抽水蓄能打造新型電力系統(tǒng)“調(diào)節(jié)器”

仲夏赤日炎炎，廣東省深圳市鹽田區(qū)的“半山翡翠”公園帶，卻給人們帶來一絲涼意。位于梅沙尖下的小三洲水庫風(fēng)景宜人，人們在此登高望遠(yuǎn)時，往往會感慨，在深圳這樣的超一線城市里，竟深藏著一座美麗的電站。

小三洲水庫是深圳抽水蓄能電站（以下簡稱“深蓄電站”）的上水庫，這里湖山相映，成為深圳市民徒步踏青新晉打卡點，年均吸引游客超過5萬人。與此同時，該電站還是粵港澳大灣區(qū)的一座綠色“充電寶”。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，深蓄電站裝機容量120萬千瓦，直接接入城市電網(wǎng)，可滿足深圳近1/3的峰谷差需求。

隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)的推進(jìn)，我國抽水蓄能電站正以前所未有的速度加快開發(fā)建設(shè)，抽水蓄能相關(guān)技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展也成為必然要求。提出進(jìn)一步做好抽水蓄能規(guī)劃建設(shè)工作，提高工作質(zhì)量和效率，促進(jìn)抽水蓄能高質(zhì)量發(fā)展。

支撐電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型作用顯現(xiàn)

隨著風(fēng)電和太陽能等可再生能源發(fā)電裝機占比的不斷提高，我國將形成以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。而新能源的隨機性、波動性決定了新能源并網(wǎng)規(guī)模越大，協(xié)調(diào)平衡調(diào)節(jié)的需求就越大。為此，抽水蓄能等儲能的發(fā)展，成為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的必經(jīng)之路。

抽水蓄能作為現(xiàn)階段成熟的儲能方式，將在新型能源體系構(gòu)建中發(fā)揮重要作用。隨著我國碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的提出，新能源開發(fā)步伐加大、占比逐步躍升，亟須大規(guī)模靈活調(diào)節(jié)儲能設(shè)施，配合保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，并有效促進(jìn)新能源消納。

目前，抽水蓄能在支撐電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型方面的作用正逐漸顯現(xiàn)。作為我國首座建于超大型城市中的大型抽水蓄能電站，深蓄電站直接接入深圳城市電網(wǎng)，承擔(dān)著調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相及黑啟動等功能，提升了電網(wǎng)調(diào)節(jié)的靈活性，促進(jìn)了清潔能源輸送和消納。如果城市出現(xiàn)大面積停電等極端事件，電站快可以在120秒內(nèi)啟動機組，單小時送電能力高達(dá)120萬千瓦時。

據(jù)了解，深蓄電站是我國可再生能源發(fā)展規(guī)劃中的重點建設(shè)工程，也是西電東送的落點和粵港電網(wǎng)的連接點。截至今年6月底，深蓄電站發(fā)電量近70億千瓦時，每年平均節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約18.57萬噸、節(jié)省天然氣約13.96萬立方米、減排溫室氣體總量約68.18萬噸。

又好又快高質(zhì)量發(fā)展

7月28日，在安徽省石臺縣群山深處，標(biāo)志著該項目正式進(jìn)入主體工程施工階段。據(jù)悉，該電站是首個抽水蓄能電站，共設(shè)計安裝4臺30萬千瓦抽水蓄能機組，總裝機120萬千瓦，設(shè)計年均發(fā)電量13.5億千瓦時。建設(shè)石臺抽水蓄能電站是彰顯水電開發(fā)能力的一個標(biāo)志，也是助力實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的又一抓手。

以打造新型電力系統(tǒng)“調(diào)節(jié)器”為抓手，開辟抽水蓄能發(fā)展新賽道，截至今年6月，共獲取抽水蓄能項目70個、總裝機約1億千瓦。華東地區(qū)抽水蓄能電站長龍山抽蓄電站全面投產(chǎn)發(fā)電，浙江天臺、湖北平坦原等9座抽水蓄能電站開工建設(shè)，海南羊林、安徽里莊等20余座抽水蓄能電站前期工作加快推進(jìn)，已建、在建、已核準(zhǔn)項目裝機達(dá)2380萬千瓦，在全國占比約13%。

在抽水蓄能領(lǐng)域的快速布局，是當(dāng)下我國抽水蓄能行業(yè)發(fā)展的一個縮影。我國抽水蓄能建設(shè)明顯加快，隨著吉林敦化、浙江長龍山、山東沂蒙、廣東陽江、廣東梅州、黑龍江荒溝等項目陸續(xù)投產(chǎn)，年度投產(chǎn)規(guī)模超過800萬千瓦。截至2022年底，全國在建抽水蓄能項目共98個。

目前，國內(nèi)抽水蓄能“又好又快高質(zhì)量發(fā)展格局”初步形成，抽水蓄能正在發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，支撐新能源大基地規(guī)劃建設(shè)。以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風(fēng)電光伏基地和主要流域水風(fēng)光一體化基地亟須建設(shè)抽水蓄能等調(diào)峰儲能電源，以提升風(fēng)電光伏開發(fā)規(guī)模、競爭力和發(fā)展質(zhì)量。

抽水蓄能電站的建設(shè)將持續(xù)加快。已將高質(zhì)量發(fā)展抽水蓄能業(yè)務(wù)作為奮力實施清潔能源與長江生態(tài)環(huán)保'兩翼齊飛'的重要支撐。預(yù)計到2025年，抽水蓄能投產(chǎn)規(guī)模達(dá)252.5萬千瓦，總投資超700億元；到2030年，抽水蓄能投產(chǎn)規(guī)模超3000萬千瓦，總投資超2000億元。

關(guān)鍵技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新突破

在抽水蓄能電站建設(shè)加快的同時，抽水蓄能技術(shù)也在持續(xù)發(fā)展。不僅在工程選址、復(fù)雜地質(zhì)條件、復(fù)雜運行條件等方面不斷創(chuàng)新與突破，在工程數(shù)字化、智能化方面也開展了大量有益探索和實踐。

例如，在抽水蓄能機組設(shè)計制造方面，相關(guān)報告指出，2022年度，我國已經(jīng)實現(xiàn)800米水頭段、單機容量40萬千瓦及以上的水泵水輪機水力研發(fā)；電站運行方面，已實現(xiàn)單機容量40萬千瓦、額定轉(zhuǎn)速500轉(zhuǎn)/分、額定水頭653米的廣東陽江抽水蓄能電站以及額定水頭超過650米的吉林敦化、浙江長龍山抽水蓄能電站全面投產(chǎn)，3個項目機組參數(shù)水平均處于世界前列。

去年5月，由南網(wǎng)儲能投資建設(shè)的梅州、陽江兩座百萬千瓦級抽水蓄能電站全面投產(chǎn)。其中，梅州抽水蓄能電站完成國產(chǎn)化全套開關(guān)設(shè)備的率先應(yīng)用，補齊抽水蓄能主機設(shè)備國產(chǎn)化后一塊短板；陽江抽水蓄能電站則成為國內(nèi)在運全自主化制造的單機容量第一高水頭鋼筋混凝土襯砌水道的抽水蓄能電站。

今年2月，安裝在南網(wǎng)儲能廣州抽水蓄能電站7號機組的我國首套300兆瓦抽蓄機組“元件級”自主可控勵磁系統(tǒng)和調(diào)速器系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行30天。這標(biāo)志著我國在抽水蓄能成套控制系統(tǒng)設(shè)備國產(chǎn)化的關(guān)鍵技術(shù)研究應(yīng)用上取得了重大突破，成功推進(jìn)抽水蓄能行業(yè)'全國產(chǎn)化'由主機設(shè)備向控制系統(tǒng)延伸，有力增強我國抽水蓄能產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈的競爭力和安全性。
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