抽水蓄能電站

人們常把手頭富余的錢送到儲(chǔ)蓄所里存起來(lái)，在需要花錢的時(shí)候，再把錢取出來(lái).不知道你聽說(shuō)過(guò)沒(méi)有，還有一種特殊的儲(chǔ)蓄所，在這種儲(chǔ)蓄所里存進(jìn)去、取出來(lái)的不是錢，而是電能，人們形象地稱之為“電能儲(chǔ)蓄所”.也許你會(huì)說(shuō)，那不就是蓄電池嗎？不錯(cuò)，蓄電池確實(shí)能通過(guò)充電，把從外部輸入的電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)，當(dāng)人們需要時(shí)，可以再把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能向外輸出.雖然蓄電池具有電能的儲(chǔ)存功能，可是它儲(chǔ)存電能的能力實(shí)在是太小了，還稱不上儲(chǔ)蓄所.下面我們要向大家介紹的是一種真正意義上的電能儲(chǔ)蓄所，這就是抽水蓄能電站.

為什么要建抽水蓄能電站呢？原來(lái)，在目前國(guó)內(nèi)外眾多的發(fā)電站中，火力發(fā)電站占了絕大多數(shù).火力發(fā)電有個(gè)比較明顯的缺點(diǎn)，就是無(wú)論在白天還是黑夜，發(fā)電機(jī)都要不停地工作，不可隨意停機(jī).如果過(guò)多地開機(jī)、停機(jī)，不僅會(huì)嚴(yán)重地影響機(jī)器的使用壽命，而且還會(huì)使發(fā)電效率大大地降低.于是，抽水蓄能電站便應(yīng)運(yùn)而生.

目前，世界上已在實(shí)際應(yīng)用的蓄能電站只有抽水蓄能電站一種.那么什么是抽水蓄能電站呢？它又是如何工作的呢？

抽水蓄能電站就是利用電廠送入電網(wǎng)中的多余的電來(lái)驅(qū)動(dòng)水泵，把水從低處（下池）抽到高處（上池）儲(chǔ)存起來(lái)，在用電高峰時(shí)，再把高處池子里的水泄放出來(lái)，并帶動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)出電來(lái).這種利用抽水蓄能來(lái)發(fā)電的電站，就叫做抽水蓄能電站.它的工作原理就是把多余的電能轉(zhuǎn)化為水的重力勢(shì)能儲(chǔ)存起來(lái)，在需要的時(shí)候，再把水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)變成電能.這有點(diǎn)像人們?nèi)粘Ｉ钪写婵詈腿】畹膬?chǔ)蓄所，不同的是，抽水蓄能電站在抽水和發(fā)電的循環(huán)過(guò)程中會(huì)損失掉一部分能量.也就是說(shuō)，存進(jìn)去的能量多，取出來(lái)的能量少.即使如此，可算起總賬來(lái)還是比較合算的.這是因?yàn)榇蟛糠直緛?lái)會(huì)白白浪費(fèi)掉的電能被儲(chǔ)存了起來(lái)，并可以重新得到利用.

抽水蓄能電站是利用水力資源的一種重要方式，它巧妙地利用了用電低谷時(shí)電廠過(guò)剩的電力，把水從低處抽到高處儲(chǔ)存起來(lái)，到用電高峰時(shí)再用它發(fā)電，以緩解和補(bǔ)充電力的不足.因此，它就像“電能銀行”一樣，既可以儲(chǔ)電又可以發(fā)電.由于它的建設(shè)費(fèi)用低，且不受河流地域的限制，可以建在用電區(qū)域中心附近，有利于減少電能輸送的損失，并且水也可以反復(fù)利用，隨時(shí)應(yīng)急，因此備受人們的青睞.目前，這類電站約占發(fā)達(dá)國(guó)家電站總數(shù)的15%左右.

抽水蓄能電站的建設(shè)，是因?yàn)樯鲜兰o(jì)初人們從瑞士建造的一座水電站中得到的啟發(fā)，那座水電站能把洪水期用不完的水抽到岸上高地的湖泊中儲(chǔ)存起來(lái)，等到枯水季節(jié)再把水放下來(lái)發(fā)電.由此人們聯(lián)想到，如果利用夜間剩余的電能把水抽到高處，等到白天用電高峰時(shí)，再把水放下來(lái)發(fā)電，這不就等于把電能儲(chǔ)蓄起來(lái)了嗎？因此人們給這種水電站起了一個(gè)非常形象的名字——抽水蓄能電站.

我國(guó)這類電站建設(shè)的起步較晚，最早的是臺(tái)灣省于1981年4月至1985年8月建成的明湖抽水蓄能電站.它是以著名的日月潭為上水庫(kù)，將水里溪攔斷建壩作下水庫(kù)，落差為309米，總裝機(jī)容量為100萬(wàn)千瓦.

我國(guó)大陸的第一座大型抽水蓄能電站是1988年9月開工建設(shè)的廣州抽水蓄能電站，它位于從化市呂田鎮(zhèn)的南昆山，南距廣州90千米，高達(dá)535米的落差和240萬(wàn)千瓦的裝機(jī)總?cè)萘浚顾蔀槲覈?guó)第一個(gè)高水頭、大容量的抽水蓄能電站，也是目前世界上規(guī)模最大的同類抽水蓄能電站.

我國(guó)第二座較大型的抽水蓄能電站是1997年9月建成投產(chǎn)的西藏卓雍湖抽水蓄能電站，裝機(jī)總?cè)萘繛?萬(wàn)千瓦.它位于藏南的浪卡子縣境內(nèi)，以水面面積為600平方千米的羊卓雍湖為上水庫(kù)，以雅魯藏布江為下水庫(kù)，水頭落差高達(dá)840米，雖然裝機(jī)容量不是很大，但修建卻極為困難.工程建設(shè)人員克服了重重困難把它建成并投入使用，發(fā)揮了很大效益.

在我國(guó)華東地區(qū)，工業(yè)發(fā)達(dá)，人口稠密，用電高峰與低谷相差達(dá)數(shù)千萬(wàn)千瓦.靠近用電中心的天荒坪抽水蓄能電站于1999年建設(shè)并投入使用.它位于浙江省安吉縣天目山中部，上水庫(kù)利用天荒坪的天然盆地筑壩而成，平均落差約566米，裝機(jī)總?cè)萘繛?80萬(wàn)千瓦，且機(jī)組將抽水與放水發(fā)電的兩種功能集于一身，使用十分方便.用電低谷時(shí)抽水到高處的上水池，用電高峰時(shí)放水發(fā)電，每年可以增發(fā)近40億度電.

這種抽水蓄能電站比一般的水電站優(yōu)越，它可以循環(huán)使用發(fā)電的水，所以無(wú)論是枯水期還是豐水期，對(duì)發(fā)電能力的影響都不是太大.并且水庫(kù)可以造得較小，不會(huì)淹沒(méi)大量的農(nóng)田，其造價(jià)只相當(dāng)于普通水電站的一半.它的另一個(gè)顯著特點(diǎn)是發(fā)電速度快，當(dāng)電網(wǎng)供電不足時(shí)，它可以在一分鐘左右的時(shí)間內(nèi)由抽水變?yōu)榉潘l(fā)電，把電能迅速地輸送出去，比火力發(fā)電站生火加熱發(fā)電快多了.

大家可能會(huì)擔(dān)心，用100度電抽上去的水再放水發(fā)電，發(fā)不了100度電，因此認(rèn)為這樣儲(chǔ)蓄電能不合算.我想大家從下面的一個(gè)事實(shí)中可能會(huì)受到啟發(fā)：瑞士人知道西歐白天的電價(jià)是夜間的兩、三倍后，索性買下了鄰國(guó)夜間的廉價(jià)電力，用來(lái)抽水蓄能，白天再放水發(fā)電，這樣不僅滿足了國(guó)內(nèi)的電力消費(fèi)，而且還作為電力出口，結(jié)果是大發(fā)其財(cái).