抽水蓄能電站兩臺350兆瓦機(jī)組及其附屬設(shè)備合同，并成為該項目的總牽頭方。這是繼3月25日東方電機(jī)獲得績溪抽水蓄能項目全部6臺300兆瓦機(jī)組及其附屬設(shè)備合同以來的又一份超高水頭、大容量抽水蓄能機(jī)組供貨合同。
東方電機(jī)副總經(jīng)理陳文學(xué)告訴記者，相比常規(guī)水輪機(jī)組，可逆式抽水蓄能機(jī)組在運(yùn)行中需要正、反兩個方向旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)常規(guī)的發(fā)電和抽水兩種工況；除此之外，抽蓄機(jī)組還要承擔(dān)電網(wǎng)的調(diào)峰、調(diào)相、空載備用等輔助服務(wù)。
“其運(yùn)行工況的高度復(fù)雜性和多樣性，使得機(jī)組的設(shè)計、生產(chǎn)難度大大增加，成為水力發(fā)電設(shè)備制造行業(yè)中復(fù)雜度最高、難度最大的產(chǎn)品，將其喻為行業(yè)技術(shù)中‘皇冠上的明珠’也不為過?！标愇膶W(xué)說。
陳文學(xué)還透露，“超高水頭水泵水輪機(jī)在運(yùn)行過程中需承受較強(qiáng)的水力激勵以及頻繁的工況轉(zhuǎn)換，這對機(jī)組安全性、穩(wěn)定性方面提出了極高的要求，也給機(jī)組的設(shè)計、生產(chǎn)帶來了巨大的挑戰(zhàn)?！?
穩(wěn)定為先，協(xié)同優(yōu)化
記者了解到，在績溪、敦化兩個項目的研發(fā)過程中，考慮到超高水頭機(jī)組的技術(shù)特點，東方電機(jī)制定了“穩(wěn)定為先，兼顧能量；協(xié)同優(yōu)化，特性均衡”的方針，在效率水平與穩(wěn)定性之間、水泵工況與水輪機(jī)工況之間、水力性能與剛強(qiáng)度特性之間，都進(jìn)行了反復(fù)的分析、校核、優(yōu)化和平衡。
據(jù)陳文學(xué)介紹，在仿真計算方面，采用了先進(jìn)的高性能集群計算、非定常流動分析等技術(shù)和方法；在模型試驗方面，引入了LDV激光測速、高速攝影等先進(jìn)技術(shù)手段；在模型加工制造方面，對諸多環(huán)節(jié)進(jìn)行了改良和創(chuàng)新。
通過對多種設(shè)計方案的分析、對比和選擇，東方電機(jī)為績溪、敦化項目所提交的最終水力模型在水科院中立臺對比試驗中，均以優(yōu)異的水力性能勝出，得到了專家和業(yè)主的高度認(rèn)可和一致好評。
據(jù)悉，機(jī)組試驗結(jié)果全面滿足并超過了招標(biāo)文件的要求，尤其是穩(wěn)定性指標(biāo)：包括S特性、駝峰特性及無葉區(qū)壓力脈動水平，均達(dá)到了行業(yè)先進(jìn)水平，為確保機(jī)組將來的安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行打下了良好的基礎(chǔ)。
高端升級，市場可期
“績溪、敦化項目的成功簽約，標(biāo)志著東方電機(jī)在超高水頭、大容量、高轉(zhuǎn)速抽水蓄能機(jī)組技術(shù)制高點上已經(jīng)達(dá)到行業(yè)先進(jìn)水平，成功填補(bǔ)了我國抽水蓄能600米以上水頭段的技術(shù)空白。東方電機(jī)成為國際上高水頭段抽水蓄能機(jī)組最全、最好業(yè)績的企業(yè)之一?！睎|方電機(jī)總經(jīng)理賀建華表示。
賀建華透露，目前抽水蓄能發(fā)展勢頭良好，未來抽水蓄能電站建設(shè)步伐加快，根據(jù)國家發(fā)改委意見，到2025年全國抽水蓄能總裝機(jī)容量將達(dá)約1億千瓦?！耙劳谐Ｒ?guī)水電機(jī)組的技術(shù)、制造優(yōu)勢，抽水蓄能機(jī)組將成為東方電機(jī)未來水電機(jī)組發(fā)展的重點方向。”
目前，我國抽水蓄能電站投產(chǎn)裝機(jī)容量和在建、已核準(zhǔn)籌備開工建設(shè)項目均超過2000萬千瓦，隨著中國經(jīng)濟(jì)步入新常態(tài)，面對“十三五”期間抽水蓄能發(fā)展戰(zhàn)略機(jī)遇，未來市場空間廣闊。
