淺談蓄能水電站是提高新能源發(fā)展綜合利用的關(guān)鍵

張曉麗 羅潤(rùn)

摘要：現(xiàn)階段，新能源的開(kāi)發(fā)與利用成為了社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)，蓄能水電站作為提高新能源發(fā)展綜合利用水平的重要途徑，如何布局蓄能電站是當(dāng)前水電工程所面臨的問(wèn)題。由于用電負(fù)荷的中心峰谷之間的差距越來(lái)越大，而使用新能源的比重較大，需要水利工程管理人員合理布局蓄能電站?；诖?，本文將結(jié)合蓄能水電站抽水蓄能的特點(diǎn)，在為用戶提供穩(wěn)定、高品質(zhì)電能的基礎(chǔ)上，探究新能源與蓄能水電站之間互利共生的關(guān)系，希望對(duì)相關(guān)人士有所幫助。

關(guān)鍵詞：蓄能水電站? 新能源發(fā)展? 綜合利用? 水電工程

Discussion?on?Energy?Storage?Hydropower?Station?is?the?Key?to?Improve?the?Development?and?Comprehensive?Utilization?of?New?Energy

ZHANG Xiaoli?LUO Run

（Tibet Development Investment Group Co.， Ltd.， Lhasa， Tibet Autonomous Region， 850000 China）

Abstract： At?present，?the?development?and?utilization?of?new?energy?has?become?the?focus?of?social?attention.?As?an?important?way?to?improve?the?development?and?comprehensive?utilization?level?of?new?energy，?how?to?layout?the?storage?power?station?is?the?problem?faced?by?current?hydropower?projects.?As?the?gap?between?the?central?peak?and?valley?of?electricity?load?is?becoming?larger?and?larger，?and?the?proportion?of?new?energy?is?larger，?it?is?necessary?for?water?conservancy?project?managers?to?rationally?distribute?the?storage?power?stations.?Based?on?this，?this?paper?will?combine?the?characteristics?of?pumped?storage?power?stations?and?explore?the?mutually-beneficial?symbiosis?between?new?energy?and?energy?storage?power?stations?on?the?basis?of?providing?users?with?stable?and?high-quality?electric?energy，?hoping?to?be?helpful?to?relevant?people.

Key Words： Storage hydropower station; New energy development; Comprehensive utilization; Hydropower engineering

當(dāng)前各國(guó)都在尋找不同的發(fā)展之路，尤其是現(xiàn)在化石燃料資源已經(jīng)面臨著枯竭的危險(xiǎn)。正因?yàn)槿绱?，各?guó)對(duì)于新型能源的替代工作也在有序展開(kāi)，隨之而來(lái)的問(wèn)題就是開(kāi)發(fā)所需要的資金較為巨大、能源利用的效率不高，是阻礙新能源發(fā)展的重要因素，而如何發(fā)展新能源，進(jìn)而從根本上提升蓄能水電站的發(fā)展水平已成為目前新能源發(fā)展過(guò)程中的最關(guān)鍵因素^[1]。抽水蓄能電站是電力系統(tǒng)中最可靠、最經(jīng)濟(jì)、壽命長(zhǎng)、容量大、最成熟的儲(chǔ)能裝置，是新能源開(kāi)發(fā)的重要組成部分。通過(guò)支持抽水蓄能電站的建設(shè)，可以降低核電站的運(yùn)行和維護(hù)成本，延長(zhǎng)機(jī)組壽命;有效降低風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)運(yùn)行對(duì)電網(wǎng)的影響，提高風(fēng)電場(chǎng)與電網(wǎng)運(yùn)行的協(xié)調(diào)性和電網(wǎng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性^[2]。

1. 對(duì)城鎮(zhèn)進(jìn)行科學(xué)化管理，集中城市電負(fù)荷

電力系統(tǒng)的合理布局對(duì)于城鎮(zhèn)未來(lái)的發(fā)展來(lái)說(shuō)具有至關(guān)重要的地位，因此將交通設(shè)施、商品供應(yīng)等環(huán)節(jié)向城市的中心進(jìn)行集中整合就顯得尤為重要。依照大型城市群的實(shí)際建設(shè)情況來(lái)看，通過(guò)產(chǎn)業(yè)升級(jí)來(lái)對(duì)不同行業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)型發(fā)展，對(duì)于當(dāng)?shù)丨h(huán)境的改善效果十分顯著，而對(duì)于具體的供電環(huán)節(jié)來(lái)講，就需要針對(duì)于不同的環(huán)境采取因地制宜的手段，在使當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境得到改善的同時(shí)，最大程度地滿足各種產(chǎn)業(yè)的實(shí)際需要^[3]。

例如，針對(duì)各種大中型產(chǎn)業(yè)向城市的中心進(jìn)行集中所導(dǎo)致城市中心用電量劇增的問(wèn)題，可以將發(fā)電廠建立在能源礦的附近，這樣可以最大化地降低電能的運(yùn)輸損耗，也使得輸電網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜程度處于較低水平，輸電線路的長(zhǎng)度也并不算太長(zhǎng)，減少了一定的投資。對(duì)于電壓負(fù)值的選擇上，既可以選擇800kV以上的超高壓直流線路，又可以選擇1000kV以上的超高壓交流線路，這兩種輸電線路都可以較好地完成輸送任務(wù)的需求，但需要注意的是，容量的限制很有可能會(huì)影響能量的損耗，這就會(huì)使電能的利用率明顯降低，隨之而來(lái)的則是其投入成本的陡然升高。針對(duì)這種情況，技術(shù)人員可以在用電量較為集中的區(qū)域進(jìn)行抽水儲(chǔ)能電站的建立，這樣可以有效縮小用電的波峰和波谷之間的差距，而且針對(duì)于長(zhǎng)距離供電的情況，抽水儲(chǔ)能電站（見(jiàn)圖1）的建立還可以更好地對(duì)其進(jìn)行平衡，從而有效地對(duì)輸電電路原有的容量進(jìn)行針對(duì)性的降低，從而使得總的投資成本降低到一定的水平^[4]。同時(shí)由于抽水儲(chǔ)能電站技術(shù)還不是十分成熟，有可能會(huì)出現(xiàn)供電中斷的情況，針對(duì)這種情況，可以在電站建設(shè)時(shí)就進(jìn)行備用電源的建立。雖然備用電源的設(shè)立可能會(huì)在一定程度上增加總的投資金額，而且還會(huì)增加一部分的運(yùn)營(yíng)、投入成本，但是這也使得城市的認(rèn)可度得到有效提升，更有利于大型廠商的入駐，為城市的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

深化技術(shù)改革，提升電站的選擇性

從我國(guó)現(xiàn)有的資源儲(chǔ)量上進(jìn)行分析可以很好地發(fā)現(xiàn)，我國(guó)新能源發(fā)展的潛力巨大，這是由于我國(guó)不同電能之間的來(lái)源極其寬泛，而且當(dāng)前的技術(shù)水平也已經(jīng)具有一定的基礎(chǔ)，能夠在一定程度上滿足人民的用電需求。同時(shí)，我國(guó)的新能源發(fā)電在增長(zhǎng)速度上也處于世界的先進(jìn)水平，對(duì)世界總的新能源發(fā)電量進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，我國(guó)已經(jīng)占據(jù)一半以上的數(shù)量。雖然當(dāng)前的形勢(shì)具有一定的樂(lè)觀性，但是也不能掉以輕心，而應(yīng)該在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上繼續(xù)深化改革，發(fā)展出更適合不同地區(qū)應(yīng)用的電站^[5]。

例如，針對(duì)于我國(guó)西北以及內(nèi)蒙古部分地區(qū)來(lái)說(shuō)，這些地區(qū)地廣人稀，但是風(fēng)力資源這種新型的可再生能源的實(shí)際儲(chǔ)量卻是巨大的，正因如此，在此地區(qū)進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的建設(shè)具有很強(qiáng)的實(shí)際意義。但是需要引起技術(shù)人員注意的是，雖然風(fēng)力發(fā)電的好處頗多，但其也有著供電隨機(jī)性、不連續(xù)性的特點(diǎn)，這就導(dǎo)致了風(fēng)力發(fā)電并不能持久、穩(wěn)定地為當(dāng)?shù)剡M(jìn)行同一功率電能的供給，使整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性大打折扣。而為了使當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姷纳a(chǎn)生活不受電力穩(wěn)定性問(wèn)題的影響，就需要進(jìn)行蓄能電站的建立，讓其在當(dāng)?shù)氐碾娏┙o系統(tǒng)中起到電力及時(shí)輸送的作用，同時(shí)蓄能電站需要盡可能地與其他的新能源發(fā)電機(jī)組進(jìn)行對(duì)接，最大限度地保證電力供給的連續(xù)性和可持續(xù)發(fā)展的特性。同時(shí)值得注意的是，也要對(duì)儲(chǔ)能電站本身進(jìn)行一定程度的升級(jí)和提升，讓儲(chǔ)能電站的功能得到進(jìn)一步的升級(jí)。從原有儲(chǔ)能電站的側(cè)重點(diǎn)進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，其主要的作用就是保證用電負(fù)荷的完整性，而根據(jù)現(xiàn)如今電力發(fā)展趨勢(shì)的分析，則有必要將儲(chǔ)能電站的功能進(jìn)行一定程度的升級(jí)改造，使之具有負(fù)載作用、能源供給作用、電力的輸送以及電力的轉(zhuǎn)化作用等多種功能^[6]。當(dāng)儲(chǔ)能電站建設(shè)完畢后，可以很好地發(fā)揮出其對(duì)發(fā)電機(jī)組維修費(fèi)用的降低，以及對(duì)發(fā)電機(jī)組的壽命進(jìn)行有效延長(zhǎng)的作用，提升電網(wǎng)中各設(shè)備與電網(wǎng)之間關(guān)系的緊密性，大大提升電網(wǎng)供給的安全性。

1. 加強(qiáng)清潔核能源的正確管理，對(duì)其利用效率進(jìn)行提升

如果要對(duì)能源的性質(zhì)進(jìn)行劃分，那么核能實(shí)際上也屬于一種新型能源。具體來(lái)說(shuō)，核能是利用不同元素之間結(jié)合能量的差值來(lái)對(duì)能量進(jìn)行獲取?？陀^來(lái)講，核能是一種取之不盡用之不竭的可持續(xù)發(fā)展的新型能源，而且其也是未來(lái)能源的重要發(fā)展趨勢(shì)，我國(guó)對(duì)于核能的利用勢(shì)在必行^[7]。

例如，可以建設(shè)一定數(shù)量的抽水儲(chǔ)能電站來(lái)對(duì)核能進(jìn)行有效的利用，由于核電機(jī)組的單機(jī)容量較為巨大，而如果核能機(jī)組發(fā)生停機(jī)的情況，那么就會(huì)對(duì)其所在的電網(wǎng)造成巨大的沖擊，有很大的可能性會(huì)使電網(wǎng)進(jìn)入直接崩潰的階段。當(dāng)核聚變的溫度逐漸升高以后，需要對(duì)現(xiàn)有的能量進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)移，這才能使反應(yīng)容器得到有效的保護(hù)，從而使核聚變的反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。這時(shí)技術(shù)人員就可以選取具有強(qiáng)大供電能力的電源與其進(jìn)行連接，從當(dāng)前所有類(lèi)型的儲(chǔ)能電站進(jìn)行綜合考慮可以發(fā)現(xiàn)，只有抽水儲(chǔ)能在具有很強(qiáng)的可靠性的同時(shí)，還能夠使用更長(zhǎng)時(shí)間，而且其儲(chǔ)能容量也是最為巨大的。同時(shí)抽水儲(chǔ)能電站還具有快速啟動(dòng)的特點(diǎn)，這樣就可以最大程度地來(lái)對(duì)核電系統(tǒng)所造成的不利影響進(jìn)行改善，從而有效地提升供電網(wǎng)絡(luò)的自我調(diào)節(jié)能力，保障其可以持續(xù)、穩(wěn)定地進(jìn)行供電任務(wù)^[8-9]。不僅如此，儲(chǔ)能電站在正式投入使用之前可以對(duì)其進(jìn)行供電趨勢(shì)以及用戶的實(shí)際使用情況的調(diào)查，有效保障電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。建設(shè)50%左右容量的抽水儲(chǔ)能電站是非常適宜的，這樣可以在保障電網(wǎng)更加安全、減少投入、持續(xù)穩(wěn)定進(jìn)行的基礎(chǔ)上，有效提升資源的利用效率。

4? 結(jié)語(yǔ)

石油化工能源的大規(guī)模利用所導(dǎo)致的能源危機(jī)以及相應(yīng)的環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)逐漸深化，所以原有的火力發(fā)電所大規(guī)模使用的30萬(wàn)千瓦機(jī)組已經(jīng)面臨淘汰的邊緣，而對(duì)于新型的儲(chǔ)能電站的利用也應(yīng)該早日提上日程。正因如此，對(duì)于不同的地區(qū)以及不同環(huán)境所需要利用的儲(chǔ)能電站也有較大的差距，因地制宜的安裝原則就顯得非常重要。從現(xiàn)如今抽水儲(chǔ)能的效率來(lái)推算，將其所占儲(chǔ)能比例控制在1/10左右就可以很好地在保障安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，有效地提升電力效率。

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