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互聯(lián)網(wǎng)上曾有過一項(xiàng)調(diào)查，關(guān)于“當(dāng)代人們最沒安全感的事情”，排名第一的是“手機(jī)沒電”。如今，手機(jī)充電寶已經(jīng)成為人們出門在外的必備神器。那么，如果電網(wǎng)沒電了，有沒有給整個(gè)電網(wǎng)充電的“超級充電寶”？答案是：有，那就是抽水蓄能電站。

作為當(dāng)前技術(shù)最成熟、經(jīng)濟(jì)性最好的電力系統(tǒng)綠色調(diào)節(jié)電源，抽水蓄能的發(fā)展是推動儲能規(guī)?；挠辛ψナ?，對于促進(jìn)傳統(tǒng)能源和新能源優(yōu)化組合意義重大。據(jù)推測，我國抽水蓄能投產(chǎn)總規(guī)模預(yù)計(jì)到2035年將達(dá)3億千瓦，約為現(xiàn)有規(guī)模的10倍。在我省，結(jié)合礦坑治理和生態(tài)旅游建設(shè)抽水蓄能電站等，也為推進(jìn)能源革命和生態(tài)文明建設(shè)協(xié)調(diào)發(fā)展描繪出美好圖景。

節(jié)能減排 平衡波動

抽水蓄能電站可為整個(gè)電網(wǎng)充電

位于忻州市五臺縣的山西西龍池抽水蓄能電站，是我省第一座抽水蓄能電站，2008年第一臺機(jī)組投入運(yùn)行，是能給山西電網(wǎng)充電的“超級充電寶”。

據(jù)了解，電站上水庫與下水庫之間有一個(gè)高度差，叫做“水頭”，水頭越大，水的勢能就越大。西龍池抽水蓄能電站的水頭高達(dá)640米，在當(dāng)時(shí)國內(nèi)已經(jīng)投產(chǎn)的抽水蓄能電站中排名第一，目前排名全國第二。水頭高對于抽水蓄能電站的好處就是啟動快速，可隨時(shí)放水發(fā)電。假設(shè)一個(gè)極端情況，全省電網(wǎng)大停電，但只要啟動這個(gè)抽水蓄能電站，就能給整個(gè)電網(wǎng)充上電，所以西龍池抽水蓄能電站還有一個(gè)厲害的名字——“電網(wǎng)的最后一根火柴”。

“我省是新能源裝機(jī)大省，為促進(jìn)新能源消納、提升電力系統(tǒng)性能，作為山西唯一一家在運(yùn)行的抽水蓄能電站，西龍池抽水蓄能電站的年啟動次數(shù)平均增幅超過了7倍，去年發(fā)電量達(dá)到了7億多千瓦時(shí)，兩個(gè)‘7’意味著我省新能源發(fā)展增速加快，需要消納的新能源更多。”山西西龍池抽水蓄能電站有限責(zé)任公司黨委書記、董事長劉貴仁說。

抽水蓄能是通過抽水發(fā)電優(yōu)化電力系統(tǒng)電源結(jié)構(gòu)，減少系統(tǒng)中燃煤火電機(jī)組的規(guī)模，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。同時(shí)，又可以作為調(diào)頻機(jī)和調(diào)相機(jī)運(yùn)行，利用其響應(yīng)速度快、調(diào)節(jié)靈活的特點(diǎn)，提高電力系統(tǒng)性能。隨著時(shí)間的推移，很多抽水蓄能電站還發(fā)揮著平衡風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電波動性大的作用。

“填谷”“削峰”長久儲能

抽水蓄能性能成熟具有不可替代性

抽水蓄能所有的功能都需要通過水來實(shí)現(xiàn)，所以抽水蓄能也被稱為是用水做成的“超級充電寶”。抽水蓄能電站有上水庫、下水庫兩個(gè)水庫，它們正是這個(gè)用水做成的“充電寶”正常運(yùn)轉(zhuǎn)的主要?jiǎng)恿Α?br />
在中午和夜間人們用電較少的低谷期，抽水蓄能電站卻是一個(gè)用電大戶，它利用這個(gè)時(shí)段電網(wǎng)中人們用不完的火電、風(fēng)電、太陽能等電能，將水從下水庫抽到上水庫儲存起來，完成“充電寶”的“充電”過程，填平電網(wǎng)負(fù)荷曲線的“低谷”，也就是“填谷”。

到了晚上用電高峰期，它再把上水庫的水放到下水庫，沖下去的水會完成勢能到電能的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)“充電寶”的“放電”過程，降低電網(wǎng)負(fù)荷曲線的“高峰”，也就是“削峰”。如此一來，用電低谷時(shí)期本來要被棄掉的多余電能就轉(zhuǎn)化為用電高峰時(shí)期的高價(jià)值電能。

目前，具備“削峰”“填谷”、新能源消納這些功能的儲能電源有很多，比如鋰離子電池、鈉離子電池等等，但抽水蓄能是現(xiàn)階段最成熟的一種，具有不可替代性。劉貴仁認(rèn)為，抽水蓄能可以配合新能源進(jìn)行儲能，而且規(guī)模很大，能夠有效應(yīng)對新能源出力與負(fù)荷需求不匹配的問題；抽水蓄能一般都是百年工程，運(yùn)行壽命長，還具有長時(shí)間儲能能力，一般在6小時(shí)左右；同時(shí)抽水蓄能運(yùn)行過程中，不產(chǎn)生廢水廢氣和廢渣，是最環(huán)保的儲能形式，是真真正正的綠色“超級充電寶”。

中國能源研究會能源互聯(lián)網(wǎng)專委會主任曾鳴認(rèn)為，抽水蓄能電站在國際上是一種主流儲能方式，我國未來抽水蓄能一定會發(fā)展得規(guī)模更大、速度更快。

技術(shù)提升 布局優(yōu)化

抽水蓄能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)步入“快車道”

近幾年，我國的抽水蓄能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)步入“快車道”，隨著一批標(biāo)志性工程相繼建設(shè)投產(chǎn)，我國抽水蓄能電站工程技術(shù)水平顯著提升。幾個(gè)月前，世界規(guī)模最大的抽水蓄能電站在河北豐寧投產(chǎn)發(fā)電。

北京2022年冬奧會全部冬奧場館100%使用綠色電力，這在百年奧運(yùn)史上前所未有。河北豐寧抽水蓄能電站作為服務(wù)冬奧的重點(diǎn)工程，點(diǎn)亮了一座座冬奧場館，為冬奧會源源不斷輸送綠色電力。

據(jù)了解，豐寧抽水蓄能電站的建設(shè)創(chuàng)造了四項(xiàng)“世界第一”：裝機(jī)容量世界第一，達(dá)到360萬千瓦，是世界上規(guī)模最大的抽水蓄能電站；儲能能力世界第一，所有機(jī)組滿發(fā)利用小時(shí)數(shù)能達(dá)到10.8小時(shí)，水庫一次蓄滿可儲存新能源電量近4000萬千瓦時(shí)，一年下來能消納新能源87億千瓦時(shí)；地下廠房規(guī)模世界第一，相當(dāng)于在地下挖出17層樓；地下洞室群規(guī)模世界第一，打造了我國抽水蓄能建設(shè)的新豐碑。

未來，我省要立足能源大省的省情，圍繞發(fā)展新能源需要，加快建設(shè)一批生態(tài)友好、條件成熟、指標(biāo)優(yōu)越的抽水蓄能電站。近年來，我省提出要“探索結(jié)合礦坑治理建設(shè)抽水蓄能電站”的模式，“抽蓄+”的概念也悄然興起，“抽蓄+新能源”“抽蓄+旅游”等全新抽水蓄能開發(fā)路徑，為抽水蓄能項(xiàng)目的優(yōu)化布局提供更多可能。

對于風(fēng)光蓄多能互補(bǔ)基地這項(xiàng)新業(yè)態(tài)的發(fā)展，中國工程院院士、中國水利水電科學(xué)研究院教授級工程師陳祖煜，曾創(chuàng)新性地提出了在鄉(xiāng)寧縣建設(shè)小流域分布式光水生態(tài)一體的農(nóng)牧能源網(wǎng)，既能改善生態(tài)環(huán)境，幫助鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)振興，又解決了新能源消納問題。

“未來山西要建成以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，火電比例降低到30%以內(nèi)，主要利用風(fēng)電和光伏供電，抽水蓄能變?yōu)橹饕膬δ茈娫?，其他儲能形式作為補(bǔ)充形式，將來的新能源利用率可達(dá)到100%。”劉貴仁信心滿滿。

原標(biāo)題：抽水蓄能：綠色“超級充電寶”