抽水蓄能电站及其在河南的发展

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1、抽水蓄能电站及其在河南的发展杨彦平1，李德淳1，张宝珍3　(1.黄河水利委员会勘测规划设计研究院，河南郑州450003；2.郑州市黄河河务局，河南郑州450008)　   摘 要:阐述了抽水蓄能电站的特点、发展概况及在电力系统中的重要作用，对其在河南省兴建的必要性和发展前景做了相关分析，谈了有关发展抽水蓄能电站所遇到的几个问题。   关键词:河南；抽水蓄能；电站；必要性1 前言   抽水蓄能电站(以下简称抽蓄电站)是一种特殊形式的水电站。虽然它与常规水电站一样都是通过水能——机械能——电能的转换来实现发电的目的，但两者在电站建筑物组成结构、在电力系统中的作用、运行方式等诸多方面均有所

2、不同。江河湖海的水经过常规水电站的水轮机流到下游后不再返回到上游，因而只有一个上游水库，而抽蓄电站则有上、下两个水库。它利用电力系统中多余的电量(汛期、节假日、后半夜电力负荷低谷时)将下库的水抽到上库，在系统高峰负荷时利用上库的水发电，并将这部分发电的水在下游水库重新存储起来。发电——抽水——发电——再抽水，如此循环往复，将多余的、不能储存的电能通过抽水，以水能的形式蓄在上库，在需要时再通过将上库水流向下库的方式，把水能变成电能加以利用。因此，它既是电源，又是用户，只要具备能修建上、下水库的良好的地质地形条件，以及能弥补水库蒸发和渗漏的少量水源，就能修建大中型抽蓄电站。它不要求河流有

3、大流量，电站组成建筑物相对较简单，投资少，工期短，施工导流和泄洪等均较为简单，机电设备单位千瓦造价较低，再加上其在电力系统中所起的削峰填谷作用较常规水电站和火电站更为优越。因此，在近30年来，抽蓄电站在中国和全世界都得到了迅速的发展。2 抽水蓄能电站的发展概况   抽蓄电站的兴建历史已近120年，世界上最早的抽蓄电站为1879年建于瑞士的苏黎世电站，装机515kW，扬程153m。在20世纪初，德国、瑞士等国的抽蓄电站规模逐步扩大，二次世界大战前，抽蓄电站主要是在欧洲兴建。1945年以后，由于各国电力系统的日益扩大，峰谷差日益加大，核电容量不断增大，可开发水电资源日趋减少，为担负系统调

4、峰，保证供电质量，保证安全运行，减少系统煤耗，很多国家都开始大量修建抽蓄电站。   从1960年到1989年的29年间，全世界抽蓄电站总装机容量由348万kW增加到7736万kW，增加了22倍，平均年增长11.3%。目前发展最快、装机最多的是美国，其次是日本，以下依次是意大利、法国、德国、西班牙和英国，具体数据见表1。　　   现今世界上建成和在建、的装机容量大于100万kW的抽蓄电站有40座，已建最大的抽蓄电站是美国的巴斯蒂康抽蓄电站，装机6台，总容量210万kW。抽蓄电站水头多在100～600m之间，其中大于1000m的有7座。水头最高的是瑞士的马吉亚蓄能电站，水头高达2117m

5、，装机55.7万kW；单机容量最大的机组是西德布莱德的布莱梅电站，为66万kW。   中国抽蓄电站的兴建始于60年代末。1968年河北石家庄市岗南水库安装了1台日本进口的抽水蓄能机组，容量为1.1万kW。1972年，在北京郊区的密云水库安装了2台国产的仿制机组，分别于1973年和1975年投入运行。从70年代后期开始，华北、华东、东北以及广东等地都开始研究修建抽蓄电站的问题。河北潘家口电站是座混合式电站，除1台15万kW常规机组外，另装有3台意大利进口的总容量为3×3万kW的单级可逆式蓄能机组。这3台机组于1984年开工，1992年全部建成正式发电。北京十三陵抽蓄电站因施工中斜洞塌方

6、，其首台机组发电日期比原计划1995年推迟了一年多。广州抽蓄电站总装机240万kW，分两期建设，每期装机4×30万kW。一期工程1988年开工，1994年投产。西藏的羊卓雍湖抽蓄电站、浙江天荒坪抽蓄电站均已建成发电。在台湾，1985年建成了装机为4×100万kW的明湖抽蓄电站，1993年建成了装机6×27万kW的明潭抽蓄电站。   从总的发展趋势看，除云、贵、青等省外，其余各省区既使是在水电比重较大的湘、桂、川等省(区)也开始兴建或开始研究兴建抽蓄电站的必要性。3 抽水蓄能电站在电力系统中的作用   抽蓄电站自1960年以后在全世界范围内得到了很大发展，见表2。　　   由此说明抽蓄

7、电站在电力系统中的作用日益受到重视。实际上，抽蓄电站本身并不能产生很大的效益甚至是不合算的(一般抽蓄电站耗7kW·h电抽水，可发5kW·h电)，但在整个电力系统中所发挥的作用却给系统和广大用户带来很大的效益。其作用主要有以下几方面：3.1 削峰填谷   抽蓄电站机组起动迅速，能很快改变运行工况，在电力系统处于高峰用电时具有比常规水电和火电更好的调峰灵活性；在系统负荷处于低谷时，机组在水泵工况下工作，充分利用无法存储的低谷电量抽水。因此，抽蓄电站具有削峰填谷