风电场小型分布式抽水蓄能电站详解
抽水蓄能电站的工作原理及发电过程解析
抽水蓄能电站的工作原理及发电过程解析概述：抽水蓄能电站（Pumped Storage Power Station）是一种利用电力供需差异进行储能的电站。
它通过抽水将低峰时段的多余电能转化为储能水位，待高峰时段再将水通过涡轮发电机组放回水库，以供电网消纳峰时负荷的发电方式。
本文将详细解析抽水蓄能电站的工作原理以及发电过程。
一、工作原理：1. 抽水阶段：在电力供应过剩的低峰时段，抽水蓄能电站通过启动抽水泵将水从较低的水库抽送至较高的水库，以提升水位。
这些水库通常是通过一座高程较大的水坝相连，其中一个水库位于较高处，被称为上池，而另一个位于较低处，被称为下池。
抽水泵以电机作为动力源，通过消耗电能将水从下池抽送至上池。
2. 发电阶段：在电力需求高峰时段或电网电力供应不足时，抽水蓄能电站将水从上池释放回下池。
在水流下落的过程中，通过水轮机或涡轮发电机组将水能转换为电能。
这些发电机组以抽水泵的角色相反，将水流能量转化为机械能，进而传递给发电机。
发电机通过电磁感应原理将机械能转换为电能，并将其送入电网以满足消耗者的电力需求。
二、发电过程：1. 抽水阶段的主要流程：（1）湖泊水库供水：抽水蓄能电站以湖泊、溪流、河流等自然水源作为原水供给，通过引水系统将水引入下池。
（2）水泵抽水：启动抽水泵将水抽往上池，抽水泵通过电机提供动力并将机械能转化为电能。
（3）上池水储存：抽水阶段完成后，将水储存在上池中，以便在发电阶段利用。
（4）抽水发布区域调节：根据电力需求和电网频率的变化，调节抽水速度和泄水速度，维持电网的稳定运行。
2. 发电阶段的主要流程：（1）水流下泄：通过开启下池底部的泄水闸门，将储存的水自上池中释放下泄至下池。
（2）水轮机/涡轮发电机组转动：水流经过水轮机或涡轮发电机组时，水流的动能转化为机械能，并将其传递给发电机组。
（3）发电机组发电：通过电磁感应原理，发电机组将机械能转化为电能，并将其输出到电网中。
（4）电力供应：通过电网将发电的电能输送至消耗者，满足电力需求。
抽水蓄能简介演示
抽水蓄能电站可以在电 网负荷低谷时，通过抽 水将下游的水抽到上游 ，以储存能量。在电网 负荷高峰时，放水发电 ，补充电力系统的不足 。
抽水蓄能电站的运行相 对稳定，可以提供可靠 的电力供应，有助于减 少电网的波动。
相比传统的火力发电站 ，抽水蓄能电站的能源 转换效率高，能够减少 能源的消耗。
作为一种可再生的能源 ，抽水蓄能电站的运行 不会产生污染物，对环 境友好。
抽水蓄能技术的应用场景
抽水蓄能技术在电力系统峰谷调节、调 频、调相以及备用等应用场景中具有重 要地位。
在备用方面，抽水蓄能电站可以作为应 急电源，保障重要负荷的供电可靠性。
在调相方面，抽水蓄能电站可以补偿系 统无功功率，改善电能质量。
在峰谷调节方面，抽水蓄能电站可以在 电力需求高峰时释放储存的电能，缓解 电力供需矛盾，提高电网运行效率。
国内典型抽水蓄能电站介绍
广州抽水蓄能电站
作为我国华南地区最大的抽水蓄能电站，广州抽水蓄能电 站位于广州市从化区，总装机容量2400兆瓦，具有调峰填 谷、调频调相、事故备用、黑启动等功能。
浙江天荒坪抽水蓄能电站
位于浙江省安吉县，总装机容量1800兆瓦，是国内首座大 型抽水蓄能电站，也是世界上已建成的单体最大的抽水蓄 能电站。
02
它包括抽水蓄能发电和抽水蓄能 泵站两种类型，分别在电力需求 峰谷调节和区域水资源调配方面 发挥重要作用。
抽水蓄能技术原理
抽水蓄能技术原理基于能量守恒定律 ，通过将水从低处抽到高处储存势能 ，然后利用重力势能将水放出，驱动 水轮机发电。
在抽水蓄能电站中，上水库和下水库 之间的高度差决定了储能容量，而下 水库则通过放水发电将势能转化为电 能。
，实现电力系统的平衡。
抽水蓄能电站的能量转换过程
抽水蓄能电站的工作原理
抽水蓄能电站的工作原理抽水蓄能电站（Pumped Storage Hydroelectricity，简称PSH）是一种广泛应用于能源储备与调峰的电力发电方式。
它利用电网在低峰时段所产生的多余电能，将其转化为水能，并通过泵抽水并储存于高位水库中，待高峰时段或能源需求增加时，再将储存的水能释放，通过水力发电机组产生电能。
抽水蓄能电站具有高效、环保、可调度性强等优点，是一种重要的可再生能源发电方式。
一、工作原理概述抽水蓄能电站的工作原理基于水循环的能量转换过程。
电站主要由上、下两个水库、泵抽水机组和水力发电机组等主要设备组成。
在低峰时段，泵抽水机组启动，将下游水库的水抽到高位水库中。
储存水能的高位水库通过一条引水隧道与下游水库相连。
在高峰时段或能源需求增加时，水能被释放，通过引水隧道将水流回下游水库，并通过水力发电机组转化为电能，最终供应给电网。
二、抽水工况抽水蓄能电站的抽水工况是其工作的核心环节。
在低峰时段，电站开始抽水操作。
首先，泵抽水机组启动，通过电动机驱动水泵工作，将下游水库的水抽出。
水被抽到高位水库后，通过引水隧道储存。
最终，当高峰时段来临或能源需求增加时，抽水工况结束。
三、发电工况抽水蓄能电站的发电工况是其关键环节之一。
当高峰时段或能源需求增加时，电站开始发电操作。
此时，通过水力发电机组将储存于高位水库中的水能转化为电能。
水力发电机组启动后，水从高位水库开始流动，通过引水隧道、水轮机和发电机等设备完成能量转换。
最终，通过电能转换和输送将电能供应到电网中。
四、能量转换和储存抽水蓄能电站的工作过程中，能量的转换和储存是关键环节。
在抽水阶段，电能通过泵抽水机组将电网的多余电能转化为水的势能，储存于高位水库中。
而在发电阶段，储存的水能通过水力发电机组被释放，再次转化为电能。
这种能量的转换和储存能够满足不同时段的能源需求，实现能源的储存与调度。
五、优势和应用前景抽水蓄能电站作为一种可再生能源发电方式，具有许多优势和应用前景。
抽水蓄能电站介绍
抽水蓄能电站介绍抽水蓄能电站（Pumped Storage Hydroelectricity，简称PSH）是一种利用水循环原理来储存和产生电能的设施。
它通过水泵将水从低水位水体抽运至高水位水体，并在需求峰值时通过涡轮机将储存的水放回低水位水体，从而发电。
这种形式的储能电站已被广泛应用于各个国家和地区，对于电力系统的稳定运行和应对峰谷负荷均有重要意义。
1.上游水库和下游水库：抽水蓄能电站的核心是由两个水库组成，一个位于高海拔地区，作为“上游水库”，用于储存抽运的水；另一个位于低海拔地区，作为“下游水库”，用于接收抽运回来的水。
2.上游水泵站：上游水泵站通常位于上游水库附近，可以通过水泵将水从下游水库抽运到上游水库，起到储存电能的作用。
在电力需求低谷时，上游水泵站可以利用廉价的电力将水抽回上游水库，以便在需求峰值时再次发电。
3.下游发电站：下游发电站通常位于下游水库附近，通过涡轮机和发电机将下游水库中的水流转化为电能。
当电力需求高峰时，下游发电站会从上游水库中放回原先抽运的水，以产生电能。
4.转换器和变压器：抽水蓄能电站中的转换器和变压器用于将发电产生的电能转化为适用于输电和供电的电能。
这些设备确保了电力系统的正常运行和高效利用。
1.能量储存：抽水蓄能电站具有较高的能量储存效率。
由于季节性和日常负荷等不同因素的影响，电力系统需要具备大规模的能量储存和调度能力。
抽水蓄能电站能够根据电力需求的峰谷波动，将电能转化为水能储存，并在需要时通过涡轮机转化为电能。
2.调峰能力：抽水蓄能电站具有较强的调峰能力，能够满足电力系统在用电高峰时期的需求。
由于电力的供需平衡至关重要，特别是对于峰值需求而言，抽水蓄能电站通过将储存的水能快速转化为电能，能够迅速满足电力系统的需求。
3.协调可再生能源：随着可再生能源的快速发展，如太阳能和风能等，抽水蓄能电站具有协调可再生能源的能力。
这些可再生能源的产生具有间歇性和不确定性，抽水蓄能电站可以根据可再生能源的供应情况储存和释放电能，以平衡电力系统的稳定性。
抽水蓄能电站技术概况简介
抽水蓄能电站技术概况简介
抽水蓄能电站是一种建于河流洪水波动范围内的大型水电站，是一种
综合利用水力资源的工程，将小型水电站、大型水电站、水库蓄水等工程
联合起来，综合利用洪水潮汐，利用抽水发电技术，在规定的水头汇聚条
件下，通过机组发电，满足用水、发电要求，实现节约资源、经济效益的
可能。
抽水蓄能电站制度由主体水库、稳定坝、抽水机组和输电线路等组成。
主体水库是指蓄水用的坝池及其近岸河道，稳定坝是指在河道蓄洪水要求下，用以防洪控制溃坝和损坏洪水的坝，抽水机组是指将水从水库中抽出
发电的机组，输电线路是指将发电机组发出的电能输送到终端用户的配电
线路。
大型抽水蓄能电站由多个大型水电站和小型水电站组合而成，蓄水量
一般在1000万m3以上，单机发电容量一般在100MW以上。
小型抽水蓄能
电站的蓄水量一般在10万~1000万m3之间，单机发电容量在30MW~100MW
之间。
超大型抽水蓄能电站是由多单元大型抽水蓄能电站构成的超大型水
电站，蓄水量在1000万m3以上，单机发电容量在100MW以上。
抽水蓄能电站技术概况简介概要
抽水蓄能电站技术概况简介概要抽水蓄能电站（Pumped Storage Power Station，简称PSPS）是一种储能技术，通过利用地势高低差和水能将电力转化为潜在能量存储起来，然后在需要时将潜能能量转变为电能并输出到电网，从而实现电力的储存与调节。
下面是抽水蓄能电站技术的概况简介。
首先，抽水蓄能电站由上库和下库两个水池组成，两个水池之间有一条贯通两个水池的水轮机蓄能通道。
这个蓄能通道的上端连接着一台水轮发电机，下端连接着一台水泵机组。
当电力需求不高时，电网将过剩的电能用于驱动水泵，将上库中的水抽到下库中，将电能转化为潜在能量储存。
当电力需求增加时，可以通过开启水泵机组将下库中的水向上库中抽，通过水轮机将潜能能量转化为电能输出到电网。
其次，抽水蓄能电站的优势主要有以下几个方面。
首先，抽水蓄能电站具有较高的储能效率，通常可以达到70%以上。
其次，抽水蓄能电站的响应速度较快，可以在数分钟内完成从储能到输出的切换，具有较好的调节能力。
再次，抽水蓄能电站具有较长的寿命，通常可使用50年以上。
最后，抽水蓄能电站的建设和运行对环境影响较小，不会产生污染物排放和温室气体排放。
另外，抽水蓄能电站的应用领域非常广泛。
首先，抽水蓄能电站可以用于峰谷电价的调节。
在电力供需不平衡的情况下，可以利用抽水蓄能电站将低谷时段的电能储存起来，高峰时段释放输出，达到平衡供需，降低电力成本。
其次，抽水蓄能电站可以用于风力和太阳能发电的储能。
由于风力和太阳能发电具有波动性，利用抽水蓄能电站可以将风力和太阳能在储能时段储存，然后在供电需求高峰时段释放输出，增加可再生能源的可靠性和稳定性。
此外，抽水蓄能电站还可用于调节输电线路的频率和电压，提高电网的稳定性和可靠性。
最后，抽水蓄能电站的发展趋势主要有两个方向。
一方面，随着可再生能源的发展和普及，抽水蓄能电站对可再生能源的储能需求将会增加，更多的抽水蓄能电站将会被建设。
另一方面，随着技术的不断创新和突破，抽水蓄能电站的效率将会进一步提高，新型材料和控制系统的应用将会降低建设和运营成本。
抽水蓄能电站的工作原理
抽水蓄能电站的工作原理抽水蓄能电站（Pumped Storage Hydroelectric Power Plant）是一种将电能和机械能相互转化和储存的电力系统。
它利用电力网的峰谷差价及能源的波动性，将低价的电能转化为机械能，然后再将机械能转化为高价的电能，以提供高效、可靠的电力供应。
本文将介绍抽水蓄能电站的工作原理。
一、工作原理概述抽水蓄能电站的工作原理可简单概括为两个过程：抽水过程和发电过程。
1. 抽水过程：当电力网电能供应较为充裕、需求较低的时候，抽水蓄能电站会利用电力网低价的电能，通过电动泵将水从下水池抽升至高水池。
在此过程中，电动泵的机械能被电能转化为水的势能，从而将电能储存起来。
2. 发电过程：当电力网电能供应不足、需求增加时，抽水蓄能电站会利用储存的水势能，通过水轮发电机将水从高水池放至下水池。
在此过程中，水轮发电机接受水的势能，并将其转化为电能，以满足电力网对高价电能的需求。
二、详细工作原理解析以下将逐步介绍抽水蓄能电站的工作原理。
1. 抽水过程：在抽水过程中，抽水蓄能电站会将电能转化为机械能，从而将水从下水池抽升至高水池。
首先，电动泵接受电能的输入，通过电动机的驱动下，产生机械能；随后，这部分机械能被传递至水泵，使其起动并开始抽水操作；此时，下水池内的水会被泵抽到高水池，形成水势能的储存。
2. 发电过程：在发电过程中，抽水蓄能电站会利用储存的水势能，将其转化为电能，以满足电力网的能源需求。
首先，水从高水池流入下水池，在流动过程中，其势能会转化为动能；接着，水流通过水轮机，驱动水轮机旋转；水轮机连接的发电机在旋转驱动下，将机械能转化为电能，输出给电力网。
这样，通过不断循环利用电能和水势能的转化，抽水蓄能电站实现了对电能的储存和调节，既提高了电力网的供电可靠性，又节约了能源资源。
三、抽水蓄能电站的优势和应用抽水蓄能电站具有以下优势和广泛的应用。
1. 能源储存：抽水蓄能电站能够将低谷时段的电能转化为水势能进行储存，以供高峰时段或电力网需求增加时的发电使用。
抽水蓄能电站原理
抽水蓄能电站原理
抽水蓄能电站是一种利用水能进行储能的设施，其原理是利用水的重力势能进行能量的转换和储存。
在电力系统中，抽水蓄能电站可以作为一个重要的储能装置，用于平衡电网负荷和应对突发的能源波动。
下面我们将详细介绍抽水蓄能电站的原理。
首先，抽水蓄能电站通常由上游水库、下游水库、水轮机和发电机等组成。
当电网需求低峰时，抽水蓄能电站利用电力将上游水库中的水抽到高处的下游水库中，将水储存起来。
这个过程中，电能被转化为水的重力势能。
而在电网需求高峰时，抽水蓄能电站则利用储存在下游水库中的水通过水轮机发电，将水的重力势能转化为电能，向电网供应电力。
其次，抽水蓄能电站的原理基于能量的转化和储存。
在储能过程中，电能被转化为水的重力势能，而在释能过程中，储存在下游水库中的水的重力势能则被转化为电能。
这种能量的转化和储存过程可以实现电力系统的峰谷填平，提高电网的稳定性和可靠性。
另外，抽水蓄能电站的原理还包括了能量的平衡和调度。
通过合理的调度和控制，抽水蓄能电站可以在电网需求高峰时释放储存
的水能，向电网提供稳定的电力输出；而在电网需求低谷时，则可以利用廉价的电能将水抽到下游水库中进行储存，为电网的用电高峰做好准备。
总的来说，抽水蓄能电站的原理是基于水的重力势能和电能之间的相互转化和储存。
通过这种方式，抽水蓄能电站可以实现电能的储存和调度，为电力系统提供稳定、可靠的电力输出。
同时，抽水蓄能电站还可以提高电网的灵活性和适应性，为可再生能源的大规模接入提供了重要的支撑。
在未来的能源转型中，抽水蓄能电站将发挥越来越重要的作用，成为电力系统中不可或缺的重要设施。
抽水蓄能电站技术简介
抽水蓄能电站技术简介
抽水蓄能电站（Pumped Hydro Storage，简称PSH）是一种能量储存技术，通过利用电力来抽水将水从低位移至高位，并在需要时释放水流以产生电力。
这种技术可以在电力系统中储存能源、平衡负荷，并对电力供应进行调节。
以下是对抽水蓄能电站技术的详细介绍。
1.技术原理：
抽水蓄能电站由上水池和下水池组成，二者之间通过一个水力发电机组相连。
当需要储存电能时，发电机组会作为泵，利用电力将下水池的水抽到上水池。
当需要释放电能时，发电机组会转换为发电机，利用下水池的水流通过水力发电机产生电力。
2.运行模式：
3.调节电力供应：
4.灵活性和响应速度：
5.能效和环保：
抽水蓄能电站的能效非常高。
根据美国能源部的数据，该技术的高峰时段的能量转换效率可以达到80%以上。
此外，抽水蓄能电站对环境的影响较小。
与传统发电方式相比，抽水蓄能电站不会排放有害气体，并且可以减少对化石燃料的需求。
6.结论：
抽水蓄能电站是一种成熟而可靠的能量储存技术，可以在电力系统中提供灵活性和可靠性。
它能够平衡电力系统的负荷和供应，调节能源的使
用，并提供给系统所需的备用能量。
未来，随着可再生能源的增加，抽水蓄能电站有望在能源转型中发挥更重要的作用。
浅析风电--抽水蓄能联合运行
浅析风电--抽水蓄能联合运行众所周知,可再生能源有水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能、地热能六大形式。
其中,风能源于太阳辐射使地球表面受热不均、导致大气层中压力分布不均而使空气沿水平方向运动所获得的动能。
据估计,地球上可开发利用的风能是水能的10倍,只要利用1%的风能即可满足全球能源的需求。
在石油、天然气等不可再生能源日益短缺及大量化石能源燃烧导致大气污染、“酸雨”和“温室效应”加剧的现实面前,风力发电作为当今世界清洁可再生能源开发利用中技术最成熟、发展最迅速、商业化前景最广阔的发电方式之一已受到广泛重视。
但是风能发电在实际运行过程中存在一些问题，如何更有效地利用风能，如何以更环保更经济的方式发电是值得深思的。
一、风力发电原理我们把风的动能转变成机械能，再把机械能转化为电能，这就是风力发电。
风力发电所需要的装置，称作风力发电机组。
风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。
一般说来，3级风就有利用的价值。
但从经济合理的角度出发，风速大于每秒4米才适宜于发电。
据测定，一台55千瓦的风力发电机组，当风速每秒为9.5米时，机组的输出功率为55千瓦；当风速每秒8米时，功率为38千瓦；风速每秒为6米时，只有16千瓦；而风速为每秒5米时，仅为9.5千瓦。
可见风力愈大，经济效益也愈大。
风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染。
风力发电机因风量不稳定，故其输出的是13～25V变化的交流电，须经充电器整流，再对蓄电瓶充电，使风力发电机产生的电能变成化学能。
然后用有保护电路的逆变电源，把电瓶里的化学能转变成交流220V市电，才能保证稳定使用。
二、我国风力发电现状我国风能资源丰富，风能理论储量在40亿kW以上，陆上技术可开发量约为6亿―10亿kW；考虑10％―20％的海面可以利用开发风能，则近海风电装机容量约为1亿―2m及亿kW。
“抽水蓄能电站”PPT课件讲义
腰荷（火电和水电） 低谷（抽水蓄能抽水）
基荷（核电和火电）
p¯
Pmin
Pmax
01：00
09：00
19：00
时间(h)
Pmin----最低负荷
p~ ----平均负荷 Pmax----最低负荷
• 调峰填谷
• 1、 发电削峰：在电网负荷高峰时，利用蓄水发电为电网 削峰。
• 2、用电填谷：在电网负荷低谷时，用电抽水蓄能为电网填 谷 发电削峰和用电填谷，可以明显地减少电网的峰谷差。
调峰
• 电能不能储存，电能的发出和使用是同步的，所以需要 多少电量，发电部门就必须同步发出多少电量。电力系统 中的用电负荷是经常发生变化的，为了维持有功功率平衡， 保持系统频率稳定，需要发电部门相应改变发电机的出力 以适应用电负荷的变化，这就叫做调峰。
电力系统日负荷图
峰荷（抽水蓄能发电）
电力系
统负荷 （ MW ）
纯抽水蓄能电站：专为电网 调节修建的，与径流发电无 关。
混合式抽谁蓄能电站：抽水 机组与常规水电机组安装在 同一座点站内，既有电网调 节又有径流发电作用。
四、作用
• 调峰填谷 • 调频调相 • 事故备用 • 提高水（火、核）电站的综合利用率 • 降低系统的能耗 • 提高电力系统的灵活性和可靠性 • .......
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商务
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3. 地下厂房。地下厂房包括主、副厂房、主变洞、母线洞等洞室。厂房是放置蓄能机组 和电气设备等重要机电设备的场所，也是电厂生产的中心。抽水蓄能电站无论是完成抽水、 发电等基本功能，还是发挥调频、调相、升荷爬坡和紧急事故备用等重要作用，都是通过 厂房中的机电设备来完成的。
4. 开关站及出线场
抽水蓄能电站基本知识
抽水蓄能电站基本知识引言：抽水蓄能电站是一种利用电能将地势差转换为动能储存起来，待需要时将动能再转换为电能的能源储存设施。
它是一种可再生能源发电设施，可以提供可靠的、可控的电力输出。
本文将介绍抽水蓄能电站的基本知识，包括工作原理、构造组成、优势与局限以及应用领域。
一、工作原理：抽水蓄能电站的工作原理基于两个水库之间的地理高差。
当有多余的电力时，电站将电能用来抽水，将水从下层水库泵到上层水库。
当需要电能时，电站停止抽水，而是释放上层水库中的水，通过喷射管将水注入涡轮机。
涡轮机将水的动能转换为电能，向电力网络供应电力。
二、构造组成：1.上层水库：用于储存蓄能过程中从下层水库抽上来的水。
2.下层水库：用于储存蓄能过程中从上层水库释放下来的水。
3.泵站：包括水泵和与之配套的电动机，用于抽水的过程。
4.涡轮发电机组：包括涡轮机和与之配套的发电机，用于将水的动能转化为电能。
三、优势与局限：1.优势：（1）高效性：抽水蓄能电站具有高电能转换效率，可达到70-85%。
（2）调峰能力强：电站可随时将储存的水释放并发电，满足电网对电力需求的调整。
（3）适应性强：抽水蓄能电站可以灵活应对不同的地形和气候条件，适合于各种环境。
（4）环保性：电站的主要原材料是混凝土和钢铁等常见材料，不会对环境造成污染。
2.局限：（1）地形限制：需要具备一定的地势差才能建造抽水蓄能电站，限制了其可建设的地区。
（2）建设成本高：抽水蓄能电站的建设成本较高，包括水库建设、泵站建设、涡轮机建设等。
（3）水资源需求：为了确保可靠的供电，抽水蓄能电站需要足够的水资源。
四、应用领域：1.应对能源储备不足：抽水蓄能电站可以储存多余的电能，并在需要时释放能量，解决能源供应不足的问题。
2.偏远地区供电：由于可以调整供电量，抽水蓄能电站可以提供远离城市的偏远地区可靠的电力供应。
3.电网调峰：抽水蓄能电站可以根据电网需求灵活调整能量输出，以满足高峰和低谷时段的电力需求。
抽水蓄能电站基本知识
抽水蓄能电站基本知识1.工作原理：抽水蓄能电站，简称PSH（Pumped Storage Hydro）利用电力负荷波动性，通过抽水蓄能和发电蓄能进行能量存储和释放。
在低负荷、或者风力、太阳能等过剩能源供应时，利用超量电力将水从低处泵送到高处储存。
而在高负荷、或者风力、太阳能等供应不足时，利用储存的水流，将水从高处流到低处，通过水轮机发电。
2.构成要素：抽水蓄能电站主要由上水池、下水池、水轮机和发电机组等主要设备组成。
上水池通常是高处的水库或者人工建造的蓄水池，下水池通常就是地势较低的河流或者海域。
水轮机是将水能转化为机械能的设备，而发电机组则是将机械能转化为电能的设备。
3.工作模式：4.能源转化效率：抽水蓄能电站的能源转化效率非常高。
在抽水模式中，将电能转化为水势能，能源转化效率约为70-80%；而在发电模式中，将水势能转化为电能，能源转化效率也约为70-80%。
这使得抽水蓄能电站成为一种高效、可靠且可控的能源储存和调峰方式。
5.调峰特性：抽水蓄能电站的较快响应速度使其成为一种理想的负荷调节手段。
当需求变化较大或者备用电力需求增加时，抽水蓄能电站可以快速启动并注入电力，以满足高峰需求。
当需求减少或者备用电力需求减少时，电站可以停止发电并开始抽水，以保存电能。
总之，抽水蓄能电站是一种高效、可靠且环保的能源储存和调峰方式。
它不仅具备能源转化效率高、调峰能力强的特点，同时还能协调电力系统中的供需平衡，并提供稳定的电力供应。
随着可再生能源的普及和不断发展，抽水蓄能电站在可再生能源整合和智能电网建设中具有重要的应用前景。
抽水蓄能电站技术简介
抽水蓄能电站技术简介
抽水蓄能电站又称抽水蓄能水电站，是将水库作为蓄能器，采用水位
涨落（升降）调节抽水机组的发电方式。
它将水库的上游水位作为发电水位，下游水位作为补水水位，经过水轮机发电。
在夜间负荷较低，利用水
库上游的高水位补充水库库容，抽出水轮机发电；在日间负荷较高的时候，水位下降，水轮机组正常发电，补充负荷。
由于使用上游下游水位差来提
供发电的能力，抽水蓄能电站比其它水力发电机组拥有更好的发电能力，
且不受汛期行程的影响，投资更少，安装速度快，用途更广，所以目前备
受关注。
1.水位的控制：水位的控制是抽水蓄能电站最重要的技术，在发电期间，水位采用升降调节，在水轮机发电时，把水位降到最低水位，使水轮
机发挥最大的功率。
2.水泵机组：水泵机组的选择和正确安装是抽水蓄能电站的发展关键，水泵机组有多种，如单级叶片泵、双级叶片泵、搅拌式泵、离心泵等，根
据使用情况选择合适的泵组，以节约能源。
3.水轮机组：水轮机是发电核心环节，选择水轮机要计算水头、流量、扭矩和功率等参数，以保证水轮机的正常运行。
抽水蓄能电站工作原理
抽水蓄能电站工作原理
抽水蓄能电站是一种利用水能进行能量储存和发电的设施。
它通过将水从低处抽到高处的水库中来储存能量，并在需要能量时释放水流以驱动水轮机发电。
抽水蓄能电站通常由上、下两个水库组成，两个水库之间有一条输水管道连接。
当电网负荷较低时，电站利用电力驱动的水泵将水从下方的水库抽到上方的水库中，将水储存为潜在能量。
当电网负荷增加时，电站通过打开水闸的方式，让水从上方水库中流下，经过输水管道中的水轮机，驱动发电机发电。
在发电过程中，水从高处流向低处，经过水轮机时，水的动能转化为机械能。
水轮机驱动发电机旋转产生电能，将电能输送至电网供给用户使用。
而下方的水库被用作接收和储存流下的水。
抽水蓄能电站的特点是具有较高的储能效率和快速的启动响应能力。
当电网负荷急剧增加时，电站往往可以在几分钟内启动，并将储存的水能转化为电能供给电网。
此外，由于借助水的潜在能量进行储能和发电，抽水蓄能电站可以有效规避可再生能源的间歇性问题，有助于提高电网的稳定性和可靠性。
总之，抽水蓄能电站通过利用水能储存和释放能量，成为一种重要的能量储存和调峰手段，为电网提供可靠的能源供给并支持可持续能源的发展。
抽水蓄能电站的工作原理
抽水蓄能电站的工作原理抽水蓄能电站是一种利用水能进行能量转换的发电方式。
它可以将水在不同水位之间来回转移，使得能量得以储存和释放。
本文将介绍抽水蓄能电站的基本原理、工作过程以及其在能源领域的重要性。
1. 基本原理抽水蓄能电站利用高地势和低地势之间的高度差来储存和释放能量。
当能源需求较低时，电站将利用电力驱动水泵，将低地势的水抽到高地势的储水池中。
而当能源需求增加时，电站将放空高地势的水，通过下坠驱动涡轮发电机，将机械能转化为电能。
通过这种方式，电站能够根据实际需求调节能量的存储和释放，实现电能的平衡供给。
2. 工作过程抽水蓄能电站的工作过程可以分为储能过程和释能过程两个阶段。
2.1 储能过程在储能过程中，电站利用电力将水从低地势抽到高地势。
具体步骤如下：（1）当电网需求较低时，水泵开始运转，将水从下游输送至储水池；（2）水泵将低地势的水加压输送至高地势的储水池；（3）水泵的工作使得储水池的水位逐渐上升，同时将电站消耗的电能转化为水位能。
2.2 释能过程在释能过程中，电站将储存的水能转化为电能，供给电网需要。
具体步骤如下：（1）当电网需求增加时，电站开始放空储水池的水；（2）水从高地势的储水池流向下游，驱动涡轮发电机旋转；（3）涡轮发电机将机械能转化为电能，通过电网传输供给电力用户。
3. 能源领域的重要性抽水蓄能电站在能源领域具有重要的作用，主要体现在以下几个方面：3.1 能量储存与调节抽水蓄能电站可以储存大量的能量，将剩余电能在低负荷时储存，高负荷时释放，实现电网供需平衡。
这样可以避免电力浪费和供电紧张情况的发生，提高能源利用效率。
3.2 调峰填谷抽水蓄能电站能够迅速响应电网负荷需求的变化，可以在用电高峰期释放能量来满足需求，并在用电低谷期储存能量以供日后使用。
这样可以平衡电网负荷，提高电力系统的稳定性和可靠性。
3.3 可再生能源的发展抽水蓄能电站为可再生能源的发展提供了有力支持。
当太阳能光伏和风力发电等可再生能源产生过剩电量时，可以利用抽水蓄能电站将其转化为储能，以备不时之需，减少能源浪费。
抽水蓄能电站的工作原理
抽水蓄能电站的工作原理抽水蓄能电站是一种利用地势高低差和水的重力势能进行能量转换的电站。
它具有很高的效率和储能能力，对调节电力系统的负荷平衡有着重要的意义。
下面将详细介绍抽水蓄能电站的工作原理。
一、概述抽水蓄能电站是一种将电能转化为重力势能的储能设施。
在负荷需求较低的时候，电站利用超过系统需求的电力将水泵抽到高处储存起来，形成高位水库。
在负荷需求增加时，电站利用高位水库的水通过管道和水轮机释放能量，将水所携带的重力势能转化为电能。
二、主要组成部分1. 上水池（高位水库）：上水池位于较高的地势，主要用于储存大量的水。
当电站需要储能时，水会从下水池抽到上水池。
2. 下水池（低位水库）：下水池位于相对较低的地势，主要用于收集上水池释放下来的水。
当电站需要释放能量时，水会从上水池流到下水池。
3. 水泵：水泵用于将水从下水池抽往上水池，以便进行储能。
4. 水轮机和发电机：水轮机和发电机是抽水蓄能电站中的核心部件。
当电站需要释放能量时，水会通过水轮机驱动发电机发电。
5. 进出水口：进出水口是水流进出电站的通道。
当电站需要储能时，水会通过进水口进入电站；当电站需要释放能量时，水会通过出水口流出电站。
三、工作原理1. 储能过程：当系统负荷较低时，电站开始进行储能。
此时，水泵启动并将水从下水池抽往上水池，利用多余的电力将水储存在高位水库中。
这样，电站就将电能转化为水的重力势能，并将其存储在高处。
2. 释能过程：当系统负荷增加时，电站开始进行释能。
此时，水由于重力作用自上水池流向下水池，通过水轮机驱动发电机发电。
水轮机将水的动能转化为机械能，而发电机则将机械能转化为电能。
这样，电站就将水的重力势能转化为电能，满足系统对电能的需求。
四、优点和应用抽水蓄能电站具有以下优点和广泛应用：1. 高效储能：抽水蓄能电站可以高效地将电能转化为水的重力势能，并且在需要时能够迅速释放能量。
2. 负荷调节：抽水蓄能电站对电力系统的负荷调节有着重要的作用，能够在负荷需求瞬间增加时快速响应，保持电网的稳定性。
抽水蓄能风力发电与光伏电站
抽水蓄能风力发电与光伏电站1. 引言抽水蓄能风力发电和光伏电站是目前可再生能源领域中最常见和广泛应用的两种发电技术。
本文将介绍这两种技术的原理、特点及其在能源行业中的应用。
2. 抽水蓄能风力发电2.1 原理和工作原理抽水蓄能风力发电是一种结合了风力发电和抽水蓄能的技术。
其基本原理是利用风力发电机发电时产生的电力，驱动水泵将水抽到高处的蓄能池中储存起来。
当电力需求增大时，可以通过释放蓄能池中的水，通过涡轮发电机发电，以满足电网的需要。
2.2 技术特点•能源储存：抽水蓄能风力发电系统可以将风能转化为水能，并通过将水抽到高处的蓄能池存储起来，使得风力发电在电力需求低谷时也能够继续发电。
•调峰能力：由于系统能够储存电力，抽水蓄能风力发电系统具有良好的调峰能力，即能够根据需求灵活调节供电能力。
•高效节能：该系统通过风力发电机将风能直接转化为电能，并且将电能转化为水能存储起来，从而能够更高效地利用可再生能源资源。
2.3 应用领域抽水蓄能风力发电系统主要应用于电力系统领域，为电网提供稳定的电力。
同时，它也被广泛应用于偏远地区的电力供应，为这些地区提供可靠的电力来源。
3. 光伏电站3.1 原理和工作原理光伏电站利用太阳光中的光能转化为电能的技术。
光伏电站的核心组件是光伏电池，它能够将光能直接转化为电能。
当光照射到光伏电池上时，光能被电池中特定材料吸收，产生电子-空穴对，从而形成电流。
3.2 技术特点•清洁能源：光伏电站利用太阳能发电，不会产生任何污染物，是一种非常环保和清洁的能源。
•分布式发电：光伏电站可以分布式布置，将光伏电池板安装在房屋、工厂、太阳能光伏农业大棚等各种场所上，从而能够更加灵活地满足电力需求。
•长寿命：光伏电池具有较长的使用寿命，通常可以达到20年以上，减少了电池更换的频率。
3.3 应用领域光伏电站广泛应用于居民家庭、商业建筑和工业生产等各个领域。
在居民家庭中，光伏电站可以通过安装太阳能电池板，为住户提供自给自足的电力来源。
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风电场小型分布式抽水蓄能电站具有经济和生态效益的创新概念
导言
▪在电力构成中,许多地区风电的比例不断增加，导致一系列问题▪风能非常不稳定且难以预测
▪需要大量的备用容量
▪在风能比例大的区域，电网的稳定性处于危险之中。
这种情况在太阳能也在增长的地区可能会更严重。
▪需要储能技术来弥补以上问题
CBI易贸 储能2011
风电: 从0 到3000 MW 无法控制
风能极度不稳定，很难预测和控制
>> 风电容量越大，电网的问题就越大!
▪陆上风电场过去快速发展
▪海上风电场将提供进一步的强劲增长▪后果: 改变运行方式的抽水蓄能电站July 2011 27’500 MW
▪
对一次和二次控制能源的高要求
▪
备用运行
▪在非常低的负荷运行-非常不经济，降低机组寿命▪负荷频繁变动
▪
频繁改变水泵水轮机运行工况
▪在过去：晚上抽水，白天高峰期发电▪
现在: 随时响应电网的需求
Pump
Motor Turbine
Generator
Flow of Water Flow of Electricity
Upper Reservoir V U
Lower Reservoir V L
水泵工况
水轮机工况
2 小时间隔
时间
抽水蓄能电站
: 运行模式改变CBI易贸 储能2011
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
2005
2008
2010
2015
2020
2025
2030
I n s t a l l e d P o w e r / G W
Wind onshore Wind offshore Photovoltaic Run-of-river Hydro Biomass Geothermics
可再生能源和分散电力生产强劲增长，大部分不可调节
>> 对备用容量和电网调节的强劲需求
UCTE 预测2020:
风电: + 128 %水电: + 14 %其他可再生能源.: + 175 %
Source: German Federal Ministry for the Environment, Nature Conservation and Nuclear Safety
▪因环保问题要求所有清洁、可再生能源必须全部由电网收购！
▪如果风电和太阳能发电的比例大：对常规电能的需求可能变为负的! -> 见丹麦的预测
风电在丹麦
CBI易贸 储能2011
多余的电量需存储起来弥补风电和太阳能电的低谷。
▪传统的储能技术是水泵蓄能(HPS), 然而:
▪大型抽蓄电站通常在山区，通常离风电场远
▪大型抽蓄与风电场的长距离意味着增加已经过负荷电网的负担和输电损失
▪
为了补偿非常不稳定的风能，水泵的入力应当连续变化。
目前这只可能在非常昂贵的变转速机组(双馈异步电动-发电机）上实现。
现在只有欧洲和日本有少量的业绩。
未来需要更多的蓄能容量
CBI易贸 储能2011
▪优点
▪不同水头和部分负荷下效率更高▪水泵功率可调
▪快速动态反应
▪缺点
▪投资更大，需要更大的空间▪变换器损耗
▪只有在大电站大机组时才有经济性
变转速抽水蓄能电站
大机组: 双馈异步电动-发电机
安德里茨水电业绩: PSP Goldisthal,1500 MVA, 700 MVA Varspeed
CBI易贸 储能2011
为了寻找解决上述问题的解决方案，安德里茨水电开发了一个创新概念：
小型，分布式抽水蓄能电站，采用标准变转速水泵水轮机，同步电动发电机配全容量变频器。
这个新概念的的要点是：
▪抽蓄电站可在当地建设，靠近风电场▪典型水头范围：
50 -200m
▪典型单机容量: 10 to 25 MW ( 如50 MW 风电场需要2 至5 台机)
▪由于采用全容量变频器, 水泵的入力可以在大范围连续调节，允许更大的水头变幅，水泵工况和水轮工况的效率特性在宽广的运行范围内非常平滑。
▪由于采用变转速，机组的标准化只需少量机型（相比定做的小型蓄能机组具有成本优势）。
安德里茨水电的新概念
CBI易贸 储能2011
变速机组的优点: 能够满足入力变化的要求CBI易贸 储能2011
定速机组: 入力变化只能通过开停整台机组
定转速
▪Flow
▪Flow ▪H min
▪H max
▪H max ▪H min
▪Cavitation limit
▪Cavitation limit ▪Stability limit
▪
▪Pump head, n sync
▪效率
▪Efficiency
▪水泵特性
▪Turbine Characteristics
▪S t a b i l i t y m a r g i n
▪H e a d ▪水头
效率
水泵工况: 不可调节的单一特性. 水轮机工况: 运行在偏离最优效率区
CBI易贸 储能2011
▪水头
效率
变转速
▪H e a d ▪流量▪Flow
▪H max
▪H min
▪H max ▪H min
▪n sync + Δn ▪n sync -Δn
▪Power input, n sync
▪效率
▪Efficiency
▪水泵特性
▪Turbine Characteristics
▪n sync -Δn
▪Cavitation limit ▪Stability limit
▪Cavitation limit
▪功率
水泵工况: 在入力范围内可以调节. 水轮机工况: 更靠近最有效率区
CBI易贸 储能2011
变转速水泵运行
水泵扬程[m]
水泵入力[M W ]
双馈异步机组的转速变化幅度：
约：+/-5%
>> 对水头变幅大的电站变幅不够全容量变频器同步机组:到达+/-30%
>> 适应于非常大的水头变幅
在低水头电站，水头变幅通常比较大
对低水头低入力机组: 采用全容量的变频器是个理想的选择
安德里茨水电的方案：水泵工况运行大水头变幅和大入力变化CBI易贸 储能2011
CBI易贸 储能2011
水轮机工况的额外好处: 变速机组效率更平滑
水轮机在定水头下定转速和变转速运行
如: H=80m 时, A,B,C 机型可以涵盖入力范围6.0 到30.0 MW (=100%)或P=15 MW (=50%)时,A,B,C 机型涵盖水头范围45 到145 m
标准化: 由于采用变转速，3个不同的设计就可以涵盖很大的运用范围
CBI易贸 储能2011
CBI易贸 储能2011
安德里茨水电的业绩涵盖了大范围die机组，包括低水头小容量机组
CBI易贸 储能2011
安德里茨水电的收益
▪在区域电网风电比例已经饱和的地方，可以利用更多的风电。
▪风电场与小型分布式的蓄能机组相结合，代表了一个新的、恒定和可预测的电力生产模式。
这种新概念对“智能电网”是完美的方案。
▪新方案允许增加可再生能源的生产而不增加输电网的容量（传统在高山的抽蓄电站到一班在平地和山坡地带的风电场和太阳能电站之间的输电线路）。
▪利用现有的水库、现有的常规水电站、废弃的煤矿（特别是露天煤矿）和海水，可以大大减少土建费用，缩短工期。
▪T安德里茨水电的概念提供了一个可靠、创新和比其他技术（电池等）更经济的储能方法。
▪欧洲大型的发供电公司对这种新概念表示了浓厚的兴趣。
CBI易贸 储能2011谢谢关注!。