風(fēng)能、太陽(yáng)能為間歇式能源，并網(wǎng)容易對電網(wǎng)安全造成沖擊。如與抽水蓄能電站結合，能更好保證電網(wǎng)運行安全

　　編者按 近年來(lái)我國風(fēng)電、太陽(yáng)能等可再生能源得到跨越式發(fā)展。但因其為間歇式能源，容易影響電網(wǎng)運行安全，上網(wǎng)難成為了制約這些行業(yè)發(fā)展的瓶頸所在。

　　抽水蓄能電站是間接儲存電能的一種方式，被譽(yù)為國家的“電力糧庫”。專(zhuān)家認為，建設抽水蓄能電站可保證風(fēng)電、太陽(yáng)能資源實(shí)現規模開(kāi)發(fā)，并順利接入電網(wǎng)，是現代大電網(wǎng)不可缺少的重要組成部分。

　　一種儲存電能的新型電站

　　抽水蓄能電站建成后，利用其啟停靈活的特點(diǎn)，既可作為電源，又可發(fā)揮平抑電網(wǎng)負荷、削峰、填谷的作用

　　江西洪屏抽水蓄能電站近日開(kāi)工建設，記者來(lái)到江西靖安縣三爪侖鄉和寶峰鎮探個(gè)究竟。

　　記者看到，該電站利用天然高山盆地修建上水庫，高700米左右，地勢平坦開(kāi)闊，盆地四周環(huán)山。利用天然河道修建的下水庫，則是條水源補給充沛的“長(cháng)銀帶”。

　　國網(wǎng)新源控股下屬的江西洪屏抽水蓄能有限公司副總經(jīng)理夏自平指著(zhù)山谷中的示意圖對記者介紹說(shuō)，洪屏抽水蓄能電站總裝機容量為240萬(wàn)千瓦，一期工程裝機容量120萬(wàn)千瓦，總投資約50億元。一期工程建成后年發(fā)電量達到20億千瓦時(shí)。

　　據了解，2010年1月5日，江西電網(wǎng)統調用電負荷達1013萬(wàn)千瓦，用電負荷首次突破千萬(wàn)大關(guān)。同時(shí)，電網(wǎng)峰谷差也逐年增大，給發(fā)電調度和電網(wǎng)安全運行帶來(lái)挑戰。

　　電網(wǎng)負荷隨用電負荷變化隨時(shí)調度，火電機組從啟動(dòng)到并網(wǎng)發(fā)電一般需要3個(gè)小時(shí)左右，而抽水蓄能電站的發(fā)電啟動(dòng)只需3分鐘。夏自平說(shuō)，如果靠火電機組開(kāi)停機進(jìn)行負荷調度，不僅無(wú)法適應電網(wǎng)負荷變化快的現狀，且開(kāi)停一臺火電機組需要幾十萬(wàn)元費用，成本非常高。抽水蓄能電站建成之后，利用其啟停靈活的特點(diǎn)，既可作為電源，又可發(fā)揮平抑電網(wǎng)負荷、削峰、填谷的作用。

　　此外，抽水蓄能電站還可以作為“應急電源”，保證電網(wǎng)穩定、安全運行。抽水蓄能電站機組啟停速度快等特點(diǎn)，使其能通過(guò)對機組負荷的及時(shí)調整，起到調節電網(wǎng)供電頻率及緊急事故“備用電源”的作用。這意味著(zhù)，電網(wǎng)一旦發(fā)生緊急情況，抽水蓄能電站能夠迅速啟動(dòng)，避免大面積停電事故的發(fā)生，或者在發(fā)生事故的情況下迅速恢復供電，避免事故擴大。

　　據了解，洪屏抽水蓄能電站一、二期工程完成后，年發(fā)電量可超過(guò)40億千瓦時(shí)。通過(guò)電力生產(chǎn)模擬分析，2015年新增洪屏抽水蓄能電站1200兆瓦裝機容量后，每年可節約標煤11.5萬(wàn)噸，減少二氧化碳排放量25.3萬(wàn)噸，減少二氧化硫排放量0.23萬(wàn)噸。

　　此外，洪屏抽水蓄能電站建成后，將給當地旅游帶來(lái)調整產(chǎn)品結構的機遇，因為抽水蓄能電站本身就是一個(gè)獨特景觀(guān)資源。夏自平告訴記者，他們正在請規劃設計院對電站進(jìn)行景觀(guān)設計，洪屏項目建成后將一年四季都有別樣風(fēng)景。

　　優(yōu)化電源結構的必然選擇

　　為保證大規模風(fēng)電開(kāi)發(fā)最終順利并網(wǎng)消納，需要建設大量抽水蓄能電站等調峰電源來(lái)實(shí)現配套輸送

　　近年來(lái)，隨著(zhù)我國清潔能源迅猛發(fā)展和用電負荷的快速增長(cháng)，電網(wǎng)用電結構發(fā)生了較大的變化，用電負荷的峰谷差逐年加大。為確保電網(wǎng)安全穩定、經(jīng)濟高效運行，上世紀90年代開(kāi)始，我國蓄能電站建設步伐加快，興建了廣東廣蓄一期、北京十三陵、浙江天荒坪等為代表的一批大型抽水蓄能電站。

　　截至2009年底，全國抽水蓄能電站裝機容量1454.5萬(wàn)千瓦，完全投產(chǎn)17座，占全國總裝機的1.66%。全國在建抽水蓄能電站12座，裝機容量1114萬(wàn)千瓦，抽水蓄能電站發(fā)展已初具規模。

　　專(zhuān)家分析，對電網(wǎng)而言，抽水蓄能電站扮演著(zhù)雙重角色：抽水時(shí)是電網(wǎng)的用戶(hù)，放水發(fā)電時(shí)又是向電網(wǎng)供電的重要電源。隨著(zhù)電網(wǎng)規模的擴大和全國聯(lián)網(wǎng)步伐的加快，抽水蓄能對電網(wǎng)的意義越發(fā)重要。在受端電網(wǎng)建設抽水蓄能電站，不僅可以為受端電網(wǎng)提供事故備用電源，而且可以彌補遠距離直流輸電時(shí)高峰不能輸出無(wú)功、低谷不能吸收無(wú)功的缺陷。此外，抽水蓄能電站在低谷時(shí)吸納電量，可以顯著(zhù)增加電網(wǎng)遠距離輸電能力，提高線(xiàn)路的輸送效率，改善線(xiàn)路運行狀況。

　　為保護環(huán)境、應對氣候變化，近年來(lái)我國風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電快速增長(cháng)，對電力系統的安全可靠運行提出了更高要求。目前，在甘肅、內蒙古等風(fēng)電投產(chǎn)速度較快的地區，普遍存在風(fēng)電并網(wǎng)后電量難以全部消納送出的問(wèn)題。

　　國網(wǎng)能源研究院副總經(jīng)濟師兼能源戰略與規劃所所長(cháng)白建華認為，為保證大規模風(fēng)電開(kāi)發(fā)最終能順利并網(wǎng)消納，需要在送電端電網(wǎng)或受電端電網(wǎng)建設大量抽水蓄能電站等調峰電源來(lái)實(shí)現配套輸送。為適應風(fēng)能、太陽(yáng)能等間歇式能源入網(wǎng)的特點(diǎn)，抽水蓄能在我國電網(wǎng)中的比重和作用將越來(lái)越大。

　　專(zhuān)家分析，按照我國目前火電、核電、風(fēng)電的發(fā)展速度，到2015年左右，必須新增3000萬(wàn)至4500萬(wàn)千瓦的抽水蓄能機組，以滿(mǎn)足電網(wǎng)安全穩定經(jīng)濟運行的需求。

　　特別是在“西電東送、南北互供、全國聯(lián)網(wǎng)”電力發(fā)展戰略以及智能電網(wǎng)建設不斷推進(jìn)之際，大力發(fā)展蓄能機組已是當務(wù)之急。

　　加強規劃實(shí)現健康發(fā)展

　　由于抽水蓄能電站的建設有天然的資源要求，蓄能電站建設應該因地制宜采用多種方式

　　有關(guān)專(zhuān)家指出，在看到抽水蓄能電站建設的必要性和緊迫性的同時(shí)，必須強調客觀(guān)理性。

　　由于抽水蓄能電站的建設有天然的資源要求，蓄能電站應該因地制宜采用多種方式。只要設計合理，幾乎所有常規的梯級水電站只要把幾臺機組換成雙向可逆的抽水蓄能機組，就都可以起到抽水蓄能電站的作用。如果經(jīng)濟合理，有些已經(jīng)建成的水電站也可以考慮增加抽水設備改造。如果我們打開(kāi)這一思路，我國抽水蓄能的資源將會(huì )得到大幅度的提高。建設費用也會(huì )大幅度降低。

　　有關(guān)專(zhuān)家還建議，除了蓄水發(fā)電，調水工程也可以進(jìn)行抽水蓄能的建設。據介紹，美國加州的北水南調工程就利用提水用電和放水發(fā)電的時(shí)機進(jìn)行抽水蓄能。

　　抽水蓄能電站投資不菲，且抽水蓄能電站以調峰填谷為主，抽水成本較高，電站能否盈利呢？

　　據了解，我國在上世紀90年代以前建成的抽水蓄能電站基本是由電網(wǎng)統一核算，電站成本回收通過(guò)電網(wǎng)銷(xiāo)售電量實(shí)現。上世紀90年代后，我國已建抽水蓄能電站探索出了一套成本回收方式。北京十三陵抽水蓄能電站采用單一電量電價(jià)的辦法；浙江天荒坪抽水蓄能電站采用兩部制電價(jià)經(jīng)營(yíng)，成本回收通過(guò)上網(wǎng)容量和電量實(shí)現；廣州抽水蓄能電站采用電網(wǎng)租賃經(jīng)營(yíng)，成本回收通過(guò)租賃費實(shí)現。由于抽水蓄能電站的建設受地形影響較大，單位容量造價(jià)差異較大，相應電價(jià)定價(jià)差異也較大。而且，抽水蓄能電站的調峰填谷、調頻、調相、事故備用等輔助服務(wù)的收費標準難以確定。下一步，還需要進(jìn)一步探索建立有效合理的成本回收方式和電價(jià)機制，吸引多方參股，保證抽水蓄能電站的可持續發(fā)展。

　　由于抽水蓄能電站工程建設投資大，建設周期長(cháng)，是一項資金密集和技術(shù)密集融為一體的復雜系統工程，還必須加強抽水蓄能電站的統一建設和運營(yíng)管理。

　　專(zhuān)家指出，在抽水蓄能電站的規劃上必須結合目前及未來(lái)電源結構變化、電網(wǎng)發(fā)展、電源和電網(wǎng)布局、負荷變化特點(diǎn)等相關(guān)因素，以維護電力系統安全、穩定運行，提高供電質(zhì)量和可靠性。同時(shí)，以合理利用資源為目標，確定抽水蓄能電站的合理比重、分布和建設時(shí)間，確保抽水蓄能電站實(shí)現健康、可持續發(fā)展。本報記者　李予陽(yáng)