中國幅員遼闊,水力資源豐富,作為全球裝機占比高達86.3% 的儲能類型,抽水蓄能在我國得到了廣泛的應用。但鮮為人知的是,抽水蓄能本身,就至少有22種 不同類型。
我國抽水蓄能電站之最
不同于普通水電站單一發電,抽水蓄能電站通過增加抽水機,在用電的低峰,把水從低處送往高處,將電能轉化成機械能儲存起來,而后在用電高峰期開閘放水,再將機械能轉化成電能, 彌補單一水電站的裝機容量小的不足。
普通水利發電(圖源:國際能源網)
抽水蓄能電站示意圖
我國第一臺 抽水蓄能電站位于河北省平山縣滹沱河中游的崗南水庫 ,于1958年3月開工建設,1968年5月,我國第一臺進口抽水蓄能機組在這里投入運行。崗南水電站成為我國第一座由普通水輪發電機組和抽水蓄能機組組成的混合式抽水蓄能電站 。該電站只有兩臺單機容量1.5萬千瓦 的水輪發電機組 ,一臺1.1萬千瓦 的抽水蓄能機組 。
崗南水庫建設工地與設備安裝舊照(圖源:中國華電)
崗南電站第一臺抽水蓄能機組調試安裝(圖源:河北新聞網)
河北豐寧抽水蓄能電站 是由我國自主設計建設、世界裝機容量最大 的抽水蓄能電站,位于河北省豐寧滿族自治縣境內 ,總裝機360萬千瓦 ,分兩期開發,其中二期工程裝機6臺300MW抽水蓄能機組 ,包括4臺定速機組和2臺變速機組 。只得提的是,該電站作為2022年北京冬奧會綠色能源配套服務的重點項目,為冬奧會順利舉辦提供了大量的電力支持。
河北豐寧抽水蓄能電站(圖源:河北日報)
浙江天臺抽水蓄能電站 是全球水位勢能 最高 的抽水蓄能電站,位于浙江省天臺縣坦頭鎮和泳溪鄉境內 。其上游蓄水的水平面到下游水面的垂直高度高達724米 ,發電的時候相當于水能從724米的高度直沖而下,勢能非常豐富。電站裝機4臺 ,單機容量全國最大 ,為42.5萬千瓦 ,總裝機容量170萬千瓦 。
新型技術獲國家關注
隨著全球儲能技術的發展,近年來涌現出了一批新型抽水蓄能技術,其中最具代表性的是變速抽水蓄能技術 和海水抽水蓄能技術 。
變速抽水蓄能機組具有自動跟蹤電網頻率變化 和高速調節有功功率等 優點。由于可變速機組可運行水頭范圍增大,可以降低上水庫大壩高度,節省建設成本。海水抽水蓄能利用大海作為下水庫,電站的建設對環境的影響較小。同時,利用大海作為下水庫不僅能夠節省下水庫的建設費用 ,而且不受補水水量的限制 ,使得大型抽水蓄能電站選址較容易。
去年11月,南方電網正式宣布,搭載首批變速抽水蓄能機組 重大技術的示范應用工程——廣東肇慶浪江抽水蓄能電站 全面開工。據悉,該工程總裝機容量120萬千瓦 ,將安裝4臺30萬千瓦機組 ,其中1臺機組為我國自主研發的3 00MW可變速機組 ,而“300MW級變速抽水蓄能機組成套設備”也正是國家能源局公布的2021年度能源領域首臺(套)重大技術裝備項目清單中75個項目之一。
廣東肇慶浪江抽水蓄能電站開工(圖源:新華社)
早在2017年,國家能源局就展開過對國內海水蓄能電站資源的普查工作 。在我國東南沿海地帶共計8個省市 發現具備海水蓄能電站建設條件的地形,其中以浙江、廣東、福建 三省站點數量最多。
2018年4月,國家能源局同意將福建寧德浮鷹島(擬裝機4.2萬千瓦) 站點作為海水抽水蓄能電站試驗示范項目站點,這是我國首個海水抽水蓄能電站 。保守估計,寧德浮鷹島的海水抽水蓄能電站至少能滿足25.2MW 光伏發電系統的儲能需求。