抽水蓄能电站的新发展.pdf

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1、第3l卷第4期能源技术VoL31No．42010年8月ENERGYTECHNOLOGYAug．2010抽水蓄能电站的新发展阎永忠(长江水利委员会长江勘测规划设计研究院，武汉430010)摘要：分析了我国电力发展中的峰谷差及其目前常用调峰电站的不足之处，比较了目前比较先进的蓄能技术和蓄能电站的特性，指出其中的地下抽水蓄能电站和储气压水发电电站，作为电网调峰电站有很好的发展前景。关键词：调峰；蓄能电站；地下抽水蓄能电站；储气压水发电电站中图分类号：TM612文献标志码：B文章编号：1OO5—7439(2O1O)O4—224-0

2、4NewDevelopmentofPumped-storagePowerStationYANYong-zhong(Chan~iangInstituteofSurveyPlanningandReserch，Wuhan430010，China)截止2008年底，我国的发电装机容量已经超过用燃气电站的燃气一蒸汽联合循环机组和中小功率7．92亿l【W，其中水电为1．71亿kW，我国的用电负火电机组进行调峰；法国、加拿大采用水电机组调已居世界前列。我国的用电负荷增长较快，电负荷峰峰。我国一些地方利用柴油机组调峰，虽然启动特谷差的增长

3、也较快，峰谷差的增长率大于负荷的增长性好(一般仅需几秒，即使是大功率柴油机，也可在率，面临的调峰任务和压力日趋严峻，各电网存在峰15~40rain内达到全负荷)，但是发电成本也较高，荷迅速递增的趋势，如夏季空调制冷负荷就已接近华同时个体容量太小，不能承担大容量的调峰任务；采中、川渝电力负荷的1／3，华东达28．7，京津唐达用燃油或燃气机组调峰也有缺点，主要是不能进行28．9L1J，2008年全国电网夏季电力缺口达负荷控制，不能快速启动，不能调相。10000M引，相当于4～5个三峡电站的满负荷出1．1火电调峰力。特别是今后要

4、大力发展清洁能源和可再生能源，火电调峰性能差，启停机过程中汽轮机转子、叶2020年全国电力装机容量预计将达到1656GW片、汽门、锅炉汽包等部件长期受到交变热应力的影(16．56亿kⅥD，风电等可再生能源的装机容量将占响，金属部件长期承受周期疲劳的损害会缩短使用3．4，核电为2．4[3]，但是风力发电和光伏发电都寿命；调峰低负荷运行时，机组运行偏离最优设计工存在供能不稳定的特点，要求电网加以消化；核电又况，燃料耗量增加。机组调峰运行中，汽轮机的所有不宜频繁、快速、深度地参加电网调峰，因此我国的电辅机基本上都受影响，不过影响

5、程度不同，例如调峰力发展不仅要增加发电能力，更重要的还要加强调峰时的启停、负荷变化会影响过热器、阀门、水泵等辅能力的建设。本文将分析我国目前调峰技术的运行助设备的使用寿命，使设备的突发事故概率增大，同情况和不足，评价一些电网调峰蓄能新技术的前景，时维护工作量和维护费用跟着增加。机组的升降负介绍国外抽水蓄能电站的新发展。荷速度较慢，以300Mw机组为例，负荷变动率平均每1rain不超过l额定出力，从6O负荷升至1常用电网调峰技术及其存在的问题满负荷需40rain以上，而从启动到满负荷则需10h目前电网调峰通常由常规水电站、燃

6、气轮机联以上，难以适应系统负荷变化的要求。因而火电不合循环电站、柴油机电站、燃油、燃气电站或燃煤电适合频繁启动、旋转备用、负荷控制和调频。燃气轮站承担。例如美国、英国、德国、俄罗斯、日本主要采机多数系进口设备，燃气价格也高，因此发电成本·224·阎永忠：抽水蓄能电站的新发展高，特别是我国的一些地区由于气源不足，已建成的证核电站的安全稳定运行应配置一定容量的抽水蓄机组也时开时停。另外，为调峰多装置的火电机组能机组，抽水蓄能机组核电机组的容量与核电机组会造成系统闲置容量过大，不经济。的比例应该为4O～5O。目前，我国先进超临界

7、机组的发电煤耗一般在我国抽水蓄能电站的设计力量还薄弱，2003年270g／kWh以下，但是低效调峰机组的发电煤耗高建成的白山、回龙项目虽然是我国自行设计制造的达500~600g／kWh。火电调峰运行需要消耗大量抽水蓄能电站，但电站采用的推力轴承目前还需要的助燃油，随着能源价格的不断上涨，燃料费用将极从国外进口。今后我国将采取以市场换技术的方大地增加火力发电企业的生产成本，给企业带来沉针，引进大容量、高水头、高转速抽水蓄能发电机组，重的负担。并推进国产化进程。燃煤火电机组由于启停机时问长、增减出力速抽水蓄能电站对地址的要求高

8、，而且建设在往率小、出力变化过程中要额外消耗燃料、机组状态调往远离负荷中心地点，输电线路的投资大、线损大、整不灵活，运行还要受到电煤质量、技术条件及可用总投资也高。环境影响也已成为抽水蓄能电站选址率等综合因素的影响，调峰运行的效果并不理想。的制约性因素之一，例如美国的康乃尔、兰岭和戴维1．2水电机组斯山