抽水蓄能的价值与功能作用

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抽水蓄能电站的社会效益与可持续发展指标

抽水蓄能电站的社会效益与可持续发展指标

抽水蓄能电站的社会效益与可持续发展指标引言抽水蓄能电站作为一种可再生能源利用的技术,具有显著的社会效益和可持续发展潜力。

本文将从经济、环境和社会三个方面分析抽水蓄能电站的社会效益,以及如何利用可持续发展指标来评估其可持续性。

一、经济效益1. 提供稳定的电力供应抽水蓄能电站具备高效的储能特性,可以存储电力以应对高峰期或紧急情况的需求。

通过利用低谷电价时段将多余的电力储存起来,在高峰时段释放出来,抽水蓄能电站可以提供稳定的电力供应,为电网的运行和供需平衡做出贡献。

2. 促进能源转型和碳减排抽水蓄能电站作为一种清洁能源技术,可以有效地整合多种能源资源,如风能、太阳能等。

通过将可再生能源转化为电力并储存起来,抽水蓄能电站可以减少对传统化石燃料发电的依赖,推动能源结构的转型和碳减排。

3. 带动相关产业发展建设和运营抽水蓄能电站需要大量的人力、物力和财力投入,可以带动相关产业的发展。

例如,电站的建设需要工程施工、设备制造等行业的支持,电站的运营和维护需要人员的管理和技术支持,这些都将创造就业机会和经济增长。

二、环境效益1. 减少温室气体排放抽水蓄能电站能够替代传统的化石燃料发电方式,减少温室气体的排放。

由于抽水蓄能电站利用重力势能进行能量转换,不产生二氧化碳等有害气体,对空气质量和全球气候变化具有积极的影响。

2. 保护自然资源与传统水电站相比,抽水蓄能电站对自然资源的占用和破坏更少。

由于抽水蓄能电站大部分依托于地下储水库或水库,对于地表水和生态系统的影响较小,有利于保护当地生态环境和水资源。

3. 降低能源浪费抽水蓄能电站可以储存非高峰时段的多余电力,避免能源的浪费。

在能源储存领域,抽水蓄能电站的能量转换效率通常高达80%以上,相比其他能源储存技术更具优势,可以提高能源的利用率。

三、社会效益1. 促进社会经济发展抽水蓄能电站的建设和运营将带来一系列的社会经济效益。

首先,电站的建设需要大量的劳动力和技术支持,带动就业和人民收入增加;其次,电站的运行和维护需要专业人员提供服务,进一步促进了相关行业的发展;最后,抽水蓄能电站在供电稳定性方面的优势,将有助于其他行业的正常运作和发展。

抽水蓄能电站的作用和效益

抽水蓄能电站的作用和效益

抽水蓄能电站的作用和效益摘要:本文简要介绍了抽水蓄能电站的工作原理,在电力系统中的作用以及相应的静态效益与动态效益。

关键词:抽水蓄能电站;作用;静态效益;动态效益1前言我国的电力建设经过几十年的努力,已基本上达到了电量充足,限制用电的情况已大体消除的程度。

但是,大部分电力系统的调峰能力还很差,为此,许多火电厂被迫使用中型热力机组来调峰。

如此以来,既耗费了燃料,又损伤设备,得不偿失。

因此,发展既能够提高供电质量,又能提高电力系统本身经济性的技术就非常必要,而抽水蓄能电站满足了这一要求。

2抽水蓄能电站的工作原理及作用抽水蓄能电站的工作原理即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,利用基荷火电机组发出的多余电能将下游水库的水抽到上游水库储存起来,在电力负荷出现高峰时(下午及晚上)作水轮机运行,将储存的水泄下来发电。

由此可见,抽水蓄能电站是一种特殊的电源,它具有两大特性:(1)既是发电厂,又是用户,其调峰填谷的功能是其他任何类型发电厂所不具备的;(2)机组启动迅速,运行灵活、可靠,对负荷的急剧变化可以作出快速反应,除调峰填谷外,还适合承担调频、调相、事故备用等任务。

2.1调峰填谷抽水蓄能电站在用电高峰期间发电,在用电低谷期间抽水填谷,可以改善燃煤火电机组和核电机组的运行条件,保证电网稳定运行。

比如十三陵抽水蓄能电站,由于担当了调峰发电、抽水填谷等任务,降低了电网的峰谷差率,减轻了燃煤火电调峰机组的调峰任务,不但为电力系统节约了固定运行费用和燃料费用,而且对电网的稳定运行起到了十分重要的作用。

2.2调频为了保证稳定运行,电网需要具备随时调整发电出力的能力,以适应用户负荷的变化,因此,电网所选择的调频机组必须快速灵敏,随负荷瞬时变化而调整出力。

抽水蓄能电站机组具有迅速而灵敏的开、停机性能,特别适宜于调整出力,因此,能很好地满足电网负荷急剧变化的要求。

2.3紧急事故备用在电网发生故障和负荷快速增长时,要求有发电站能起到紧急事故备用和负荷调整的作用,由于抽水蓄能电站快速灵活的运行特点,很容易实现这一功能。

抽水蓄能的作用

抽水蓄能的作用

抽水蓄能的作用
抽水蓄能作用:
1、储水调度:通过抽水蓄能设施,可以实现水资源的集中利用,实现对水源的控制,用有限的水资源同时满足发电、灌溉、生活等多种用水要求,从而有效地提高水的调度效果。

2、蓄水特定功能:抽水蓄能能够在洪峰期间,储存超过灌溉规模的流量,当蓄水设施出现枯水期,且发电量不足时,利用蓄水的功能可以达到供水和抽水发电的效果。

3、调整水源环境:由于抽水蓄能能够控制涨落,因此能有效改善水环境,弥补河流泥沙贫少,使河流更有利于灌溉,以及有利于维护水环境质量,防止河口<特别是纳污河口>坍塌。

4、应急供水保障:抽水蓄能在干旱年份能够通过蓄水模式,解决应急供水保障功能,弥补缺水现象,同时增加水电站利用率,提高蓄水能力。

5、水电综合开发:抽水蓄能可以将河流库水实现双目标用水,一是供灌溉,另一个是发电,尤其是在水电站流量调控模式中,采用抽水蓄能可以实现能效较高,并加快水电站投产,有利于改善水电综合利用效果,并达到节能环保的目的。

6、洪水防洪降汛:抽水蓄能能够综合利用水资源,促进水动力学进程的稳定,为洪水防洪和降汛提供可靠的保障,当水库处于高位时,利用抽水蓄能能够进行蓄洪,降低洪水对人类的影响。

7、利用洪峰功能:抽水蓄能能够利用洪水形成的洪峰,在洪峰时段调节大量水源,得以实现蒸发时段抽水发电、过剩供水时实现把洪峰期发电,并扩大抽水蓄能时能同时发挥灌溉和发电作用,提高灌溉和发电的综合效益。

8、改善水质:抽水蓄能通过合理的用水水质和流量调度,多次循环利用,合理分配水位,不仅可以确保水量,还同时可以使水质更加稳定,改善水环境,保证水资源持续可利用。

抽水蓄能电站作用及效益-2

抽水蓄能电站作用及效益-2

抽水蓄能电站发展及其作用分析顾文钰水利水电工程 121302020019摘要: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。

本文主要介绍了我国抽水蓄能电站的建设与发展的历史、现状、未来的发展趋势以及发展过程中存在的一些问题。

然后结合天荒坪抽水蓄能电站,简要描述分析了抽水蓄能电站在电网中的作用与效益。

关键词:抽水蓄能电站、发展、历史、现状、趋势、问题、天荒坪、效益、作用。

Abstract:Pumped Storage Power Station is take advantage of the the energy pumping highest power load low reservoir , and then turn on the water to the lower reservoir to generate electricity of hydropower in electricity peak load. This article describes the history of the construction and development of pumped storage power station in China, the present situation, a number of problems in the future development trends as well as the development process. Then combined Tianhuangping Pumped Storage Power Station, a brief description of the functions and benefits of Pumped Storage Power Station in the grid.Keywords: Pumped Storage Power Station, development, history, current status, trends, problems, Tianhuangping, benefits, functions.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。

储能技术的三类价值体现

储能技术的三类价值体现

储能技术的三类价值体现在过去相当长一段时间,储能在电网的应用技术主要是抽水蓄能,应用领域主要是移峰填谷、调频及辅助服务等。

近年来,随着新能源发电技术的发展,风电、太阳能光伏发电等波动性电源接入电网的规模不断扩大,以及分布式电源在配网应用规模的扩大,储能及其在电网的应用领域和应用技术都发生了很大变化。

储能技术类型不断增多,应用范围也在扩大,本文就从储能技术的类型与应用范围谈起。

储能技术即能量存储和再利用的技术,按其基本原理分类,可分为物理储能、化学储能以及一些前沿储能技术,其中物理储能包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、超导储能等,化学储能有铅炭电池、锂离子电池、液流电池、钠硫电池、超级电容器等,液态金属电池、铝空气电池、锌空气电池等属于比较前沿的技术。

不同的储能技术其特征和应用范围也有所区别。

单从储能技术评价指标来看,就包括功率规模、持续时间、能量密度、功率密度、循环效率、寿命、自放电率、能量成本、功率成本、技术成熟度、环境影响等。

可以说,没有一种单一储能技术可以适应所有的储能需求,应按需选择合适的储能技术或技术组合。

1、储能技术简介1.1抽水蓄能电站抽水蓄能使用两个不同水位的水库。

谷负荷时,将下位水库中的水抽入上位水库;峰负荷时,利用反向水流发电。

抽水储能电站的最大特点是储存能量大,可按任意容量建造,储存能量的释放时间可以从几小时到几天,其效率在70%——85%。

1.2压缩空气储能压缩空气储能系统主要由两部分组成:一是充气压缩循环,二是排气膨胀循环。

在夜间负荷低谷时段,电动机—发电机组作为电动机工作,驱动压缩机将空气压入空气储存库;白天负荷高峰时段,电动机—发电机组作为发电机工作,储存的压缩空气先经过回热器预热,再与燃料在燃烧室里混合燃烧后,进入膨胀系统中(如驱动燃气轮机)发电。

1.3飞轮储能系统飞轮储能利用电动机带动飞轮高速旋转,将电能转化成机械能储存起来,在需要时飞轮带动发电机发电。

近年来,一些新技术和新材料的应用,使飞轮储能技术取得了突破性进展,例如:磁悬浮技术、真空技术、高性能永磁技术和高温超导技术的发展,极大地降低了机械轴承摩擦与风阻损耗;高强度纤维复合材料的应用,飞轮允许线速度大幅提高,大大增加了单位质量的动能储量;电力电子技术的飞速发展,使飞轮储存的能量交换更为灵活高效。

抽水蓄能演讲稿范文高中生

抽水蓄能演讲稿范文高中生

大家好!今天,我站在这里,非常荣幸能够和大家分享关于抽水蓄能的话题。

在我国新能源发展的大背景下,抽水蓄能作为一种清洁、高效、稳定的储能方式,备受关注。

下面,我将从抽水蓄能的原理、优势、应用等方面,为大家详细阐述这一新能源技术。

一、抽水蓄能的原理抽水蓄能是一种利用水流的势能和动能进行能量转换的储能方式。

其基本原理如下:1. 在低水位时,利用电网低谷时段的电能,将水从低处抽到高处,使水具有势能。

2. 在高水位时,水从高处流向低处,带动水轮机旋转,产生电能。

3. 电网高峰时段,抽水蓄能电站将储存的水释放,通过水轮机发电,为电网提供电能。

二、抽水蓄能的优势1. 清洁环保:抽水蓄能是一种零排放、无污染的清洁能源,有助于减少环境污染。

2. 高效稳定:抽水蓄能具有高转换效率,可快速响应电网需求,提高电力系统的稳定性。

3. 调峰填谷:抽水蓄能电站可利用低谷时段的电能,将水储存起来,在高峰时段释放,实现电力系统的调峰填谷。

4. 促进新能源发展:抽水蓄能电站可与其他新能源如风能、太阳能等互补,提高新能源的利用效率。

5. 经济效益:抽水蓄能电站具有较长的使用寿命,经济效益显著。

三、抽水蓄能的应用1. 电网调峰填谷:抽水蓄能电站可快速响应电网需求,提高电力系统的稳定性,降低弃风、弃光现象。

2. 新能源并网:抽水蓄能电站可与其他新能源互补,提高新能源的利用效率,推动新能源发展。

3. 电力市场交易:抽水蓄能电站可参与电力市场交易,实现经济效益最大化。

4. 农业灌溉:抽水蓄能电站可利用多余的水资源进行农业灌溉,提高水资源利用率。

四、我国抽水蓄能发展现状近年来,我国抽水蓄能发展迅速,已成为全球最大的抽水蓄能市场。

截至2021年底,我国抽水蓄能电站装机容量达到2530万千瓦,占全球装机容量的30%以上。

未来,我国将继续加大抽水蓄能投资,力争到2030年,抽水蓄能装机容量达到6000万千瓦。

五、结论抽水蓄能作为一种清洁、高效、稳定的储能方式,在我国新能源发展中具有重要地位。

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。

储能技术-抽水蓄能

储能技术-抽水蓄能
以便在电网发生紧急情况下快速投入使用;可对机组安排检查维修,提高运
行安全性。此外,为了机组安全性,静止工况还可以作为发电工况和抽水工
况切换的过渡状态。
发电工况及抽水工况
发电工况指抽水蓄能机组处于发电状态。当电力负荷出现高峰时,抽水
蓄能机组运行在发电工况,向电力系统输送电能。
抽水工况指抽水蓄能机组处于抽水状态。当电力负荷低谷时,抽水蓄能
抽水蓄能电站的水头与蓄水位的变化规
律主要由水库形状以及库容大小决定。
假定上水库从正常蓄水位Z 开始放水,
UN
当放水量达到ΔV 时,其水位下降至Z ;此
1
U1
时,下水库由于接收到ΔV 的水量,其水位也
1
由死水位Z 上升至Z 。
LD
L1
当上水库的蓄水位下降至死水位ZUD 后,
抽水蓄能电站不再能继续放水发电,下水库
串联式抽水蓄能电站的电动机和发电机功能被集成到同一台机组中,抽水蓄
能电机同时与水轮机和水泵相联结,称为串联式机组。串联式机组具有较高的
运行效率,但工程投资偏大。
可逆式抽水蓄能电站
可逆式抽水蓄能电站在串联式抽水蓄能电站的基础上将水泵和水轮机合并
为一套,称为可逆式水泵水轮机。可逆式水泵水轮机具有贯流式、轴流式、斜
➢ V形曲线的右侧对应状态2,此时定子
电流滞后电压90°,机组向电网输出感
性无功功率
➢ V形曲线的左侧对应状态3,此时定子电流超前电压90°,机组向电网吸收
感性无功功率
调相原理可总结为:增加励磁电流机组输出的无功功率增加(吸收的无功
功率减少);减小励磁电流输出的无功功率减少(吸收的无功功率增加)。
2.3 抽蓄机组的运行模式
2.2 抽水蓄能电站的原理

绿色抽水蓄能施工实现方案与效益

绿色抽水蓄能施工实现方案与效益

绿色抽水蓄能施工实现方案与效益在全球应对气候变化的背景下,绿色抽水蓄能作为一种高效、灵活的能源调节手段,越来越受到重视。

其施工方案和所带来的环境及经济效益是本讨论的重点。

抽水蓄能技术主要用于调节电网负荷,稳定可再生能源的波动性。

其原理是利用电力多余时将水从低处抽至高处储存;在用电高峰期再将水释放,发电以满足需求。

这种方式不仅实现了能量的再利用,还有效减少了对化石燃料的依赖。

现场勘查与设计实施绿色抽水蓄能工程的第一步是进行现场勘查。

通过对地形、地质、水源等要素的全面分析,设计师能够确定抽水蓄能电站的最佳位置。

选择合适的地点不仅要保证水源的稳定性,还要结合周边生态环境,确保施工过程对自然的干扰最小化。

在设计阶段,也要考虑到未来的设备维护及安全防范。

现代工程设计越来越注重数字化工具的应用。

利用三维建模技术,设计师可以在计算机上模拟蓄能过程,从而优化水流的路径,最大限度地提高发电效率和蓄能能力。

施工过程中的环保措施施工是实施绿色抽水蓄能的关键环节。

为了减少对环境的破坏,需要制定严格的施工管理措施。

施工队伍应尽量选择低噪音、低排放的机械设备,确保施工过程中对周围生态环境的影响降到最低。

对施工现场进行有效的水土保持工作,防止泥石流及水土流失现象。

工人培训是施工中另一个不可忽视的环节。

通过系统的培训,确保每位工人懂得环境保护的重要性,掌握相关的安全技能,有效应对各种潜在危险。

这不仅关乎人员安全,更与施工现场的环境保护密切相关。

技术创新与设备选型在设备选型上,绿色抽水蓄能电站通常会倾向于选择高效能的水泵和发电机组。

采用先进的变频控制技术,可以实现水泵和发电机的动态适应,有效提高工作效率,降低能耗。

数字化监控系统能够实时监测水位、流量、发电量等参数,确保系统长时间运行的稳定性。

通过数据分析,可以更精准地预测供需变化,优化运行模式,提升整体效益。

综合效益分析绿色抽水蓄能的经济效益明显。

初期投资虽然相对较大,但投入运营后的电网调节能力及稳定性将为电力公司带来可观的回报。

抽水蓄能可行性报告

抽水蓄能可行性报告

抽水蓄能可行性报告一、引言近年来,随着全球对可再生能源的需求不断增加,抽水蓄能作为一种高效能源储存技术备受关注。

本报告将对抽水蓄能技术进行可行性分析,旨在评估其在未来能源系统中的潜力以及面临的挑战。

二、背景和原理抽水蓄能是一种将电力转化为重力势能并储存在高地势区域的技术。

具体而言,该技术利用空闲或低负荷时的电能将水抽升至高地势储存,并在需要电力时通过释放水势能来再次产生电力。

这种技术具备灵活的响应性和高效能的特点,被广泛认可为一种可靠且可持续的能源储存方式。

三、优势和潜力1. 可调度性:抽水蓄能系统能够根据电网需求灵活调整输出功率,对电力系统的调度具有重要意义。

特别是在面临高峰期或需要频繁调整电力负荷的情况下,抽水蓄能可以迅速响应,并提供所需的电力支持。

2. 高效能:抽水蓄能系统的能量转化效率高达80-90%,远高于其他储能技术。

这意味着抽水蓄能可以有效地吸收和释放电力,并在能源转换过程中损失较少。

3. 可持续性:由于抽水蓄能利用水力作为主要能源来源,不产生二氧化碳等温室气体排放,因此与传统能源发电相比,其环境友好性更高。

这使得抽水蓄能在应对气候变化和实现可持续发展目标方面具有巨大潜力。

4. 储能规模:由于技术成熟且规模经济效应显著,抽水蓄能系统的容量可以灵活扩展,从几兆瓦到几千兆瓦不等。

这为抽水蓄能系统在供电需求日益增长的现代社会中发挥更大的作用提供了可能。

四、挑战和限制1. 地理条件限制:抽水蓄能系统需要在拥有适合的地形条件的区域建设。

然而,这些地形条件并不是到处都能满足的,并且在一些地区可能缺乏合适的地理环境。

2. 生态环境保护:抽水蓄能系统的建设可能涉及到水库和水坝等基础设施的建设与管理。

因此,在确保洪水管理和生态保护方面需要进行仔细的评估和规划,以降低对生态环境的潜在影响。

3. 技术成本和周期:抽水蓄能系统的建设成本较高,需要深入的工程规划和长期的承建周期。

这对项目的经济可行性提出了一定的挑战,需要充分评估成本效益。

抽水蓄能

抽水蓄能


在3种联营模式下均假设核电不参与调峰, 运行容量N恒为624万kW,日发电小时数为 24 h。
完全跟踪

设抽水蓄能与核电捆绑运行容量为S,在i时 刻核电出力为N(i),抽水蓄能出力为S(i)(负 值表示抽水),核蓄联合运营后完全跟踪 典型日负荷曲线,则有:

式中,i=1,2,…,24; nc为核电厂用电率;sc为 抽水蓄能厂用电率;p(i)为i时刻系统负荷率。
抽水蓄能运行原理

抽水蓄能电站的运行原理是利用电力负荷 低谷时的电能把水抽至上水库,将水能转 化为电能,在电力负荷高峰时期再放水至 下库发电,将水能转化为电能,它将电网 负荷低谷时的多余电能,转变为电网高峰 时期的高价电能,起到电网调峰的作用。
抽水蓄能的作用



静态作用 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。 由此可以看出,抽水蓄能电站既可以作为 电源又可以作为负荷。
三段跟踪

根据当地的典型日负荷曲线,把一天划分 为峰、平、谷3个时段,核蓄联营机组的出 力曲线相应也分为3个时段,捆绑的抽水蓄 能机组在3个时段内出力状态不同,有效出 力也不同。
三段跟踪


设峰、平、谷三时段对应时间分别为Hf 、Hp 和Hg,抽水蓄能机组每时段有效出力容量分 别为Sf (发电)、Sp (发电或抽水)和Sg (抽水), 则每时段联营机组的有效出力分别为N+ Sf 、 N± Sp 和N—Sg 。 抽水蓄能机组三时段的最大出力为捆绑容量 S, 即S=Max(Sf ,Sp , Sg ),抽水蓄能机组独立 运行容量为Sd。

抽水蓄能知识

抽水蓄能知识

发布时间:2013-05-09文章来源:null有些人认为:抽水蓄能电站用4度电抽水,只发3度电,反而亏了1度电,是得不偿失的。

事实上,抽水蓄能电站是利用了电网低谷运行时的电能,不仅提高了电网运行的经济性,而且也提高了电能的质量,当电网高峰运行时,抽水蓄能电站发电,也解决了电网高峰需电的问题。

因而“用4度电换3度电”是协调电网供需矛盾的过程,可比喻为“废铁炼好钢”的过程。

实际上,出现这样的言论并不奇怪,由于一部分人对抽水蓄能电站的认识还停留在表面,没有进行全面的分析。

因为抽水蓄能电站效益不体现在其本身的发电量上,而主要反映在电网和火电站或其它电站的运行效益之中,需要从全网的角度来分析、评价、核算抽水蓄能的经济效益。

抽水蓄能电站灵活的调峰功能和抽水时的填谷作用,可以改善火电或其它电机组的运行条件,使其能为均匀的出力在最优状况下运行,即可提高设备利用率和运转效率,延长机组寿命,又能减少运行维护费用,尤其是可降低火电站的发电煤耗。

太原工业大学唐英彪等学者提出了抽水蓄能电站系统效率的概念和相应的计算模型,从理论上分析了它在电力系统中的作用。

抽水蓄能电站的系统效率,就是因其投入运行而使系统产生的能耗变化率。

系统效率作为一个量化指标,可用输入与输出能量的比值来表示,输入能量是以相应标煤耗量表示的由蓄能电站吸收的低谷电量;而输出能量包括以等效煤耗量表示的由蓄能电站发出的峰荷电量和因蓄能电站投入运行而使系统减少的能耗。

系统减少的能耗可用有、无抽水蓄能电站的两种情况下电力系统能耗的差来表示。

系统效率一般大于1,说明抽水蓄能电站投入系统后是节煤的。

节煤量的大小与所在电力系统的负荷特性和电源组成有关,也与抽水蓄能电站在系统中的运行方式。

发布时间:2013-05-09文章来源:null抽水蓄能电站在电网中由顶峰填谷作用而产生的经济效益,称为静态效益。

包括:1)容量效益:抽水蓄能电站是调节电网负荷曲线高峰和低谷之间差距的有效措施。

抽水蓄能电站在电力系统中的作用与发展

抽水蓄能电站在电力系统中的作用与发展

抽水蓄能电站在电力系统中的作用与发展发布时间:2022-06-14T07:08:10.879Z 来源:《新型城镇化》2022年12期作者:徐越峰李麟峰郑彬彬李隆飞丁任权[导读] 目前中国的抽水蓄能电站工程起步迟滞,发展速度亟待提升,且在全国电网中的比重较低。

已建成抽水蓄能电站的工作实绩已经证明,它在电网中的关键功能已经难以取代。

但由于泵送蓄能资料丰富,随着国民经济的持续发展以及电网体制改革的进一步推进,电网中对抽水蓄能电站的要求也越来越迫切,而抽水蓄能电站也将在电网中起到更为重要的功能。

湖南平江抽水蓄能有限公司湖南岳阳 414500摘要:目前中国的抽水蓄能电站工程起步迟滞,发展速度亟待提升,且在全国电网中的比重较低。

已建成抽水蓄能电站的工作实绩已经证明,它在电网中的关键功能已经难以取代。

但由于泵送蓄能资料丰富,随着国民经济的持续发展以及电网体制改革的进一步推进,电网中对抽水蓄能电站的要求也越来越迫切,而抽水蓄能电站也将在电网中起到更为重要的功能。

关键词:抽水蓄能电站;电力系统;应用价值和发展一、抽水蓄能电站的作用(一)调峰发电系统的负载,每时每刻都在发生变化。

一般电网在发电设备容量与供电负荷大致均衡的前提下,每日均会发生二次供电高峰期,即早高峰与晚高峰。

而供电负荷的早高峰通常发生在上午九点晚上十一点之间,晚高峰则通常发生在晚上七点到十一点。

但随着季节的变化,早、晚负荷高峰出现的时间会稍有差别。

电网用电高峰期时负荷上升速度较快,而火电等电源又无法适应负载提高的速率特点,因此必须抽水蓄能电站进行调峰发电,以解决电网供应之不足。

抽水蓄能电站主要承担电网的调峰运营任务,可替代传统火电机组容量或降低火力机组的调峰运营深度,有效降低系统能源耗费和运营费用,增强了电网运营的安全性和经济效益。

(二)抽水填谷电网低谷负荷一般出现在后夜至凌晨。

当用电低谷时,由于供电系统中大量地富余电力得不到有效使用,而电力也无法储备,则需要通过降低水力发电设施的总出力,以提高局域网中能源的供求平衡点,同样又提高了电网的供水品质和用电效率。

抽水蓄能电站的运行机制及其在能源储备中的应用探究

抽水蓄能电站的运行机制及其在能源储备中的应用探究

抽水蓄能电站的运行机制及其在能源储备中的应用探究摘要:抽水蓄能电站是一种先进的清洁能源技术,本文从抽水蓄能电站的基本运行机制、在能源储备中的应用探究、技术创新和未来发展趋势等方面进行了综述,探讨其应用价值、发展前景和可能的解决方案。

关键词:抽水蓄能电站、能源储备、技术创新、未来发展。

一、引言(一)抽水蓄能电站的定义和基本概念抽水蓄能电站是一种利用水能进行能量转化的电力工程设施,具有储能、调峰和平衡电力系统等多种功能。

其基本原理是利用电网低谷期的便宜电价,将水从低水位储能池抽到高水位储能池,电网高峰期时将储存的水通过水轮发电机组释放,产生电能,并输送至电网供应用电负荷。

(二)论文的主要研究内容和目的本文主要介绍抽水蓄能电站的运行机制、在能源储备中的应用探究、技术创新和未来发展趋势等方面的综述,并探讨其应用价值、发展前景和可能的解决方案,旨在为清洁能源领域的研究和实践提供参考。

二、抽水蓄能电站的运行机制(一)概述抽水蓄能电站的基本构造和组成部分抽水蓄能电站由水泵、涵洞、输水管道、涵洞、水轮机、发电机等构成,通常分为上、下水池和地下厂房三部分。

其中,上下水池用于储存水能,水轮机和发电机组成的装置则负责将水能转化为电能。

涵洞和输水管道是将上下水池连通起来,实现水能的转移和储存。

整个电站通过控制电机、水泵和水轮机等设备的启停和调节,实现对水能和电能的储存和释放。

(二)描述抽水蓄能电站的运行流程和原理抽水蓄能电站的运行原理是将电能和水能进行相互转化,实现电网的峰谷电量平衡,抽水蓄能电站的运行流程包括储水、抽水、储能、发电和回泵等五个阶段,如下所述:储水阶段:电站开始运行后,上游水库中的水被泵送到上游储能池,即抽水蓄能电站的上水池。

此时,下游储能池即电站的下水池水位处于低水位状态。

抽水阶段:当电网需求低谷期到来时,电站通过泵站将水从下水池输送到上水池,水位逐渐提高。

储能阶段:在上水池水位达到峰值时,电站停止抽水并开始储能。

抽水蓄能电站的工作原理

抽水蓄能电站的工作原理

抽水蓄能电站的工作原理抽水蓄能电站是一种利用水的高位和低位之间的高度差来进行能量转换的电力发电装置。

它通过将低峰时段的电力转化为水的潜能能量,储存起来,在高峰时段通过释放水能将其转化为电能。

一、整体工作原理抽水蓄能电站由上池、下池、水轮机发电机组和升降水泵站这几个主要部分组成。

工作过程如下:1. 低负荷时期:在低负荷时期,电站具备较多的电力供应,此时主要工作是将电力转化为水的潜能能量储存起来。

通过启动水泵,将下池中的水抽到上池,提高上池的水位。

这时,水泵作为驱动再生水轮机发电机组的电动机,利用低电价时段的电能,将水从低位抽升到高位,提高上池的水位和储能。

2. 高负荷时期:在高负荷时期,需求大量电能,而此时电力供应相对紧张。

为满足电网的需求,水轮机发电机组开始运转。

水会从上池流下,通过连接水轮机的水管,进入下池。

在这个过程中,水能转化为动能,驱动水轮机发电机组产生电能。

通过这种方式,将储存在抽水蓄能电站中的水潜能能量转化为电能,满足高负荷时期的电力供应需求。

二、具体工作原理1. 上池:上池是一个位于较高海拔处的储水库,具有较大容积和较高水位。

在低负荷时期,水会被从下池抽升至上池,以储存能量。

上池的对象是通过建筑大坝或者其他结构物进行储存,以保证足够的水量和水位。

2. 下池:下池位于较低海拔处,容积较小且水位较低。

在抽水过程中,上池中的水被抽下至下池,以释放能量。

下池通常是建立在水流较强的河流或者溪流下游的地方,通过合适的建筑物进行调控。

3. 水轮机发电机组:水轮机发电机组是抽水蓄能电站的核心部分。

水从上池流向下池的过程中,通过水轮机转动,驱动发电机输送电能。

水轮机的旋转运动将水能转化为机械能,进而转化为电能。

4. 升降水泵站:升降水泵站是抽水蓄能电站中的关键设备。

在低负荷时期,电能会被用于驱动水泵,将水从下池抽升至上池,储存能量。

而在高负荷时期,水轮机发电机组的运转能够将水的潜能能量转化为电能,以满足电网需求。

抽水蓄能电站的环境效益与社会影响分析

抽水蓄能电站的环境效益与社会影响分析

抽水蓄能电站的环境效益与社会影响分析抽水蓄能电站是一种利用水能和电能相互转换的能源装置,其独特的工作原理使得其在环境效益和社会影响方面都具有重要意义。

本文将对抽水蓄能电站的环境效益和社会影响进行分析和评估。

首先,抽水蓄能电站对环境的效益主要表现在以下几个方面:1. 清洁能源:抽水蓄能电站采用水能和电能的转换方式,不需要燃料燃烧,不会排放气体和颗粒物,因此是一种清洁能源,对空气质量的改善具有积极作用。

2. 节约水资源:抽水蓄能电站在运行过程中,可以重复利用水资源,实现高效循环。

当电网需要负荷时,电站将水从下游泵回上游蓄能池,当需要储能时,再将水从上游释放下来驱动水轮发电机发电。

这种循环利用方式有利于减少对水资源的消耗,对提高水资源利用效率具有积极意义。

3. 调节电力输出:抽水蓄能电站具有灵活性和调节性,可以根据电网需求调整电力的输出。

在电能需求低谷时,可通过水泵将水从下游提升至上游,以储备能量;在电能需求高峰时,可通过释放水来驱动水轮发电机,快速输出电力,实现电力负荷平衡和网优化。

这种调节性可有效应对电力系统的波动性和不确定性,提高电力系统的稳定性和可靠性。

其次,抽水蓄能电站的建设和运营对社会的影响也是重要的考虑因素。

以下是一些可能的社会影响:1. 就业机会:抽水蓄能电站建设和运营需要大量的专业人员,包括工程师、技术人员和维护人员等。

这将为当地社区提供就业机会,促进经济发展和人力资源的流动。

2. 经济效益:抽水蓄能电站的建设和运营将促进电力产业链的发展,带动相关产业的增长,如设备制造、工程建设、水利工程等。

这有助于地区经济增长,提高当地居民的生活水平。

3. 旅游与景观:一些抽水蓄能电站建设在自然风景秀丽的地区,如山区、河流等场所。

这些电站的建设和运营可提供旅游观光机会,吸引游客前来参观和体验。

同时,电站本身的建筑和景观设计也可以为当地地区增加独特的风景。

然而,抽水蓄能电站也可能带来一些负面影响,我们也需要对其进行考虑和管理:1. 水资源管理:抽水蓄能电站需要大量的水资源来进行运作。

新型电力系统场景下抽水蓄能的应用探讨

新型电力系统场景下抽水蓄能的应用探讨

新型电力系统场景下抽水蓄能的应用探讨摘要:近代以来,人类利用和改造自然的步伐逐步加快,地球资源和环境的开发利用水平也日益提高。

一些国家和地区的开发利用程度已接近当地资源环境承载能力的极限。

众所周知,水是生命之源、生态之基、生产之钥。

实现水资源的有效保护和利用,关系到国家安全和民族复兴。

促进能源结构调整,促进低碳技术和环境保护的发展,应对全球气候变化,实现“碳峰值和碳中和”的战略目标,是国家的重要基础。

为此,充分利用水利资源灵活的调节能力建立抽水蓄能电站,可有效降低电网中的弃风弃光率,合理优化现有能源结构,建立水风光储一体化的能源波动系统,大力推进碳减排。

关键词:新型;电力系统;抽水蓄能;应用引言提高可再生能源在电网中的普及率是能源互联网的研究目标之一。

水电具有效率高、灵活性好、功能大、开发时间长、能为电网提供惯性等特点,它在调峰和调频性能方面具有独特的优势,水电站水库容量可灵活调节,具有快速启停或调节发电量的能力。

抽水蓄能可实现电能与势能的互相转化,可利用电力负荷低谷时的电能将水从下水库抽至上水库转化为势能,在电力负荷高峰期再放水至下水库发电,对优化电网资源配置意义重大,具有能量密度高、储能容量大的特点,可利用巨大的调节库容,较好补充风力、光伏等新能源发电的波动性和间接性,是能源互联网发展不可或缺的重要储能技术。

1抽水蓄能所谓“水储能”,是根据电力系统的需求或新能源发电的需要,以水体为介质,通过水库和机组进行储排水调节,起到调峰填谷、跟踪负荷和电力时移的作用。

抽水蓄能电站利用上、下水库进行抽水蓄能,这是最典型的“水储能”模式。

传统水电站基本上都是按独立供电设计,机组利用小时数大。

为了增加调节能力,可以通过扩大水库容量,或在上下台阶之间增加可逆机组或泵站来增加电站的调节能力,从而增加电站的调节能力。

抽水蓄能技术经济指标最优、能量规模最大的储能品种,是“水储能”最典型形式。

在新建电力系统的关键路径中,抽水蓄能具有提高电力系统应急能力的安全保障功能,跟踪系统需求快速响应的灵活调节功能,全生命周期高效回收、减排、减碳的绿色储能功能,规模经济显著。

抽水蓄能水电站

抽水蓄能水电站

抽水蓄能电站摘要:抽水蓄能电站,是一种具有启动快、负荷跟踪迅速和快速反应的特殊电源它既是一个电站又是一个电网管理工具,它有发电、调峰、调频、调相、事故备用、黑启动等诸多功能,同时还有节约能源和保护环境等特点。

抽水蓄能电站有利于“全国电网”的稳定运行;有利于经济地进行“西电东送”;有利于节能减排,优化电源结构。

关键词:抽水蓄能电站、顶峰填谷、静态效益、动态效益一、抽水蓄能电站概述1、抽水蓄能电站定义抽水蓄能电站是装设具有抽水及发电两种功能的机组,利用电力机组低谷负荷期间的剩余电能向上水库抽水储蓄水能,再在系统高峰负荷期间从水库放水发电的水电站。

2、抽水蓄能电站介绍抽水蓄能电站不同于一般水力发电站。

一般水力发电站只安装有发电机,将高水位的水一次使用后弃之东流,而抽水蓄能电站安装有抽水——发电可逆式机组,既能抽水,又能发电。

在白天或前半夜,水库放水,高水位的水通过机组发电,将高水位的水的机械能转化为电能,向电网输送。

缓解用电高峰时电力不足问题;到后半夜,电网处于低谷,电网中不能储存电能,这时机组作为抽水机,将低水位的水抽向高水位,注入上库。

这样,用电低谷电网中多余的电能转化为水的机械能储存在水库中,解决了电能不能储存的问题。

抽水蓄能电站包括上水库、高压引水系统、主厂房、低压尾水系统和下水库。

按电站有无天然径流分为纯抽水蓄能电站和混合式抽水蓄能电站。

(1)、纯抽水蓄能电站:没有或只有少量的天然来水进入上水库来补充蒸发、渗漏损失,而作为能量载体的水体基本保持一个定量,只是在一个周期内,在上、下水库之间往复利用;厂房内安装的全部是抽水蓄能机组,其主要功能是调峰填谷、承担系统事故备用等任务,而不承担常规发电和综合利用等任务。

(2)、混合式抽水蓄能电站:其上水库具有天然径流汇入,来水流量已达到能安装常规水轮发电机组来承担系统的负荷。

因而其电站厂房内所安装的机组,一部分是常规水轮发电机组,另一部分是抽水蓄能机组。

抽水蓄能电站在可持续城市发展中的应用

抽水蓄能电站在可持续城市发展中的应用

抽水蓄能电站在可持续城市发展中的应用随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的提高,可持续发展已成为当今城市规划和能源政策的重要目标之一。

抽水蓄能电站作为一种可再生能源的代表,具有重要的应用价值。

本文将探讨抽水蓄能电站在可持续城市发展中的应用,并讨论其对城市能源供应和环境影响的影响。

抽水蓄能电站是一种通过利用水力能将电能转化为潜在能量并储存起来的电站。

在高峰用电时,电网将超过需求的电能用来抽水,并将水储存在上方的水库中;在低谷用电时,通过释放储存的水力能,将之转化为电能。

这种系统具有很高的效率,并且在转化过程中无排放,因此被广泛视为可再生能源的重要组成部分。

在可持续城市发展中,抽水蓄能电站具有以下几个重要的应用方面。

首先,它能够平衡电力系统的负荷,提供可靠且稳定的电力供应。

由于城市能源需求具有高峰和低谷时段的差异,传统电力系统可能无法满足高峰期的需求,导致供电不稳定。

而抽水蓄能电站可以在低谷时段获取多余的电能并储存起来,在高峰时段释放,从而平衡供需之间的差异,确保稳定的电力供应。

其次,抽水蓄能电站有助于优化可再生能源的利用。

许多可再生能源,如风力和太阳能,在产生时具有不稳定性。

通过将电能转化为潜在能量,并在有需求时释放,抽水蓄能电站可以帮助管理可再生能源的波动性,减少因风力和太阳能等能源的不稳定性而导致的能源供应问题。

此外,抽水蓄能电站还可以作为备用电力供应的重要手段。

在城市中,突发事件或紧急情况可能导致电力系统故障或中断。

抽水蓄能电站具有快速响应的特点,可以在电力系统故障时迅速释放储存的能量,为城市提供短期的备用电力供应,保证城市基础设施和居民的正常运行。

然而,抽水蓄能电站在可持续城市发展中的应用也存在一些挑战和问题。

首先,抽水蓄能电站的建设和维护成本较高。

由于需要建设大型水库和输电线路,以及维护水泵和涡轮-发电机组等设备,抽水蓄能电站的投资成本相对较高。

此外,由于抽水蓄能电站通常需要大量的水资源,水资源的管理和利用也是一个重要的问题。

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抽水蓄能的价值与功能作用一抽水蓄能的资源价值抽水蓄能是一种经济资源。

抽水蓄能可以把低价值能源转换成高价值能源,可以优化系统能源资源的利用,实现对不同价值、不同质量电能的时空移动,可以产生比他消耗的能源多得多的经济价值。

抽水蓄能是系统中一种不可缺少的特殊生产资源,依托于电力系统的高可靠性、顶峰填谷、调频调相等客观需求而存在的。

常规电源有其调节约束,不能完全满足系统在故障等运行工况下的调节需求,需要备有一定容量的抽水蓄能,以备系统可以动态的随时的调用以应对其客观特性。

抽水蓄能站址资源本身是一种稀缺资源。

抽水蓄能站址选择受制于外部环境因素,对水头、地质等要求较高,地理位置、自然条件优良的站址有限。

如同煤炭、石油及常规水电资源一样,抽水蓄能站址资源本身是一个国家的稀缺资源。

二抽水蓄能电站功能作用1.保障电力系统安全稳定运行和电力有序供应(1)充当事故应急电源,保障系统安全稳定运行。

系统发生大功率缺失后,为了保障频率稳定、控制潮流在运行限额内,需要及时增加发电出力。

相比煤电、气电,抽水蓄能机组启动时间短、调节速率快,可在一分钟左右从停机开至满发;相比常规水电,抽水蓄能电站更靠近负荷中心,大幅增发不影响系统稳定,且支撑系统电压的作用更强。

因此,抽水蓄能已经成为电力系统中最优先调用的应急电源,在多次重大事故处理时紧急开机满发,有力地保障了系统安全稳定运行,是安全保底电力系统的重要组成部分。

抽水蓄能机组在应对北京“5.29”燃气机组大规模停机事件中,为保障首都电网安全稳定运行发挥重要作用。

2019年5月29日,北京地区燃气机组因燃气压力低发生大规模停机事件,北京电网受电比例及各分区主变负载率迅速上升,网内电压支撑能力不足,系统安全稳定运行受到严重威胁。

事故处置过程中,华北电力调控分中心迅速开启十三陵抽水蓄能机组,有效缓解功率缺额、主变负载率过快上升及电压支撑能力不足等问题,为保障首都电网安全稳定运行发挥重要作用。

抽水蓄能机组在英国“8.9”大停电事故中,为迅速恢复系统至正常运行状态发挥重要作用。

当地时间2019年8月9日傍晚,英国发生大面积停电事故,波及包括首都伦敦在内的英格兰、威尔士等大片地区,造成约100万用户停电。

事故处置过程中,英国电网调度机构积极采取措施,调用抽水蓄能机组等快速响应能力,短时增加出力124万千瓦,迅速恢复频率至50Hz,恢复系统至正常运行状态。

(2)作为黑启动电源,在大停电发生后及时恢复供电。

近年来,美国、英国、印度、巴西等国发生的大停电事故警示我们,发生大面积停电的风险始终存在,电力系统中须配置一定规模的黑启动电源。

抽水蓄能电站上库蓄能可靠、启动速度快、发电出力调节灵活、可持续供电时间长,是系统首选的黑启动电源,可为保障极端事故下的电力系统快速有序恢复提供有力支撑。

(3)承担系统尖峰负荷,保障电力有序供应,容量效益明显。

我国电力电量平衡格局总体呈现“电量平衡有余,季节性用电高峰期间电力平衡能力偏紧”的特点。

充分发挥抽水蓄能电站容量效益,保障系统迎峰度夏期间尖峰负荷供给,减少了系统为应对短时尖峰负荷的燃煤等机组装机容量。

例如,2017、2018年,“三华”电网负荷大于97%当年最大负荷的小时数约在30小时左右,占全年时长比重在0.3%左右;大于95%当年最大负荷的小时数约在50小时左右,占全年时长比重在0.6%左右。

在夏季大负荷期间,华东电网抽水蓄能电站总体呈现“两抽三发”或“三抽三发”方式运行,华北、华中电网抽水蓄能电站总体呈现“一抽两发”方式运行,有力的保障电力平衡,减少了用户有序用电。

2.提升清洁能源利用水平抽水蓄能削峰填谷作用明显,可有效助力系统消纳清洁能源。

一是抽水蓄能电站顶峰发电的能力,可减少常规机组开机方式,降低系统中常规机组的最低技术出力,为消纳清洁能源腾出空间。

二是弃电时段,抽水蓄能电站可以抽水储能,将弃电量存储起来,提升清洁能源利用水平。

此外,抽水蓄能调节迅速灵活,是应对高比例新能源系统有功波动性变大的有效手段。

(1)提升新能源利用水平,实现新能源消纳“双升双降”。

夜间低谷时段风电消纳、午间平峰时段光伏消纳困难。

充分发挥抽水蓄能电站顶峰填谷优势,电站在中午平峰、后夜低谷时段抽水使用频繁,有效助力新能源消纳。

华东电网光伏装机超4000万千瓦,仅次于西北电网,午间光伏大发时段电网调峰困难,安徽电网“净负荷”曲线已呈现“鸭形曲线”。

安排江苏宜兴、桐柏,浙江仙居,安徽响洪甸等抽水蓄能电站在午间增加一次抽水,可帮助华东地区实现新能源全额消纳。

东北电网新能源装机超4000万千瓦,夜间低谷时段风电消纳困难。

东北电网蒲石河、白山抽水蓄能电站配合风电运行频繁启停,其中蒲石河电站在所有大中型电站中日台均启动次数最高,帮助东北地区新能源利用率维持98%以上。

华北电网风电、光伏装机均超4000万千瓦。

在弃电时段,积极调用山东泰山、河北张河湾、山西西龙池等抽水蓄能电站,帮助华北地区新能源利用率在98%以上。

(2)提升华东电网消纳区外清洁电力能力。

每年三季度为西南、华中地区汛期,水电外送需求大,华东电网受入的复奉、锦苏、宾金及三峡送出直流等跨区系统持续高功率运行,基本不参与受端调峰,夜间负荷低谷时段华东电网调峰压力大。

加大华东地区抽水蓄能电站低谷抽水电力,最大抽水电力超800万千瓦,接近满抽,帮助华东地区消纳区外清洁电。

(3)有效应对新能源装机占比持续提升给系统带来的调节压力。

随着系统中新能源装机比例持续增大,系统有功波动性变大,极大增加了系统调节难度,需要灵活调节电源配合运行。

充分发挥抽水蓄能电站启停迅速、调节灵活的特点,机组利用方式逐渐由计划性的启停调峰向根据系统调峰、调频实际需要灵活启停转变,以更好的发挥促消纳、保安全作用。

2019年,新能源装机占比较大的华北、东北地区,电站启动次数同比增长7.9%、11.4%。

3.改善系统发、配、用各环节性能(1)提升火电核电水电的综合利用率,降低系统能耗。

随着负荷峰谷差拉大及新能源大规模接入,系统调峰需求逐渐扩大。

如全由火电、核电承担调峰任务,会增加系统安全隐患,并降低发电设备运行效率。

利用抽水蓄能电站调峰,能够减轻其他电源的调峰压力,提升系统效率。

对于火电,抽水蓄能电站分担调峰任务,不仅可以减少煤电机组参与深度调峰及启停调峰的次数,还能提高煤电带基荷、腰荷的时间及负荷率,两者均可提升煤电机组效率,降低煤耗。

对于核电,核电频繁参与系统调峰,不仅增加机组控制难度,加大人因失误风险,影响设备可靠性,同时也会显著提高核电的发电成本,建设适当规模的抽水蓄能电站与核电配合运行,可解决核电在基荷运行时的调峰问题,提高核电站的运行效益。

对于常规水电,汛期水电大发时,若要利用水电调峰则会造成弃水,利用抽水蓄能电站的调峰填谷功能,能够减少或避免汛期弃水,提高水电经济效益。

(2)配电侧促进分布式发电顺利并网。

大量分布式电源接入电力系统,会带来配电网局部电压升高和向主网送电能力受限问题,影响配电网正常运行。

抽水蓄能配合分布式发电联合运行,利用抽水蓄能电站的电压调节和电能存储能力,能够解决分布式电源接入后引起的高电压问题,缓解配电网输送容量约束,有效提升系统接纳分布式发电的能力。

(3)减少频率偏差,提升了用户侧电能质量。

为满足国家规定的电力系统频率要求,电网所选择的调频机组必须具备反应灵敏的特点,及时调整出力适应负荷瞬时变化。

由于抽水蓄能机组启停迅速、运行灵活可靠,且能大范围调整出力,能很好地适应系统负荷急剧变化的趋势,提高电网频率合格率。

以京津唐电网为例,在兴建十三陵抽水蓄能电站前,其调频任务由原来的陡河火电厂和大同第二火电厂承担,由于燃煤火电机组受设备的限制,对电网频率的急剧变化适应能力差,导致频率合格率仅为98%左右,而在十三陵、潘家口等抽水蓄能电站投产后,频率合格率提升至99.99%以上,除了电网规模扩大和供电状况有所好转外,抽水蓄能电站参与电网调频起了重要作用。

三抽水蓄能电站具备公共产品属性1.公共经济学对社会产品的划分按照公共经济学的理论,所有的社会产品都可归为3类:私人产品、公共产品和准公共产品。

私人产品主要有2个特征:首先是消费的竞争性,即A先生对某一物品的消费,肯定会减少B先生对此产品的消费;其次是消费的排他性,即所有者和受益者明确,不存在他人“搭便车”的可能性。

公共经济学通常以面包作为典型例证:只有一个面包,A多吃一口,B就得少吃一口;如果A为占有者,除非A准许,否则B就不能享用。

公共产品的性质与私人产品正相反,它们也有2个特征:第一是消费或使用上的非竞争性。

公共产品一经产出,就如阳光普照大地一样,A多晒一会儿太阳,并不会影响B对日光浴的享受。

第二是受益上的非排他性。

一旦太阳高高升起,在其光辉照耀的范围内,所有的人都可便捷地享用其带来的明亮和温暖。

对这种享用进行限制,即便有什么意义,也因所需成本太高而不具有可行性。

典型的公共产品有国防、治安、市区道路等。

准公共产品的特征居于私人产品和公共产品之间。

2.抽水蓄能是电力系统的公共产品从公共经济学角度,抽水蓄能提供的保障电力系统安全稳定运行、提升清洁能源利用水平、改善系统发电配电用电各环节性能(简称为“保安全、促清洁、提性能”)具备消费非竞争性和受益非排他性两个特征。

消费非竞争性体现在,抽水蓄能的保安全功能惠及系统内所有用户,一部分用户的安全可靠用电,并不会降低系统对另一部分电力消费者的供电质量;抽水蓄能提升清洁能源利用水平,既有利于促进国家能源清洁转型,也有利于“绿水青山”国家战略的实现,而环境改善惠及的是所有人而不是某一部分人;抽水蓄能电站能够同时多种辅助服务,改善发电环节性能并不妨碍促进分布式发电并网和提升用户侧电能质量。

受益非排他性体现在,在保安全方面,系统没有可行的手段对用户厚此薄彼,将一些用户排除于系统的安全与可靠性之外;在促清洁方面,抽水蓄能有助于使所有人生活在优美的环境中,要让某些人不能享受到优美环境的好处是不可能的;在提性能方面,要让电力系统某一环节独享抽水蓄能的服务而阻碍其他环节享受相应服务,从技术上看不可行,从经济上看不合算。

从服务对象角度,抽水蓄能电站服务的是电力系统全环节而非某一单独主体或环节。

电力行业属于公用事业,电力系统依靠公共管理才能运行,而抽水蓄能电站提供“保安全、促清洁、提性能”等功能又主要服务于电力系统的公共管理。

综合以上两方面因素,抽水蓄能作为电力系统的“稳定器”“调节器”“平衡器”,所提供的的调峰填谷、备用、调频、调相、黑启动等服务,是为了确保整个电力系统安全、稳定、经济运行,抽水蓄能电站提供的产品相当于电力系统的公共产品。

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