世界抽水蓄能電站的發(fā)展趨勢

世界抽水蓄能電站的發(fā)展趨勢

隨著一些國家規(guī)劃和籌建的一批抽水蓄能電站的正式立項，抽水蓄能電站項目開始引起國際新聞的關(guān)注。最近宣布的一些項目，包括在歐洲蘇格蘭和奧地利的擬建項目、正在緊鑼密鼓地籌備中的北美和亞洲一些新項目，同時也包括一些現(xiàn)有抽水蓄能電站的升級改造以及重新申請許可的項目。介紹了這些項目的開發(fā)現(xiàn)狀。

抽水蓄能水電站;發(fā)展趨勢;世界

1 阿爾伯塔省的首個項目

加拿大轉(zhuǎn)折點一代(TGP) 公司日前宣布,正在籌建阿爾伯塔省的第1個抽水蓄能項目。該項目的設(shè)計裝機容量為80 ～150 MW,所發(fā)的電將輸送到阿爾伯塔省的電力輸送系統(tǒng),可提供足夠8 h滿負荷的儲存電能。該項目在TPG一系列投資計劃項目中排名第一，也是該公司在阿爾伯塔省的第1個投資組合項目。

從廣泛的戰(zhàn)略意義上來說，抽水蓄能項目具有廣闊的發(fā)展前景。TGP具有建設(shè)抽水蓄能工程最先進的技術(shù),各利益相關(guān)方也都寄以厚望，認為在阿爾伯塔省電力市場現(xiàn)狀下，對項目的經(jīng)濟預(yù)期應(yīng)該比較樂觀，同時，市場跡象比較明顯地預(yù)示了抽水蓄能項目越來越有利的經(jīng)濟發(fā)展前景。TGP方面表示,在阿爾伯塔省建設(shè)抽水蓄能項目，是經(jīng)過全面考慮而做出的決定，目前已經(jīng)以此為中心,規(guī)劃了具有可行性的抽水蓄能項目網(wǎng)絡(luò)。

2 重新申請項目許可的流程

同樣是在北美,紐約電力局(NYPA)已經(jīng)著手重新申請布倫海姆-吉爾博(Blenheim-Gilboa)抽水蓄能項目的許可，他們向美國聯(lián)邦能源管理委員會(FERC)遞交了項目許可所需的初步意向性文件，這是官方程序的第一步。NYPA在一份聲明中表示,重新申請的項目許可將具有長期的效力,一旦通過審批,NYPA將能夠獲得一個有效期截止日期為2019年4月的新的許可證。

NYPA在向FERC提交的意向書(NOI)中正式表達了重新申請項目許可的意愿。此外,他們還遞交了一份預(yù)申請文件(PAD),文件全面地表述了重新申請的流程，提供了與項目相關(guān)的工程、操作、經(jīng)濟和環(huán)境方面的信息。

紐約州的大部分電力系統(tǒng)都有用電高峰時段，而布倫海姆-吉爾博抽水蓄能項目恰恰能夠?qū)ΡＵ霞~約州電力系統(tǒng)的安全性和可靠性發(fā)揮重大作用。同時，也對斯科哈里區(qū)域的休閑、旅游、經(jīng)濟和環(huán)境效益具有重大意義。獲得新的項目許可證，可以向紐約州的居民和社區(qū)提供重要的能源保障。

1969年5月,NYPA獲得了FERC的前身，具有50 a歷史的聯(lián)邦電力委員會的許可, 在卡茨基爾北部建設(shè)和運營布倫海姆-吉爾博抽水蓄能項目。該項目就坐落在莫霍克河的支流斯科哈里河岸，電廠從1973年開始向國家電網(wǎng)輸送電能。NYPA計劃于2017年4月正式提交申請新的許可證所需的文件和材料。

新的布倫海姆-吉爾博抽水蓄能項目的主要功能性設(shè)施包括發(fā)電廠、上庫和下庫以及項目區(qū)域內(nèi)的旅游和娛樂設(shè)施。

3 亞洲項目

近日,菲律賓能源部宣布批準(zhǔn)了SMC全球電力集團全資子公司的一項提案，該提案計劃在阿克蘭建設(shè)一個裝機容量為200MW的抽水蓄能項目。該項目方案正在編制中,一旦投入實施，必將會對解決菲律賓的能源需求發(fā)揮巨大作用。該公司同時正在申請2個項目的水電服務(wù)合同，以期建設(shè)設(shè)計裝機容量為20 MW的西上圣羅克和裝機容量為10 MW的東上圣羅克抽水蓄能項目。

在亞洲其他一些地區(qū),也在大力興建抽水蓄能工程。在建的以色列首個抽水蓄能工程，是位于海法以東60 km的基利波抽水蓄能電站，設(shè)計裝機容量為300 MW。該項目將在2018年建成并投入運行,屆時,預(yù)計將使該國增加2.5%的發(fā)電裝機容量。

2014年1月，為配合完成項目分布式控制系統(tǒng),阿爾斯通水電公司與PSP投資有限公司簽訂了2份裝機150 MW水泵水輪機的工廠設(shè)備供應(yīng)合同，該合同總價值約1.2億英鎊。該公司同時還簽署了一項為期18 a的運行和維護合同,合同涉及電廠的日常運行和維護。基利波抽水蓄能項目標(biāo)志著阿爾斯通水電公司開始進軍以色列的水電市場。

4 歐洲狀況

2014年3月,為建設(shè)奧地利奧博佛蒙特爾克二期抽水蓄能電站，阿爾斯通公司和福拉爾貝格州迪威爾克股份公司簽訂了2臺裝機容量為180 MW的發(fā)電設(shè)備供應(yīng)合同。到2018年，一旦項目建成投入運行后，該電站將成為迪威爾克的第二大水電站。工程位于海拔1 700 m，在蒙塔豐河錫爾夫雷塔水庫和佛蒙特水庫之間。

目前，阿爾斯通公司在全球范圍內(nèi)開發(fā)的抽水蓄能電站裝機容量為3 GW。這些項目包括位于瑞士的N.D.德朗斯項目(6×157 MW)和林塔爾項目(4×250 MW)，以及位于印度的特赫里項目(4×250 MW)。

奧博佛蒙特爾克二期抽水蓄能項目的設(shè)備供應(yīng)合同價值大約為3 500萬英鎊,福伊特公司承擔(dān)了其中的部分設(shè)備供應(yīng)計劃。該公司將為位于奧地利福拉爾貝格州的迪威爾克股份公司的項目提供設(shè)備：即為位于福拉爾貝格州蒙塔豐地區(qū)的奧博佛蒙特爾克二期項目和雷爾斯維克項目提供2臺水泵和1臺水泵水輪機。

福伊特公司將為奧博佛蒙特爾克二期項目供應(yīng)、組裝和安裝2套170 MW的蓄能泵和水力轉(zhuǎn)矩,同時，將為新的雷爾斯維克項目提供1套13 MW、配有軸承供油系統(tǒng)的3級水泵水輪機，并承擔(dān)其裝配和調(diào)試服務(wù)工作。雷爾斯維克項目的年發(fā)電量約為18 GW·h。

事實上，福伊特公司曾參與了奧地利的許多抽水蓄能電廠項目的建設(shè)工作,例如科普斯(Kops)項目、林貝爾格(Limberg)項目和勒東德(Rodund)項目等。

5 現(xiàn)場試驗

在德國邊境上修建的該國第二大水電站,目前正在進行現(xiàn)場試驗。

作為德國馬克巴赫抽水蓄能電站的擁有者，大瀑布電力(Vattenfall Generation)公司正在計劃于2015年到2016年進一步實施加高工程，并對其上庫和下庫進行擴容改造。馬克巴赫抽水蓄能電站是歐洲最大的水力發(fā)電站之一，對該工程進行升級改造,必需要制定不同的技術(shù)解決方案,以確保其最佳和持久的性能。4個現(xiàn)場試驗場地占地面積為3 600 m2,用來對上游水庫護坡和壩頂重建等不同系統(tǒng)進行測試。試驗時間為期4 a。WALO提供了這4個現(xiàn)場試驗中的各項測試結(jié)果。

6 德國前景展望

前不久，亞琛工業(yè)大學(xué)發(fā)布了一項新的研究計劃，將對抽水蓄能電站在德國的發(fā)展前景進行分析預(yù)測。研究發(fā)現(xiàn)，抽水蓄能具有可靠、經(jīng)濟和蓄能容量大的特點，這樣，到2050年，將有助于更有效地利用風(fēng)能和太陽能，減少對化石燃料的依賴并提高供電能力。

在能源轉(zhuǎn)型的背景下，亞琛工業(yè)大學(xué)的科學(xué)家設(shè)定了2個時間段對抽水蓄能電站的作用開展研究：

(1) 到2030年，使可再生能源發(fā)電量占電力市場總額的60%；

(2) 到2050年，使可再生能源發(fā)電量占到電力市場總額的80%。

研究表明，如果將德國抽水蓄能發(fā)電系統(tǒng)的裝機容量擴大到15 GW，以使可再生能源發(fā)電量占到市場份額的60%，這樣可節(jié)省約相當(dāng)于2 TW·h電量的消耗，同時還可提供約13 GW的蓄能容量，以此可以使新建發(fā)電廠的燃氣需求量大大降低。

如果到2050年使可再生能源發(fā)電量達到市場份額的80%，那么抽水蓄能系統(tǒng)的裝機容量將擴展到23 GW，這樣其能源優(yōu)勢將會更加明顯。亦即，節(jié)約下來的5 TW·h消耗將以可再生能源的形式集成到能源系統(tǒng)；抽水蓄能電站的蓄能容量將達到16 GW；如此一來,整個德國將要建設(shè)和運行的新的天然氣發(fā)電廠就會更少。大力修建抽水蓄能電站的經(jīng)濟效益是明顯的，它將大大降低發(fā)電成本，具有很大的宏觀經(jīng)濟潛力。

抽水蓄能電站是具備多功能的發(fā)電廠，能引領(lǐng)能源系統(tǒng)飛速順利地進入無化石燃料的新能源時代。很明顯，在能源轉(zhuǎn)型期背景下 ，需要更多的能源存儲容量。在這方面，抽水蓄能電站具有明顯的優(yōu)勢。除此之外,建設(shè)抽水蓄能項目的回報也足夠豐厚，因此，應(yīng)當(dāng)給予足夠的發(fā)展空間。

鑒于抽水蓄能電站是在能源系統(tǒng)中占有很大份額的可再生能源，德國能源署與其他的項目利益相關(guān)者合作，推出了“能源轉(zhuǎn)型背景下的抽水蓄能電站”平臺，以進一步提高對抽水蓄能電站的認識。同時，德國能源署也在努力創(chuàng)造合適的框架條件,以促成能源領(lǐng)域的合作。福伊特即是平臺的合作伙伴之一。

目前，德國運行的抽水蓄能電站約有7 GW的電力輸出，而僅巴登-符騰堡州和圖林根的擴建潛力就大約有24 GW。許多項目都已經(jīng)列入開發(fā)計劃之中。

(黃玉葉 毛麗萍 編譯)

2014-12-03

戰(zhàn)略與規(guī)劃

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