抽水蓄能发电技术汇总
3抽水蓄能发电技术(罗远福)
组合式抽水蓄能电站内装有常规水 电机组和蓄能机组，在运行上它有优于 电机组和蓄能机组， 纯蓄能电站的地方： 纯蓄能电站的地方：
抽水蓄能电站的经济性： 抽水蓄能电站的经济性：
5 组合式抽水蓄能电站的效益 (1)蓄能机组在枯水期或不需供水时可抽水到上水 蓄能机组在枯水期或不需供水时可抽水到上水 库中保存为发电之用，而不致产生发电时出力受阻。 库中保存为发电之用，而不致产生发电时出力受阻。 (2)常规水电机组和蓄能机组互为补充，互为备用， 常规水电机组和蓄能机组互为补充，互为备用， 常规水电机组和蓄能机组互为补充 可增加尖峰电量并减少耗水电量， 可增加尖峰电量并减少耗水电量，其效果是增加了 蓄能机组或蓄能电站的综合效益。 蓄能机组或蓄能电站的综合效益。 以我国的潘家口电站为例， 以我国的潘家口电站为例，电站安装常规水电 机组1×150MW，抽水蓄能机组3×90MW。全电站 机组 × ，抽水蓄能机组 × 。 增加的尖峰电量与抽水所耗电量的比值达到1.4： 增加的尖峰电量与抽水所耗电量的比值达到 ：1
抽水蓄能电站的经济性： 抽水蓄能电站的经济性：
抽水蓄能电站的经济性： 抽水蓄能电站的经济性：
在电力系统需要装设调峰容量时 在电力系统需要装设调峰容量时，选取火电站当 需要装设调峰容量 然是不适合的。在两种水电站中， 然是不适合的。在两种水电站中，即或有合理的 途径可以开发常规水电，也应考虑抽水蓄能机组。 途径可以开发常规水电，也应考虑抽水蓄能机组。
抽水蓄能电站的经济性： 抽水蓄能电站的经济性：
二 价值分析 价值分析法是近年来迅速发展的系统技术经济方 法。 现在很多国家都使用价值分析方法来寻求降低建 设成本，以提高工程的效益。 设成本，以提高工程的效益。 通过价值分析可以找到如何最有效地利用资源和 通过价值分析可以找到如何最有效地利用资源和 通过经济效益的途径。 通过经济效益的途径。 价值分析的方法很多 以下简要介绍其中3种 方法很多． 价值分析的方法很多．以下简要介绍其中 种。
抽水蓄能发电技术
(2) 多级水泵水轮机
两级转轮都需用导水机
构，使得整体结构十分复
杂，所以也有的蓄能电站
使用无导叶的两级机组。
可调双级水泵水轮机
无导叶调节可逆机
无导叶调节的两级可逆机特点： 水泵工况没有不同，水轮机工 况效率就要差很多 ，在同样条件下 功率要少20％左右，有调节机组还 有超出力的能力。 无调节的水泵水轮机作泵起动 时振动较大，同时无导叶机组不能 压气，只能在水中起动，所需功率 自然要高得多。
蓄能机组的调节作用
如果只装设调峰热力机组、燃 气轮机或常规水电机组，所需调峰 的总装机容量为Pmax－Pmin。 如果这项调峰任务由抽水蓄能 机组来承担，则容量为 Pmax P ' 。
P 线以上为蓄能机组发电部分， P 线以下为
蓄能机组抽水部分。抽水的动力要来自基荷火电， 所以这个系统的基荷容量可以提高到 。P
预测日负荷图
经过抽水蓄能电站的调节后， 热力机组所承担的最大负荷减至 7580MW，最小负荷增至6820MW。 峰谷差由原来的2660MW减为 760MW，最小日负荷率由原来的 0.69增至0.90。 如果只装设与蓄能机组同容量 的热力调峰机组，则峰谷差只能减 至1540MW，最小日负荷率只能提 高到0.80。
第七章 抽水蓄能发电技术
第一节 概述
7.1.1 我国电网情况
能源结构是以燃煤为主。现代化的电力系统，需要有相 当规模的水力发电容量来承担电网的负荷调节。 华北、东北、华东电网水电装机容量在17％以下，华北系 统只有4.3％， 华中系统有37.6％ ，一些系统峰谷差大大超 过了水电机组容量。 目前能够担任调峰的设备有调峰火电机组、燃气轮机组、 内燃机组和抽水蓄能机组等。
第二节 水泵水轮机的类型和发展
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。
大型抽水蓄能电站关键技术及应用
大型抽水蓄能电站关键技术及应用摘要：抽水蓄能电站在我国电力系统当中占据着至关重要的地位，随着电力资源需求量的增加，大型抽水蓄能电站的建设规模不断扩大，这类电站与常规水利水电工程相比，其作用价值更高，但是其施工技术要求也更为复杂，其中包括渗控工程、地下工程以及机电安装等多类技术工艺。
要想确保大型抽水蓄能电站施工的可靠性，相关技术人员就必须熟练掌握各项施工技术要点。
本文就大型抽水蓄能电站中的关键技术进行了简要分析。
关键词：大型抽水蓄能电站；机电工程；关键技术前言：大型抽水蓄能电站结构复杂，不仅包括地上部分水库，通常还会配置地下水库以及相应的引水系统等，整体电站布置方式与施工工艺都存在一定的独特性。
在新时期背景下，各个领域的竞争形势越来越激烈，抽水蓄能电站行业也不例外，为了能够增强单位的市场竞争能力，提高蓄能电站工作效率和工作质量，促进我国电力行业的长效健康发展，相关行业工作人员需进一步深入了解和探究大型抽水蓄能电站的施工关键所在，以便加以优化和改进。
1大型抽水蓄能电站渗控工程关键施工技术1.1新建水库防渗技术近年来，我国新建水库的防渗技术水平越来越高，防渗方式也逐渐向着多元化方向发展，从防渗范围来看，大型抽水蓄能电站新建水库的防渗方法可以分为两种，分别是局部防渗和全库防渗，另外还有部分新建水库施工工艺较为先进，会采取不设防渗的方法。
而如果从防渗形式来看，则可以分为单一类型的防渗和联合模式的防渗，目前我国大部分大型抽水蓄能电站新建水库采用的都是联合防渗措施，比如库底铺盖沥青混凝土以及土工膜，库岸面板同时使用钢筋混凝土，就是一种比较常见的联合防渗方式。
1.2沥青混凝土防渗技术沥青混凝土面板在我国大型抽水蓄能电站中应用频率非常高，因为该类面板具有很强的变形适应能力，而且自身防渗性能极佳，所以广受施工单位喜爱。
但是必须保证沥青材料以及拌和骨料有较高的质量，而且施工操作需准确规范，这样才能达到预期的防渗效果，所以相对于常规防渗施工技术而言，使用沥青混凝土面板的成本投入更大，施工难度也更高。
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电力储能技术的电站，其工作原理基于在峰谷电力需求不平衡的情况下，将多余的电能转换为潜在能量，然后在电力需求高峰期释放潜在能量以供电网使用。
一、工作原理概述抽水蓄能电站主要由上水池、下水池、水轮机、发电机、变压器以及供电系统等部分组成。
工作原理分为两个阶段：充水和放水。
在充水阶段，当电网供电过剩时，多余电能会启动发电机，将电能转换为机械能，带动水轮机旋转。
同时，水轮机将上水池中的水抽送至下水池，使其上升至设定水位。
在放水阶段，当电网需求高峰到来时，发电机会转为电动机，将机械能转换为电能，向电网注入电力。
与此同时，上水池中的水会由于重力作用，通过下水道流入下水池，水轮机受水流推动再次旋转，以恢复上水池中的潜能，为下一次的充水阶段做准备。
二、工作原理详解1. 上水池和下水池：上水池位于高海拔处，下水池位于低海拔处。
它们通过转动阀门或闸门等水利设施进行控制，实现水的储存和释放。
2. 水轮机：水轮机是抽水蓄能电站关键的能量转换设备。
它根据水流的动能转化为机械能，带动与之相连的发电机转动。
3. 发电机：发电机是将机械能转化为电能的设备，通过旋转的磁场在电线导线内产生感应电动势，从而生成电能。
4. 变压器：变压器用于将发电机产生的电能升压或降压，以适应输送电力的需求。
5. 供电系统：供电系统主要包括输电线路、配电变压器、配电网络等设施，用于将发电机产生的电能输送到电网中。
三、工作过程当电力供应大于需求时，多余的电能被用于驱动水泵，将水从下水池抽送至上水池中。
这一过程消耗的电能可以看作是储存在水池中的潜在能量。
当电力需求超过供应时，就需要将储存在上水池中的潜能转化为电能供应给电网。
此时，水泵被停止，由于重力作用，上水池中的水会自动流入下水池，推动水轮机旋转，通过发电机产生电能，再通过变压器升压后输送到电网中。
抽水蓄能电站通过将多余的电能转化为潜在能量，并在电力需求高峰时释放，实现了电力供需平衡，提高了电网的运行效率和稳定性。
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流体动能进行能量转换的电力发电方式。
它将低水位时的多余电力转化为储能，然后在用电高峰期将储存的能量转化为电能供应给电网。
本文将详细介绍抽水蓄能电站的工作原理及其具体的运行流程。
一、工作原理抽水蓄能电站主要由水库、上游和下游水道、电力负荷和涡轮机组等组成。
其工作原理可以简单概括为以下三个步骤：1. 低峰期储能：在用电低峰期，当电网供电能力充裕时，电力公司会通过电网将多余的电力用来抽水，将水从下游抽送到上游的水库中。
这样就可以将电能转化为势能，达到储能效果。
同时，水库的水位随着抽水的进行而逐渐提高。
2. 峰期出力：在用电高峰期或紧急情况下，当电网需要额外的电力供应时，电力公司会停止抽水，将储存在水库中的水释放至下游，通过涡轮机组来产生电力，以满足电网需求。
在这一过程中，水流经过涡轮机组时，水的动能会转化为机械能，再通过发电机转化为电能，供应给电网。
3. 电力平衡：当电网供电能力再次充裕时，电力公司会重新启动抽水过程，将水从下游抽送到水库中，以便再次储存电能。
这样，抽水蓄能电站便可以根据电网的需求动态地进行电能的储存和释放，实现了对电力供应的平衡调控。
二、运行流程下面将详细介绍抽水蓄能电站的运行流程，以更好地理解其工作原理。
1. 抽水过程在用电低峰期，电网供电能力充裕时，电力公司通过电网将多余的电力输送到位于下游的涡轮机组。
涡轮机组将电能转化为机械能，带动抽水泵将水从下游抽送至位于上游的水库中。
这一过程中，电能转化为了储存于水库中的势能。
2. 储能过程随着抽水的进行，水库的水位逐渐提高，将水的势能存储起来。
当水位达到一定高度时，抽水过程停止，此时抽水蓄能电站便完成了储能的目标。
3. 发电过程在用电高峰期或紧急情况下，当电网需要额外的电力供应时，抽水蓄能电站会启动发电过程。
即停止抽水，将水释放至下游，水流经过涡轮机组，带动涡轮机组旋转。
涡轮机组将水的动能转化为机械能，同时通过发电机将机械能转化为电能，供应给电网。
抽水蓄能电站技术
1抽水蓄能电站分类:按水库调节水量分：纯抽水蓄能电站、混合式抽水蓄能、非循环式抽水蓄能电站。
按调节性能分：日调节，周调节，季调节。
按机组类型分：四机式（电动机、水泵、水轮机、发电机）、三机式（发电机、水轮机、水泵）、二机可逆式（水泵水轮机和电动发电机）。
按布置特点：地面式、地下式、特殊布置形式（地下深处建一水库）。
2抽水蓄能电站工作特性：1抽水蓄能电站利用午夜负荷低谷时的多余电能抽水，待早，晚出现高峰负荷时发电。
2抽水蓄能电站将低谷电能转换成高峰电能，电能转换必伴随着能量损失，显然抽水用电量EP必大于发电量ET。
3抽水蓄能电站一般均在实行峰谷时电价的电网中工作，它吸收的是低谷时段的电能，发出的是高峰时段的高价电能，增加了售电收入，具有良好的经济特性。
4抽水蓄能电站的运行特点是其机组既要作发电运行，又要作抽水运行，而且两种工况转换比较频繁。
5抽水蓄能电站启动迅速，运行灵活，工作可靠，特别对负荷的急速变化可作出快速反应。
1.描述电力系统的基本参数：总装机容量、年发电量、最大负荷、额定频率、最高电压等级。
2.抽水蓄能电站厂房类型：按机组形式：四机式、三机式、两机式。
按厂房与地面相对位置：地面式、半地下式、地下式。
3.电动发电机的分类情况：按主轴装置型式：立式机组、卧式机组，而立式机组根据推力轴承位置分悬吊式（转子上方上机架）伞式（下机架）按转速：恒定转速、双转速、变转速型。
4.电动发电机通风冷却方式：循环冷却、直接冷却、蒸发冷却。
5.可逆式水泵水轮机基本性能参数：水头、流量、转速、效率、功率、转轮直径。
单位参数：单位流量、单位转速、单位飞逸转速、比转速。
6.混流式水头：30~700.斜流式：150以下工作水头变化较大。
贯流式：15 ~20，潮汐电站。
7.电力系统可用容量：工作容量是；水电站对电力系统所能提供的发电容量。
设计中通常指设计水平年电力系统最大日负荷图上，水电站按其保证出力可能合理担负的那部分容量。
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。
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力能转化为电力的发电方式。
它利用两个截然不同的水库之间的高差，通过水的上升和下降来驱动涡轮机发电。
下面将详细介绍抽水蓄能电站的工作原理。
一、整体结构抽水蓄能电站主要由上水池、下水池、水轮机和发电机组成。
上水池位于山区或高地，下水池则靠近低海拔地区或拥有湖泊的地方。
两个水池通过水管、隧道等连接起来，构成了一个封闭的循环系统。
二、工作原理1. 储能阶段在储能阶段，当电网需要低负荷或耗电量较小的时候，抽水蓄能电站开始工作。
水泵将水抽到上水池中，此时水从下水池流向上水池，由于高度差的存在，水具有潜在的重力势能储存。
这样，当需求量较低时，电站会利用电力将水泵送至高处储存能量。
2. 发电阶段在发电阶段，当电网负荷需要增加时，抽水蓄能电站开始发电。
此时，通过控制水泵停止运转，上水池的水通过水管或隧道流入下水池，水的下降速度会驱动水轮机旋转。
水轮机连接发电机，通过旋转带动发电机产生电能。
发电阶段将释放之前储存的重力势能。
三、优势和应用抽水蓄能电站有以下优势和应用：1. 能量存储和调峰能力强：由于水的密度大，抽水蓄能电站能够储存大量能量，以应对电网负荷的突然变化，具有调峰能力。
2. 可再生性：抽水蓄能电站利用水能转化为电能，水是一种可再生能源，具有可持续性。
3. 节能环保：抽水蓄能电站不需要燃料燃烧，减少了空气污染和温室气体的排放，对环境友好。
4. 电网稳定性：由于抽水蓄能电站可以根据电网负荷情况进行能量的储存和释放，可以提高电网的稳定性和可靠性。
5. 应用广泛：抽水蓄能电站适用于各种规模的电力系统，无论是城市还是乡村，都可以利用水资源进行发电。
总结：抽水蓄能电站通过利用水的高度差，将水的重力势能转化为电能。
在储能阶段，水泵将水抽到上水池中，以储存能量。
而在发电阶段，水从上水池通过水管或隧道流入下水池，利用水的下降速度驱动水轮机发电。
抽水蓄能电站具有能量储存和调峰能力强、可再生、节能环保、电网稳定性高等优势，广泛应用于不同的电力系统中。
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）是一种利用地势差和水能进行能源储存和转化的电力发电系统。
它能够将剩余的电能转化为水能，储存在高水位的水箱中，当电力需求高峰时再释放水能，驱动涡轮发电机发电。
以下将详细介绍抽水蓄能电站的工作原理，并讨论其在电力供应中的重要性。
一、流程概述抽水蓄能电站主要由大坝、高位水箱、低位水库、涡轮机和发电机组成。
其工作过程如下：1. 电力负载较低时，利用供电网络向水泵提供电能，将水从低位水库抽取并泵入高位水箱；2. 电力需求较高时，将存储在高位水箱中的水释放，通过涡轮和发电机转化为电能；3. 发电完成后，将透过发电机所产生的电能输送至电网；4. 在电力需求较低或供电量过剩时，利用多余的电能将水再抽回高位水箱，以便后续再次使用。
这一循环过程将电能转化为潜在能量储存在水库中，根据需求释放水能进行发电，实现了电能的储存和调峰。
二、抽水蓄能电站的工作原理1. 抽水和输水系统抽水蓄能电站中的抽水系统主要由水泵、水管和连接水体的通道组成。
电力负载较低时，水泵将水从低位水库抽取并泵入高位水箱，以便后续发电使用。
这一过程需要消耗一定的电能。
2. 发电系统发电系统是抽水蓄能电站的核心部分，其主要包括高位水箱、涡轮机和发电机。
当电力需求高峰到来时，通过打开水闸或阀门，水从高位水箱中流出，经过涡轮机的转动驱动发电机进行发电。
发电时，水的潜能能量被转化成机械能，然后进一步转化为电能，供应给电力网络。
3. 输电系统输电系统包括发电机产生的电能输送至电网的过程，主要由变压器、开关设备和输电线路组成。
发电完成后，产生的电能经过变压器进行升压，然后由输电线路输送到用户所在地。
三、抽水蓄能电站的作用和优势1. 能量调峰和储能抽水蓄能电站由于能够将多余的电能转化成水能并进行储存，具有调峰和储能的双重作用。
在供电网络需求较小时，可以通过电力泵水提升水位，储存潜在能量；在需求高峰时，将储存的水能转化为电能，有效平衡电网负荷，提供稳定可靠的电力供应。
中国抽水蓄能电站汇总
中国抽水蓄能电站汇总第一章引言1.1背景抽水蓄能电站是指利用电力超过需求时将多余电力利用水泵抽水到高地储存，再在电力需求高峰期将储存的水通过涡轮发电机发电的一种电站。
在中国，抽水蓄能电站被广泛应用于平衡电网负荷，调峰填谷等方面，具有重要的地位和作用。
1.2目的本文档旨在对中国抽水蓄能电站进行全面系统的梳理和汇总，包括抽水蓄能电站的分类、建设情况、技术特点等内容，为相关研究和实践提供全面参考。
1.3研究方法本文档主要采用文献查询和资料梳理的方法，对中国抽水蓄能电站的建设情况进行总结，并结合实例进行具体说明。
第二章抽水蓄能电站分类2.1按规模划分2.1.1大型抽水蓄能电站2.1.2中型抽水蓄能电站2.1.3小型抽水蓄能电站2.2按建设地区划分2.2.1西南地区抽水蓄能电站2.2.2华北地区抽水蓄能电站2.2.3华东地区抽水蓄能电站2.2.4华南地区抽水蓄能电站2.2.5西北地区抽水蓄能电站2.3按建设目的划分2.3.1调峰填谷型抽水蓄能电站2.3.2废弃矿山改造型抽水蓄能电站2.3.3飞地型抽水蓄能电站2.3.4櫝式山型抽水蓄能电站2.4按技术特点划分2.4.1混流式抽水蓄能电站2.4.2轴流式抽水蓄能电站2.4.3竖轴式抽水蓄能电站第三章抽水蓄能电站建设情况3.1大型抽水蓄能电站建设情况3.2中型抽水蓄能电站建设情况3.3小型抽水蓄能电站建设情况第四章抽水蓄能电站技术特点及应用案例4.1混流式抽水蓄能电站技术特点及应用案例4.2轴流式抽水蓄能电站技术特点及应用案例4.3竖轴式抽水蓄能电站技术特点及应用案例第五章抽水蓄能电站的优势和挑战5.1优势5.2挑战第六章结论6.1主要结论6.2存在问题6.3发展趋势附录：相关统计数据和实例分析。
抽水蓄能电站技术
抽水蓄能电站概念：具有上、下水库，利用电力系统多余的电能，把下水库的水抽到上水库内，以位能的形式蓄能，需要时再从上水库放水至下水库进行发电的水电站。
抽水蓄能电站分类，按上水库调节水量、调节性能、机组类型和布置特点按上水库调节水量分：纯抽水蓄能电站、混合式抽水蓄能电站、调水式抽水蓄能电站按调节性能分：日调节、周调节、季调节、年调节按机组类型分：四机分置式、三机串联式、两机可逆式按布置特点分：地面式、地下式、半地下式、特殊布置形式按水头分：低水头、中水头、高水头混合式抽水蓄能电站一般不超过200m纯抽水蓄能电站一般认为在150-200m。
考虑到水头对机组选择的影响，可分为水头低于600m和水头超过600m两种情况。
<600m单级可逆式混流式水泵水轮机；>600m多级式机组或三机式机组抽水蓄能电站的基本原理抽水蓄能电站的基本原理是利用可以兼具水泵和水轮机两种工作方式的蓄能机组，在电力负荷出现低谷时（夜间）做水泵运行，用基荷火电机组发出的多余电能将上水库的水抽到上水库存储起来，在电力负荷出现高峰（下午及晚间）做水轮机运行，将水放下来发电。
抽水蓄能电站所具备的功能发电、调峰填谷、调频调相、紧急事故备用、黑启动提高水（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抽水蓄能电站在电力系统中的作用1.改善电网运行的作用：（1）抽水蓄能机组启动快速，适用负荷范围广，可担任调峰作用。
（2）在电网中可起调频作用。
（3）可以作为系统的备用机组。
2.在能源利用上的作用：（1）降低电力系统燃料消耗。
（2）改变能源结构，提高火电设备利用率，降低运行消耗3.在提高水电效益方面的作用缓解发电与灌溉的用水矛盾。
调节长距离输送的电力，充分利用水力资源，对环境没有不良的影响抽水蓄能电站的特点1.需要水但基本上不耗水，故其规模不象常规水电那样取决于所在站址的来水流量和落差，而主要取决于上下池容积和落差，更主要的是取决于所在电网可供低谷时抽水的电量。
抽水蓄能电能的工作原理
抽水蓄能电能的工作原理
抽水蓄能电能是一种可再生能源的储能技术，其工作原理是通过利用水的势能和重力势能来储存和释放电能。
工作原理如下：
1. 上水：当能源供应过剩的时候（例如太阳能或风能发电时），泵将水从低处的蓄水池抽到高处的上水池。
这个过程需要消耗一定的电能。
2. 蓄能：当能源需求高峰时（例如电力需求高峰时），水将被释放，经过一个管道或隧道流向下方的下水池，而且水会带动涡轮机运转。
涡轮机连接发电机，利用水流的动能产生电能。
3. 发电：涡轮机中的水流能量被转化为机械能，然后通过发电机转化为电能。
4. 回水：水在经过涡轮机后会被输送回蓄水池，以便下一次的储能过程。
下水池和蓄水池之间的高差提供了重力势能。
抽水蓄能电能系统的优势在于其高效率、长寿命和快速响应能力。
因为水的密度很高且不可压缩，所以能量损失较小。
此外，系统能够在短时间内完成从储能到发电的转换，从而满足电网对于快速响应需求的要求。
因此，抽水蓄能电能被广
泛应用于电力能量的储存和调度。
【抽水蓄能】1-2 抽水蓄能技术
1-2 抽水蓄能技术
抽水蓄能技术
1 抽水蓄能
抽水蓄能电站是一种具有储能功能的发电方式，兼有发电与储能的特性。与
常规发电方式相比，抽水蓄能不能利用一次能源发电，不能增加电力系统的电能 供给，具有其他发电方式没有的储能功能。与其他储能方式相比，抽水蓄能是当 前技术最成熟、最经济的大规模电能储存装置。抽水蓄能与其他主要发电方式和
抽水蓄能技术
图 1 电力系统主要储能技术分类图
抽水蓄能技术
表 2 抽水蓄能与各储能方式技术特点对比表
抽水蓄能技术
• 各化学储能电池的单位千瓦造价：液流电池2.5 万元/kW，钠硫电池2.8 万元 /kW，锂电池1 万元/kW，寿命周期与充放电次数有关，一般不大于15 年;工作 过程中对环境温度有较高要求，必须配备空调降温。与这些储能装置相比，抽 水蓄能电站投资较低，单位千瓦造价3000-5000 元;使用寿命长，机组使用寿命 25 年，水工建筑物使用寿命达百年以上;能量转换效率稳定，不存在衰减问题。 因此，抽水蓄能是目前电力系统中最成熟、最实用的大规模储能方式。
• 三是抽水蓄能电站利用其调峰填谷性能可以降低系统峰谷差，提高电 网运行的平稳性，有效地减少电网拉闸限电次数，减少对企业和居民 等广大电力用户生产和生活的影响。
抽水蓄能技术
配合风电等可再生能源大规模发展，提高电力系统对风电 等可再生能源的消纳能力
• 根据国家风电发展规划，2020 年我国将建成哈密、酒泉、河北、吉林、 江苏沿海、蒙东、蒙西七个千万千瓦风电基地，各基地规划情况详见 表3。预计到2020 年，我国风电、太阳能的发展规模将达到1.5 亿千瓦、 2000 万千瓦。我国新能源资源与能源需求在地理分布上存在巨大差异， 风电、光伏发电等新能源电源远离负荷中心，必须远距离大容量输送， 新能源发电集中开发和集中接入的特点非常明显，风电消纳情况详见 表4。风电受当地风力变化影响，发电极不稳定，对系统冲击非常大。
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 Power Plant）是一种灵活性较高、效率较高的电力储能系统。
它利用电网的低峰时段将电能转化为潜在能量储存在高位水库中，以备高峰时段释放水能，驱动涡轮发电机发电。
这种系统有助于平衡电网的负荷需求，提高电力系统的可靠性和稳定性。
本文将详细介绍抽水蓄能电站的工作原理。
一、水能转化为电能的过程抽水蓄能电站的工作原理基于水能转化为电能的原理。
在低峰时段，电力系统供电需求较低，这时电站利用电力驱动巨大的水泵将水从低位水库抽升至高位水库，并将电能以潜在能的形式储存在高位水库中。
当电网负荷需求增加时，即高峰时段到来时，电站通过释放高位水库中的水到低位水库，水流通过涡轮发电机，驱动涡轮旋转，使发电机发电，将潜在能转变为电能，向电网输送电力。
二、高效利用水能的原理抽水蓄能电站之所以被广泛应用，原因之一是其高效利用水能的特点。
在电能转化过程中，由于没有摩擦和热损失，抽水蓄能电站的能量转化效率较高，通常可达到80%以上。
这意味着在低峰时段抽水过程中损失的能量很少，且在高峰时段通过发电的过程中能够充分利用水能。
三、平衡电网负荷需求的原理抽水蓄能电站的工作原理还体现在平衡电网负荷需求上。
在低峰时段，电力系统供电需求低，此时电站通过将电能转化为潜在能储存起来，降低供电压力，为电网提供削峰填谷的能力。
而在高峰时段，电网负荷需求增加，此时电站通过释放高位水库中的水能向电网输送电力，满足高峰时段的电力需求。
这种方式使得电力系统的供需平衡更加可靠，提高了电网的稳定性。
四、调节电网频率的原理抽水蓄能电站还可以根据电网的需求调节电网频率，提高电网的稳定性。
在网络频率偏高时，电站可以减小发电量，通过将多余的电力转化为潜在能储存在高位水库，以减少对电网的负荷。
而在网络频率偏低时，电站则可以增加发电量，将高位水库中的水通过涡轮发电机转化为电能，向电网提供额外的负荷。
通过这种方式，抽水蓄能电站可以帮助调节电力系统的频率，提高供电质量和电网的稳定性。
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。
抽水蓄能电站控制介绍
抽水蓄能电站控制介绍抽水蓄能电站（Pumped Storage Power Plant）是一种利用抽水和水力发电相结合的能量储存技术。
其基本原理是在低峰电力需求时通过电力驱动水泵将水从低水位水库抽升到高水位水库，在高峰电力需求时再通过水力发电机将水从高位水库释放下来，通过转换水位差产生电能。
1.上下水库：上水库通常位于高地，下水库通常位于低地。
两个水库之间的高度差称为水头，水头越大，则电站的发电能力越高。
2.水轮机和发电机：水从高位水库流下时会推动水轮机旋转，水轮机与发电机相连，通过机械运动将水能转化为电能。
3.水泵：水从低位水库抽升到高位水库时需要使用水泵。
水泵通过电力输入产生动力，将水从低水位水库抽升到高水位水库。
4.输电系统：用于将发电机产生的电能传输到电网中。
输电线路、变压器等设备将电能从电站输送到用户。
1.水泵和水轮机的控制：根据电力需求的变化，控制水泵和水轮机的启停，调节水泵和水轮机的转速和输出功率。
当电力需求高峰时，水轮机通过调整导水流量和转速保证发电机输出电能；当电力需求低谷时，水泵通过调整水泵的转速和导水流量将水从低水位水库抽升到高水位水库。
2.水库水平的控制：根据天气情况、电力需求和水资源状况等因素，合理控制两个水库的水位，保证电站的正常运行和储能效果。
当电力需求低谷时，尽量将水库水位提高；当电力需求高峰时，适当释放水库中蓄存的水。
3.输电系统的控制：根据电力需求和电网负荷情况，合理调度输电系统，将发电机产生的电能输送到电网中，以满足用户的用电需求。
4.安全保护措施的控制：抽水蓄能电站的操作和控制还需要具备各种安全保护措施，如水位监测系统、温度监测系统、压力监测系统等，以确保电站的安全运行。
通过合理的控制，抽水蓄能电站可以有效地应对电力需求波动，优化电网调度，提高电网稳定性和安全性。
同时，抽水蓄能电站还可以提供削峰填谷功能，平衡电力供需，降低电力系统的峰谷差，减少能源浪费，提高能源利用效率。
《抽水蓄能发电》复习资料整合
抽水蓄能发电技术思考题1．电力系统调峰主要有哪几种手段？答：电力系统调峰主要有常规水电调峰、燃煤火电机组调峰、燃汽轮机调峰和抽水蓄能电站调峰等几种手段。
1) 常规水电：凡具有日调节性能以上的水电站均可用作调峰，特点是运行成本低又无空气污染，是一种灵活可靠的调峰电源。
若常规水电站仅具有日、周调节性能，上游又无调节性能好的龙头水库，则水电站往往在汛期失去调峰能力。
因而具有年调节性能以上的水电站或具有龙头水库(年调节性能以上)的梯级水电站，才具备较好的调峰能力。
常规水电的调峰能力为0～100%。
2) 燃煤火电：燃煤火电机组调峰可采用开停机、增减负荷、空转等方式进行调峰运行，是目前火主电网解决调峰的主要措施。
但是燃煤火电机组调峰满足不了系统负荷急剧变化的要求，与水电相比，设备事故较多，影响电网安全运行，发电煤耗上升，厂用电率高，设备损伤严重，检修费用增加，发电成本高。
3) 燃汽轮机：燃汽轮机效率高、启动迅速、调峰性能好。
单循环的燃汽轮机调峰运行范围一般在尖峰运行，年利用小时在800h以下较为合理。
联合循环的燃汽轮机在腰荷运行较为合适，年利用小时在3000～4000h较为合理。
4) 抽水蓄能电站：抽水蓄能电站是世界公认的可靠调峰电源，启动迅速、爬坡卸荷速度快、运行灵活可靠，既能削峰又可填谷。
抽水蓄能电站并能很好地适应电力系统负荷变化，改善火电和核电机组运行条件，提高电网经济效益，同时亦可作为调频、调相、紧急事故备用电源，提高供电可靠性。
2. 什么是抽水蓄能电站？抽水蓄能电站在电力系统中有什么作用答：抽水蓄能电站：电力的生产、输送和使用是同时发生的，一般情况下又不能储存，而电力负荷的需求却瞬息万变。
一天之内，白天和前半夜的电力需求较高(其中最高时段称为高峰)；下半夜大幅度地下跌(其中最低时段称为低谷)，低谷有时只及高峰的一半甚至更少。
鉴于这种情况，发电设备在负荷高峰时段要满发，而在低谷时段要压低出力，甚至得暂时关闭，为了按照电力需求来协调使用有关的发电设备，需采取一系列的措施。
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抽水蓄能电站按上水库有无天然径流汇入分为：
纯抽水蓄能电站—上水库水源仅为由下水Fra bibliotek抽 入的水流；
混合抽水蓄能电站—除抽入水流外还有天然径 流汇入上水库；
调水式抽水蓄能电站—由一河的下水库抽水至 其上水库，然后放水至另一河发电。
抽水蓄能电站的机组，早期是发电机组和抽水机 组分开的四机式机组，继而发展为水泵、水轮机、 发电-电动机组成的三机式机组，进而发展为水泵水 轮机和水轮发电电动机组成的二机式可逆机组。
可逆式蓄能机组
抽水蓄能电站的建站地点力求水头高，发电库容 大、渗漏小，压力输水管道短，距离负荷中心近等。
我们为什么要大力发展抽水蓄能机组？
电力系统日负荷图
每天夜间是负荷的低 谷时段；上午负荷急速上 升；到午后达到顶点；到 晚间又逐渐下降，回到低 谷处，最低点负荷约为最 高点的44％。
此图累计了30多年的 负荷变化资料，电力系统 的总容量增加了10倍以上， 但是每天负荷的相对变化 规律却十分相象。
第七章 抽水蓄能发电技术
第一节 概述 7.1.1 我国电网情况
能源结构是以燃煤为主。现代化的电力系统，需要有相 当规模的水力发电容量来承担电网的负荷调节。
华北、东北、华东电网水电装机容量在17％以下，华北系 统只有4.3％， 华中系统有37.6％ ，一些系统峰谷差大大超 过了水电机组容量。
目前能够担任调峰的设备有调峰火电机组、燃气轮机组、 内燃机组和抽水蓄能机组等。
蓄能机组的调节作用
如果只装设调峰热力机组、燃 气轮机或常规水电机组，所需调峰 的总装机容量为Pmax－Pmin。
如果这项调峰任务由抽水蓄能 机组来承担，则容量为 Pmax P' 。
P 线以上为蓄能机组发电部分，P 线以下为 蓄能机组抽水部分。抽水的动力要来自基荷火电， 所以这个系统的基荷容量可以提高到 。P
第二节 水泵水轮机的类型和发展
7.2.1 水泵水轮机的类型
组合式机组-卧式结构
组合式机组的优点是水泵和水轮机可分别按电站抽 水和发电的要求进行专门设计，保证高效率工作。组合 式机组在布置上有卧式和立式两种型式。
卧式机组通常将水泵和水轮机布置在电动发电机的 两端，同轴联接。在水泵和电动发电机之间装有一个联 轴器，机组作抽水运行时联轴器接通，水轮机转轮室内 打入空气，以减少转轮的阻力。作发电运行时，联轴器 断开，水泵即与电机脱离。在联轴器的外围装有一个小 型冲击式水轮机，是专为启动水泵之用，小水轮机将机 组加速到同步转速，电机并网后即行关闭。
组合式机组-立式结构
立式结构适应了水泵和水 轮机两种工况对安装高度的不 同要求，将泵安装在水轮机的 下面，以获取更多的淹没深度。
水泵是双吸式，在泵的上 方也有一个联轴器，因为联轴 器不能传递轴向推力，故在泵 的下面还需装一个推力轴承。 水泵和水轮机都各有进出水管 道，在厂房的上游和下游分别 连接在一起，管道的高压侧均 装有球型阀。
电力系统的日负荷图
电力系统负荷分配
最大的负荷值为Pmax，最小的负 荷值为Pmin，按能量计算的平均负荷 为 P 。现在用负荷率来表征负荷波
动的程度。
最小负荷率 Pmin / Pmax
平均负荷率 P / Pmax
在以热力机组为主的电力系统 中，根据运行经济性的要求，希望 日最小负荷率不小于0.7～0.75，日 平均负荷率不小于0.85～0.9。
1991年河北潘家口混合式抽水蓄能电站投产。1994 年广蓄一期纯蓄能电站投产。
至2005年底，全国（不计台湾）已建抽水蓄能电站 总装机容量达到6122MW，年均增长率高于世界抽水蓄 能电站的年均增长率，装机容量跃进到世界第5位,遍布 全国14个省市。在建的抽水蓄能电站装机约11400MW， 预计至2010年，这些电站都将建成，抽水蓄能电站的总 装机可到17500MW左右。
使用抽水蓄能机组的优点
提高了电力系统基荷发电量的比重， 降低调峰容量的比重；
蓄能机组在调节过程中有发电和抽水 两种运行方式，机组的使用率也比装 设调峰火电机组要高。
蓄能机组调节实例
图为某中型电力系统的预测日负荷图： 这个系统的最大负荷8700MW，最小 负荷6040MW。系统中只有少量的水电， 其余都是火电。 拟修建两个抽水蓄能电站： A电站的容量较大，每天发电一次， 抽水一次。利用后半夜多余的电能来承担 晚间的高峰负荷； B电站的容量小些，每天发电二次， 抽水三次，主要利用白天的多余电能来承 担上午和晚间的尖峰负荷。
预测日负荷图
7.1.3 抽水蓄能电站的发展概况
世界上抽水蓄能电站的建设与运行已有一百多年的历史， 上世纪六十年代后得到迅速发展。
1960年至2000年全世界抽水蓄能电站总装机容量从350万 千瓦发展到11328万千瓦，40年间增加了32倍，平均年增长 9.1%。
世界上抽水蓄能电站发展最快、装机容量最多的是日本， 其次是美国、意大利、德国、法国、西班牙等。
预测日负荷图
经过抽水蓄能电站的调节后， 热力机组所承担的最大负荷减至 7580MW，最小负荷增至6820MW。
峰谷差由原来的2660MW减为 760MW，最小日负荷率由原来的 0.69增至0.90。
如果只装设与蓄能机组同容量 的热力调峰机组，则峰谷差只能减 至1540MW，最小日负荷率只能提 高到0.80。
按1999年统计数据，奥地利达到16%，瑞士达12%，意 大利达11%，日本达10%。日本学者曾使用规划论方法分析 得出，抽水蓄能电站在系统中的合理比例为8%－14%之间。
我国抽水蓄能电站概况
六十年代后期才开始研究抽水蓄能电站的开发， 1968年和1973年先后在中国华北地区建成岗南和密云两 座小型混合式抽水蓄能电站。
7.1.2 抽水蓄能电站 (Pumped Storage Power Station)
抽水蓄能电站利用电力负 荷低谷时的电能抽水至上水库， 在电力负荷高峰期再放水至下 水库发电的水电站。又称蓄能 式水电站。它可将电网负荷低 时的多余电能，转变为电网高 峰时期的高价值电能，还适于 调频、调相，稳定电力系统的 周波和电压，且宜为事故备用， 还可提高系统中火电站和核电 站的效率。