我国沿海地区建设海水抽水蓄能电站必要性研究

我国沿海地区建设海水抽水蓄能电站必要性研究
发表时间：2020-12-29T06:48:06.519Z 来源：《中国科技人才》2020年第24期作者：赵宋王超张东
[导读] 本文主要介绍了海水抽水蓄能电站的概念、作用以及国内外发展情况，从国家能源安全、岛屿用电安全、海岛领土安全、海洋综合开发及相关技术进步等四方面论证了我国沿海地区建设海水抽水蓄能电站的必要性。

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摘要：本文主要介绍了海水抽水蓄能电站的概念、作用以及国内外发展情况，从国家能源安全、岛屿用电安全、海岛领土安全、海洋综合开发及相关技术进步等四方面论证了我国沿海地区建设海水抽水蓄能电站的必要性。

另外简单介绍了我国沿海地区的海水抽水蓄能电站资源，并建议尽快进行海水抽水蓄能电站研发、试验性站点建设工作。

关键词：沿海地区；海水蓄能；能源安全；资源评价
1、引言
海水抽水蓄能电站作为抽水蓄能电站的一种新型式，除具有抽水蓄能电站调峰、填谷、储能、调频、调相、事故备用和黑启动等功能，还具备选址方便、占地面积小、水源充足等优点。

开展海水抽水蓄能技术研究工作，不仅可以增加海水抽水蓄能电站站点资源储备，有利于建立健全国家能源应急体系，提高能源安全保障和战略应急储备能力，而且还可以促进防腐技术、海水淡化、工程防护等关键技术的进步，带动海洋资源的综合开发利用。

2、海水抽水蓄能电站的概念及主要作用
海水抽水蓄能电站是以海水为介质，把海洋作为下水库，利用上、下水库之间地势高差，选择地理位置和地形地质条件较优的海岸陆地修建上水库以及相应的输水发电系统等建筑物。

大海的容积大，水位变化小，是建设抽水蓄能电站的天然下水库。

3、海水抽水蓄能电站发展情况
日本从80年代便开始海水抽水蓄能发电技术的试验研究，并取得阶段性成果；1999年3月，世界上第一座海水抽水蓄能试验电站在日本建成投产。

另外，日本完成了《2001年度地下抽水蓄能发电技术调查报告》，报告中对海水地下式抽水蓄能电站进行了技术论证，并认为是可行的，经济上与常规抽水蓄能电站也相当。

此外，埃及在苏伊士南的海边兴建一座装机容量为60kW的海水抽水蓄能电站，于1996年建成发电。

目前国内在该领域基本还是空白。

2013年我国沿海地区海水抽水蓄能项目研究工作开始启动。

4、我国沿海地区建设海水抽水蓄能电站必要性
4.1 建设海水抽水蓄能电站是保障国家能源安全的需要
抽水蓄能电站是电力系统中具有调峰、填谷、调频、调相、事故备用和黑启动等多种功能的特殊电源，运行灵活、反应快速，是目前最具经济性的大规模储能设施，对确保电力系统安全稳定经济运行、促进新能源开发利用具有重要作用。

随着我国陆上建设条件较好抽水蓄能电站站点的相继开发，今后其站点选择将越来越困难。

开展海水抽水蓄能站点资源普查、选点规划工作和特殊技术问题的攻关研究工作，以及试验性电站的开发建设工作，对保障国家能源安全具有极为重要的意义。

4.2 建设海水抽水蓄能电站是解决岛屿用电安全的需要
中国沿海分布着面积大于500m2的大小岛屿6000余个，总面积约为8万km2，其中有人居住的岛屿为450个。

目前绝大多数海岛供电主要依靠岛上柴油发电及少量的风电、光伏发电，随着海岛开发步伐的加快，海岛发供电设备老化、用电装机容量不足和电价高的问题日益凸显，成为制约海洋开发的重要“瓶颈”。

建设海岛海水抽水蓄能电站，实现与间歇式可再生能源联合运行，使海岛电网通过能源互补和利用多种供能方式，不仅可以有效改善海岛电网电能质量、提高系统运行的安全性和可靠性，还可为电网应急提供支撑，提高电网整体抗灾能力，也可以提高清洁能源利用效率，减少岛内化石资源的消耗量和环境污染物排放，促进人与环境和谐发展。

4.3 建设海水抽水蓄能电站是维护海岛领土安全的需要
中国拥有300万km2的“蓝色国土”，维护海岛安全就是维护海洋国土的安全。

21世纪是海洋的世纪，岛屿作为海上的天然屏障，是保卫国家领土的前沿阵地，在中国国防从守土防御向近海防御的转变中，利用中国海域中的岛屿组成的“岛链防御”具有非常重要的作用。

通过海岛风电、太阳能发电等新能源的建设，配套建设海水抽水蓄能电站，发展能源—海水淡化联产项目，将极大改善海岛地区的水、电供应能力，加强海岛供给保障，为维护海岛安全打下良好的基础；同时，发挥产业联动优势，通过港口、新能源、海水蓄能、海水淡化等新兴产业落户海岛，海岛经济产业链条不断向纵深拓展，可进一步推动海岛经济的发展，成为维护海洋权益的有力保障。

因此，建设海水抽水蓄能电站是维护海岛领土安全的需要。

4.4 建设海水抽水蓄能电站是推动海洋综合开发及相关技术进步的需要
海水抽水蓄能电站作为抽水蓄能的新型式，将随着核电、海上风能、潮汐能、太阳能等海洋能源大规模发展而发展。

海水抽水蓄能电站具有选址方便、有利于整合海边核电、海洋新能源为一体的优势。

通过开展海水抽水蓄能电站建设与技术的研究，并由此推动海水抽水蓄能的开发利用，不仅能够满足未来沿海地区经济社会用电增长以及电源结构优化配置的需要，提升沿海地区电力发展水平，而且能够实现对海洋综合利用，带动海洋资源的开发利用，如防腐技术、海水淡化、工程防护等等，乃至扩展到内陆苦咸水地区的应用。

5、结论与建议
随着我国能源资源约束日益加剧，生态环境问题日益突出，调整结构、提高能效和保障能源安全的压力进一步加大，电力系统对安全、稳定、经济、清洁的能源供应体系需求不断加大。

抽水蓄能电站是电力系统中重要的调节装置，是目前最具经济性的大规模储能设施，对确保电力系统安全稳定经济运行、促进新能源开发利用具有重要作用。

随着我国陆上建设条件较好抽水蓄能电站站点的相继开发，今后其站点选择将越来越困难。

开展海水抽水蓄能站点资源普查、选点规划工作和特殊技术问题的攻关研究工作，以及试验性电站的开发建设工作，对保障国家能源安全具有极为重要的意义。

发展海水抽水蓄能电站，对解决岛屿用电安全、维护海岛领土安全，促进海洋综合开发及相关技术进步也具有重要作用。

为了促进我国海水抽水蓄能电站技术进步和开发建设，尽快开展试验性站点的前期设计工作，为设计和研究海水抽水蓄能电站取得宝贵经验；在开展海水抽水蓄能电站的前期设计工作的同时，并开展相关关键技术问题的专题研究。

参考文献
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[4]孙晓新.抽水蓄能电站建设与运营模式思考[J].中国电力企业管理,2020(21):26-27.
作者简介：赵宋(1982-)，男，汉族，湖北恩施人，硕士研究生，主要研究方向或从事的工作：电力系统规划、水能设计。

王超(1989-)，男，汉族，湖北荆州人，本科，主要研究方向或从事的工作：电力系统规划、水能设计。

张东(1973-)，男，汉族，吉林四平人，本科，主要研究方向或从事的工作：水能设计。