蓄能電站綜合效益評(píng)價(jià)

[摘要]：壓縮空氣蓄能電站和抽水蓄能電站兩種大型電能存儲(chǔ)系統(tǒng)，具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、經(jīng)濟(jì)性能高、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，可起到負(fù)荷平衡、戰(zhàn)略規(guī)劃、提高供電質(zhì)量的作用。其經(jīng)濟(jì)效益的來源可分為兩部分，即靜態(tài)效益和動(dòng)態(tài)效益。

[關(guān)鍵詞]：抽水蓄能電站；壓縮空氣蓄能電站；綜合效益評(píng)價(jià)

蓄能電站按容量可以分為大型蓄能電站和小型甚至微型蓄能發(fā)電系統(tǒng)，其中能大量存貯能量的只有抽水蓄能電站和壓縮空氣蓄能電站兩種方式。

抽水蓄能電站的運(yùn)行方式是指其可用容量在電網(wǎng)中用作調(diào)峰填谷和或用作替代火電旋轉(zhuǎn)備用容量的調(diào)度，并主要受電網(wǎng)的電源結(jié)構(gòu)和日負(fù)荷圖的形狀及高峰持續(xù)時(shí)間的制約，運(yùn)行方式的變化將會(huì)響電力系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。抽水蓄能電站合理的運(yùn)行方式可使電網(wǎng)的電源結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，減少水電調(diào)峰的棄水量，改善火電運(yùn)行工況，提高火電機(jī)組發(fā)電利用小時(shí)數(shù)，使電網(wǎng)中水、火電機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，其經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。

壓縮空氣蓄能電站所用設(shè)備與燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組基本相同，包括空氣壓縮機(jī)，電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)、地下貯氣室，換熱器、燃燒室、燃?xì)廨啓C(jī)等常用設(shè)備。它的工作原理是將電站低谷的低價(jià)電能驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)壓縮空氣，在巖穴、廢棄礦井，管道等貯氣室中儲(chǔ)存能量，等電力系統(tǒng)峰荷時(shí)，利用儲(chǔ)存的能量發(fā)電。

蓄能電站的經(jīng)濟(jì)效益來源，可分為靜態(tài)效益和動(dòng)態(tài)效益兩部分。靜態(tài)效益是指該電站承擔(dān)調(diào)峰填谷和能量轉(zhuǎn)換功能時(shí)所體現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性效益。動(dòng)態(tài)效益是指由于蓄能電站的適應(yīng)性、靈活性和高可靠性而在承擔(dān)動(dòng)態(tài)功能如爬坡、事故備用、負(fù)荷備用或調(diào)頻、運(yùn)行備用等時(shí)所體現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性效益。

大型蓄能電站能有效擔(dān)負(fù)電力系統(tǒng)的工作容量主要是尖峰容量和備用容量，減少電網(wǎng)對(duì)火電機(jī)組的裝機(jī)容量要求，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)約火電設(shè)備的投資和運(yùn)行費(fèi)用，由此產(chǎn)生的效益為容量效益。具體效益的大小與大型蓄能電站的建設(shè)條件、被替代方案的容量投資，固定運(yùn)行費(fèi)、系統(tǒng)的電源構(gòu)成等因素有關(guān)。容量效益運(yùn)用機(jī)會(huì)成本的概念，通過計(jì)算滿足同樣裝機(jī)容量要求的大型蓄能電站與其它類型的機(jī)組之間的投資造價(jià)以及固定運(yùn)行費(fèi)用的差額來確定。

蓄能電站的能量轉(zhuǎn)化效益表現(xiàn)為蓄能電站投人電網(wǎng)運(yùn)行后，通過調(diào)峰填谷作用的發(fā)揮，改善部分火電機(jī)組的運(yùn)行條件，實(shí)現(xiàn)火電機(jī)組運(yùn)行效率提高和煤耗率的降低，從而節(jié)約了火電機(jī)組的運(yùn)行費(fèi)用，具體包括燃料費(fèi)用的節(jié)約和機(jī)組啟停費(fèi)用的節(jié)約。

蓄能電站的環(huán)保效益表現(xiàn)為由于蓄能機(jī)組的投運(yùn)避免了火電廠燃煤產(chǎn)生的煙塵排放效益。因此其計(jì)算可采用機(jī)會(huì)成本的概念計(jì)算煙塵排放對(duì)應(yīng)的費(fèi)用以及因燃用高硫煤所對(duì)應(yīng)的脫硫裝置的投資。

確定了容量效益、能量轉(zhuǎn)化效益、環(huán)保效益，即可得靜態(tài)效益。

蓄能電站的動(dòng)態(tài)效益可歸納為調(diào)頻效益、調(diào)相效益、快速負(fù)荷跟蹤效益，旋轉(zhuǎn)備用效益、提高供電可靠性效益和啟動(dòng)效益多個(gè)方面，對(duì)于動(dòng)態(tài)效益的定量評(píng)價(jià)方法。目前國內(nèi)外還沒有被大家共同認(rèn)可的評(píng)價(jià)方法。此外，動(dòng)態(tài)效益還和所在電網(wǎng)的具體電源結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架特點(diǎn)、電網(wǎng)運(yùn)行方式、電價(jià)政策等因素有關(guān)，因此測(cè)算結(jié)構(gòu)往往差別很大。

蓄能電站的綜合效益即為靜態(tài)效益和動(dòng)態(tài)效益之和。