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国网三座抽水蓄能电站同日开建

2020-05-21

   6月12日,随着国家电网公司董事长刘振亚一声令下,安徽金寨、山东沂蒙、河南天池三座大型抽水蓄能电站同日开工建设。

   “抽水蓄能电站,是保障电力系统安全稳定经济运行的重要支撑,也是促进核电、风电、太阳能等清洁能源大规模发展的重要手段。”出席开工仪式的国家能源局副局长刘琦表示,“今天开工建设的三座抽水蓄能电站,对保障我国能源安全,推动能源结构调整,带动我国装备制造业升级,推动地方经济增长,都具有重要意义。”

   清洁能源规模发展的重大利好

   近年来,随着水电、风电、太阳能发电等清洁能源的大规模快速发展,电网峰谷差逐年增大,调峰矛盾日益突出,一些地方出现弃水、弃风、弃光等难题,清洁能源浪费严重。

   “为保障电力系统安全稳定经济运行、促进能源结构调整、提高新能源利用率,国家发改委于2014年11月下发《关于促进抽水蓄能电站健康有序发展有关问题的意见》。”国家能源局新能源和可再生能源司副司长史立山告诉记者,《意见》要求到2025年,全国抽水蓄能电站总装机容量达到约1亿千瓦,占全国电力总装机的比重达到4%左右。安徽金寨、山东沂蒙、河南天池三座抽水蓄能电站的开工建设则标志着我国抽水蓄能电站进入健康有序发展新阶段。

   所谓抽水蓄能电站是通过把低处的水抽到高处来蓄集能量,待电力系统需要时再发电的水电站。它把电网负荷低谷时多余的电能转化为水的势能储存起来,在负荷高峰时将水的势能转化为电能,实现了电能的有效存储,并将电能在时间上重新分配,有效调节了电力系统生产、供应、使用之间的动态平衡。

   据了解,目前,安徽、山东、河南等地区电源结构以火电机组为主,火电装机占比均超过90%,系统调峰手段主要依靠燃煤火电,灵活电源比例严重偏低。其中,山东电网中的供热机组比例较大,在供热期冬季供热机组实行“以热定电”,系统调峰及备用容量更是明显不足。建设抽水蓄能电站,可有效提高系统调峰能力,还可满足当地风电快速增长所增加的调峰需求,保障新能源就近高效消纳。此外,抽水蓄能电站还可以配合山东等地的核电发展,保障核电带基荷稳定运行,提高核电站的运行效益和安全性。

   “三座抽水蓄能电站投运后,将与火电、水电、风电、核电等机组协调运行,可减少机组调停和弃水、弃风、弃光,促进清洁能源并网消纳和大范围优化配置。”国家电网公司总经理舒印彪指出,预计2020年“三北”地区风电将超过1.6亿千瓦、光伏发电4000万千瓦,需要外送1亿千瓦以上。金寨、沂蒙、天池抽蓄投运后,将有力支撑“外电入鲁”、“外电入豫”等战略实施,破解“三北”地区弃风、弃光困局。

   同时,抽水蓄能电站还将有效降低电力系统的单位能耗水平,具有显著的环保效益和生态效益。综合考虑替代煤电机组和多消纳清洁能源的效果,建设金寨、沂蒙、天池抽蓄,每年可节约原煤消耗218万吨,减排烟尘0.2万吨、二氧化硫1.1万吨、氮氧化物1.0万吨、二氧化碳364万吨,有效促进节能减排和大气污染防治。

   电网安全稳定经济运行的重要保障

   据舒印彪介绍,经过十余年的努力,国家电网推动中国电网迈入了特高压时代。在特高压电网与新能源快速发展的新时期,抽水蓄能电站也被赋予了更重要的任务。一方面,抽水蓄能电站作为电力系统重要调节工具,可以为特高压电网大范围优化配置资源、促进清洁能源消纳提供有力支撑;另一方面,特高压电网发展也为抽水蓄能电站功能发挥提供了更优质平台、更丰富渠道和更广阔空间。

   首先,抽水蓄能电站将改善特高压电网的运行特性,更好地接纳区外来电。在受端地区布局大型抽水蓄能电站,能够承担特高压电网的有功、无功平衡功能,有效平抑区外来电的波动,为受端地区接纳远距离、大规模区外来电提供重要的动态支撑,提高特高压等跨区输电通道的利用效率和输电量。同时,通过统筹配置送受端地区调峰资源,并充分发挥抽水蓄能电站的削峰填谷功能,能够提高清洁能源整体消纳能力,为远距离、大规模消纳跨区清洁能源奠定基础。

   其次,抽水蓄能电站可提高电力系统安全可靠性,在特高压电网中充分发挥“稳定器”、“调节器”、“平衡器”的作用。抽水蓄能机组启停便捷、反应迅速,是技术成熟、经济合理的系统备用电源,对稳定系统频率、提供事故支援、提高电力系统稳定性具有重要作用。以120万千瓦规模的抽水蓄能为例,可以在5分钟内由满负荷抽水转变为满负荷发电,提供240万千瓦的事故支援能力。

   根据我国能源资源禀赋和“西电东送、北电南供”的电力流向,国家电网发展呈现东北、西北、西南为送端,华北、华中、华东为受端的基本格局。规划2020年形成东北、西北、西南三送端和“三华”(华北、华中、华东)一受端的四个同步电网格局,“三华”电网形成“四纵七横”骨干网架,建成19回特高压直流,形成“强交强直”电网结构。

   “在电力系统中配备足够容量的抽水蓄能电站,启停灵活、反应快速,对有效保障特高压电网安全稳定运行意义重大。”舒印彪说,三座抽水蓄能电站建成后,新增调峰填谷双向容量分别达到360万千瓦,将进一步优化山东、河南、安徽省内电源结构,增强电网调峰调频和抗风险能力,显著提高电力系统安全稳定和经济运行水平。

   拉动地方经济稳定增长的民生工程

   “三座抽水蓄能电站工程,也是国家电网公司落实国务院稳增长、促改革、调结构、惠民生决策部署,推动能源结构调整、促进区域经济持续发展的重要投资项目。”舒印彪说,在工程建设期间,三个项目可为地方创造利税4.8亿元以上;投产运行后,每年将创造利税3亿元以上,具有显著的经济效益和社会效益。

   据了解,安徽金寨抽水蓄能电站项目于2014年8月获得核准,项目投资为74.67亿元,总装机规模为120万千瓦,拟安装4台单机容量30万千瓦的可逆式水泵水轮发电机组。电站设计年抽水电量26.8亿千瓦时,年发电量20.1亿千瓦时。基建期预计可产生利税1.5亿元,进入生产期后预计每年产生利税1亿元以上。

   山东沂蒙抽水蓄能电站项目于2014年9月获得核准,项目总投资73.7亿元,总装机容量120万千瓦,采用4台30万千瓦单级混流可逆式水泵水轮发电机组。电站额定水头375米,设计年抽水用电量26.8亿千瓦时,年发电量20.1亿千瓦时。基建期预计可产生利税1.5亿元,进入生产期后预计每年产生利税1亿元以上。

   河南天池抽水蓄能电站项目于2014年6月获得核准,项目总投资为67.51亿元,总装机容量为120万千瓦,拟安装4台单机容量30万千瓦的可逆式水泵水轮发电机组。电站建成后,将进一步优化河南省内电源结构与布局,提高河南电网安全经济运行水平。电站进入生产期后预计每年产生利税1亿元以上。

   “抽水蓄能电站作为能源基础设施,投资规模大,资本技术密集。”舒印彪说,三座电站工程总投资216亿元,工程建设将显著拉动当地经济发展,带动我国装备制造业转型升级;同时,还能进一步推地就业,促进旅游和养殖产业发展,具有显著的经济效益、社会效益和生态效益。

   据统计,国家电网目前在运抽水蓄能电站装机容量为1646万千瓦,在建规模达1266万千瓦。但全国抽水蓄能装机占发电总装机比例仍不到2%,低于发达国家5%左右的平均水平。“预计2020年,我国风电、太阳能发电装机将分别达到2.4亿千瓦、1亿千瓦,这必然要求系统调节能力和保障手段的同步增强。加快建设抽水蓄能电站在保障能源电力安全、促进清洁能源消纳、提高能效、治理雾霾、拉动经济、服务民生中的战略意义和全局影响更加凸显。”舒印彪强调说。

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