水电与新能源 抽水蓄能的规划
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因而坝低，输水管道断面小，厂房尺寸和机组尺寸 也相应减小。
所以抽水蓄能电站的水头应尽可能选高一些，若工 作水头能超过300m，其经济性就比较明显。
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•25
School of Water Resources and Hydropower Engineering, Wuhan University
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上池处于分水岭地段，一方面是剥蚀夷平的准平原 或熔岩台地，另一方面是俯临河流或湖泊的陡峭谷 坡。
主支河谷相距较近，两者之间高差较大，主流呈陡 峭的深切河谷，支流则为纵坡较缓的开阔谷地。
临近湖、海等天然水域，岸边呈高原台地地形。
•2020/4/13
•21
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抽水蓄能电站分类
按水库座数及位置分类
两库式抽水蓄能电站：
上下两座水库组成；混合 式抽水蓄能电站，上水库 下水池；纯抽水蓄能电站， 上水池，下水库。
三库式抽水蓄能电站：
利用相邻两座水电站水库， 第三座水库修建在附近较 高的山地上，可实现低扬 程抽水，高水头发电；或 者实现跨流域调水。
•2020/4/13
•3
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抽水蓄能电站分类
按天然径流条件分类
混合式抽水蓄能电站
建在河川上，或利用天然 湖泊，水源有保证。
厂房内装有水轮常规机组 和可逆式机组，前者利用 天然径流发电，后者则按 下库调蓄能力和电网的需 要调峰。丰水期多发电， 通过水轮机的总流量大于 通过水泵的总流量。
•2020/4/13
•6
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抽水蓄能电站分类
混合式抽水蓄能电站 河北潘家口电站，装
机1×150MW常规机组， 3×90MW蓄能机组 。 加拿大尼亚加拉瀑布 （ Niagara Falls ） 、 意大利布康瓦尔格兰 德 (Roncovalgrande) 。
另外还有施工条件、水库淹没条件和环境影响条件等。
•2020/4/13
•22
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抽水蓄能电站站址选择
抽水蓄能电站建设条件
①厂址距负荷中心较近或输电线路较短； ②地质条件适于兴建不渗漏的水库； ③水头H应尽可能高，水道L应尽可能短； ④水库挖填方工程量小； ⑤下库应可能利用已建水库和湖泊，并具备适宜的补水水源； ⑥上、下库均具有适宜的消落特性，工作深度不能过大； ⑦厂址距负荷中心较近或输电线路较短，具有费用较低的抽水
周调节：电站运行周期为一周，所需库 容必须满足一周之内的电力系统调峰要 求。库容比日调节电站大。
季调节：电站以季为调节周期，尽可能 将汛期多余水量抽蓄到上水库，供枯水 期增加发电量用，库容比日、周调节大 的多，多为混合式抽水蓄能电站。
年调节：为混合式抽水蓄能电站，丰水 期连续抽水，高峰负荷枯水期连续发电。
抽水蓄能电站站址选择
地质条件
主要建筑物的工程地质条件：稳定、完整。 库区工程地质条件：稳定，防渗，“滴水贵如油”。 区域稳定条件：地质稳定地区、抗震。
水源有保证：充分利用天然湖泊和已建水库
投资分配：上水库25%、厂房及设备40%，进水口和输水道 25%，下水库10%。
如：十三陵水库作为十三陵抽水蓄能电站下
•11
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抽水蓄能电站分类
按水库座数及位置分类
地下下池式抽水蓄能电 站：
上库利用天然湖泊，下 库利用废弃矿井或开挖 下水池。
水下抽水蓄能电站： 利用沉入海底的人工容
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•24
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抽水蓄能电站站址选择
电站水头与库容、输水管道断面、厂房 投资的关系
在装机规模一定的条件下，水头越高，相应的发电 所需水流流量越小，所需上、下水库库容也小。
抽水蓄能电站分类
按天然径流条件分类
纯抽水蓄能电站
上水库无水源或天然径流 很小；同等体积的水体在 上下库中循环使用；
厂房内机组全部是抽水蓄 能机组。
一般水头较高，水泵和水 轮机的毛水头相等，库容、 水工建筑物及机组尺寸较 小。上下水库库容相当， 上库无水源。靠下库入流 来补充蒸发和渗漏损失。
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•2020/4/13
•Cheng Yongguang
•15
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抽水蓄能电站分类
按机组型式分类
四机式（在跨流域抽水发电站采用，通常将抽水站和发电站分开布 置，即有两个厂房，因此投资很大，现少用）、三机式和可逆式三 种抽水蓄能电站；
Water Power & New Energy
水电与新能源
第八讲 抽水蓄能电站的规划
•2020/4/13
•1
要点
抽水蓄能电站的分类（类型） 抽水蓄能电站站址规划 抽水蓄能电站动能规划
包括主要参数、库容、输水道直径、额定水头、装机 容量等。 抽水蓄能电站经济评价
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•2
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•16
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抽水蓄能电站分类
按水库调节周期分类
日调节：以一日为运行周期，夜间负荷 处于低谷时抽水，日间峰荷时发电，调 节库容根据一日内的峰荷出力确定。
100m以下为低水头：密云（61/34m）、岗南（64/28m）、 潘家口（85.03/33.44m）
100m~700m为中水头：广州(537.18/504.29m)、十三陵 (475/432m)、天荒坪(560m)、惠州（555/513m）
700m以上为高水头：羊卓雍湖（842.2/809.9m）水头越高， 单位KW造价越低，水头不同，蓄能机组的机型不同（高水 头电站一般采用多级电站或多级转轮机组）
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抽水蓄能电站站址选择
•2020/4/13
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抽水蓄能电站站址选择
单位kW厂房建筑与机电设备相对投资
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三库
地下
地下
半地下
水下
水头
低100
中100~7ຫໍສະໝຸດ Baidu0
高700
机组类型
四机（分置） 三级（串联）
两机（可 逆）
水库调节周期
日调节
周调节
季调节
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年调节
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•5
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抽水蓄能电站分类
纯抽水蓄能电站
右图为北京十三陵抽水 蓄能电站的上库和下库， 装机4×200MW；
广州抽水蓄能、天荒坪、 宜兴、惠州、溧阳、清 远、深圳、西龙池、蟠 龙、张河湾、白莲河、 黑麋峰等，我国目前建 设的大型抽水蓄能电站 均是纯抽水蓄能电站
•2020/4/13
•9
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•2020/4/13
•10
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常规机组与蓄能机组同一 厂房或各自分开。
•2020/4/13
•4
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抽水蓄能电站分类
混合式抽水蓄能 电站机组布置形 式
常规机组和蓄 能机组布置在 同一厂房
两种机组分开 布置
广蓄6；天荒坪2.5；溪口4；乌龙山4……
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抽水蓄能电站站址选择
地形条件
国内外纯抽水蓄能电站较优地形的共同特点：较大 地形差、不需在上水库建高坝。
地理位置
地理位置尽量接近负荷中心，以减少输电线路的电能损失。 广州、北京、杭州、上海
上下水库应接近天然水域，至少要保证初期蓄水和运行中 补水水源。下库应可能利用已建水库和湖泊。
水头H应尽可能高，水道应尽可能短，水平距离L ，L/H比 率在4～12之间比较合适；（高水头电站L/H=10～12， 中 水头电站L/H=4～5）
高调节性能的电站，能同时进行较低性 能的调节
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抽水蓄能电站分类
分类法 天然径流条件 水库座数和位置
厂房型式
纯抽蓄 两库 地面
类型 混合抽蓄
电源； ⑧满足社会经济要求，减小对生态环境的破坏和不利的影响。 站址的最终选定，需要进行技术经济综合分析，包括环境影响
和社会影响。
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•23
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积作为下池
•2020/4/13
•12
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抽水蓄能电站分类
按厂房形式分类：
与常规水电站一致，也分为地面式、地下式和半地下式三 种，见水工建筑物部分
按水头高低分类：
电站站址，并确定规模。 站址确定之后，就可以进行详细的电站设计。
我国规划的抽水蓄能电站240多座
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•19
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抽水蓄能电站站址选择
站址选择时考虑的基本条件
•18
抽水蓄能电站站址选择
站址选择程序
可选范围比常规电站广泛得多，但必须择优选取。抽水 蓄能电站选址的一般程序是：
(1) 先从地形图上挑选出可能的站址； (2) 对所选可能站址进行普查和初步筛选，找出几个经济
可行的站址； (3) 对初步筛选出的站址进行地质调查和电站的基本设计； (4) 结合系统的需求和资金条件，选定最经济的抽水蓄能
所以抽水蓄能电站的水头应尽可能选高一些，若工 作水头能超过300m，其经济性就比较明显。
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上池处于分水岭地段，一方面是剥蚀夷平的准平原 或熔岩台地，另一方面是俯临河流或湖泊的陡峭谷 坡。
主支河谷相距较近，两者之间高差较大，主流呈陡 峭的深切河谷，支流则为纵坡较缓的开阔谷地。
临近湖、海等天然水域，岸边呈高原台地地形。
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抽水蓄能电站分类
按水库座数及位置分类
两库式抽水蓄能电站：
上下两座水库组成；混合 式抽水蓄能电站，上水库 下水池；纯抽水蓄能电站， 上水池，下水库。
三库式抽水蓄能电站：
利用相邻两座水电站水库， 第三座水库修建在附近较 高的山地上，可实现低扬 程抽水，高水头发电；或 者实现跨流域调水。
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抽水蓄能电站分类
按天然径流条件分类
混合式抽水蓄能电站
建在河川上，或利用天然 湖泊，水源有保证。
厂房内装有水轮常规机组 和可逆式机组，前者利用 天然径流发电，后者则按 下库调蓄能力和电网的需 要调峰。丰水期多发电， 通过水轮机的总流量大于 通过水泵的总流量。
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抽水蓄能电站分类
混合式抽水蓄能电站 河北潘家口电站，装
机1×150MW常规机组， 3×90MW蓄能机组 。 加拿大尼亚加拉瀑布 （ Niagara Falls ） 、 意大利布康瓦尔格兰 德 (Roncovalgrande) 。
另外还有施工条件、水库淹没条件和环境影响条件等。
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抽水蓄能电站站址选择
抽水蓄能电站建设条件
①厂址距负荷中心较近或输电线路较短； ②地质条件适于兴建不渗漏的水库； ③水头H应尽可能高，水道L应尽可能短； ④水库挖填方工程量小； ⑤下库应可能利用已建水库和湖泊，并具备适宜的补水水源； ⑥上、下库均具有适宜的消落特性，工作深度不能过大； ⑦厂址距负荷中心较近或输电线路较短，具有费用较低的抽水
周调节：电站运行周期为一周，所需库 容必须满足一周之内的电力系统调峰要 求。库容比日调节电站大。
季调节：电站以季为调节周期，尽可能 将汛期多余水量抽蓄到上水库，供枯水 期增加发电量用，库容比日、周调节大 的多，多为混合式抽水蓄能电站。
年调节：为混合式抽水蓄能电站，丰水 期连续抽水，高峰负荷枯水期连续发电。
抽水蓄能电站站址选择
地质条件
主要建筑物的工程地质条件：稳定、完整。 库区工程地质条件：稳定，防渗，“滴水贵如油”。 区域稳定条件：地质稳定地区、抗震。
水源有保证：充分利用天然湖泊和已建水库
投资分配：上水库25%、厂房及设备40%，进水口和输水道 25%，下水库10%。
如：十三陵水库作为十三陵抽水蓄能电站下
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抽水蓄能电站分类
按水库座数及位置分类
地下下池式抽水蓄能电 站：
上库利用天然湖泊，下 库利用废弃矿井或开挖 下水池。
水下抽水蓄能电站： 利用沉入海底的人工容
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抽水蓄能电站站址选择
电站水头与库容、输水管道断面、厂房 投资的关系
在装机规模一定的条件下，水头越高，相应的发电 所需水流流量越小，所需上、下水库库容也小。
抽水蓄能电站分类
按天然径流条件分类
纯抽水蓄能电站
上水库无水源或天然径流 很小；同等体积的水体在 上下库中循环使用；
厂房内机组全部是抽水蓄 能机组。
一般水头较高，水泵和水 轮机的毛水头相等，库容、 水工建筑物及机组尺寸较 小。上下水库库容相当， 上库无水源。靠下库入流 来补充蒸发和渗漏损失。
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抽水蓄能电站分类
按机组型式分类
四机式（在跨流域抽水发电站采用，通常将抽水站和发电站分开布 置，即有两个厂房，因此投资很大，现少用）、三机式和可逆式三 种抽水蓄能电站；
Water Power & New Energy
水电与新能源
第八讲 抽水蓄能电站的规划
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要点
抽水蓄能电站的分类（类型） 抽水蓄能电站站址规划 抽水蓄能电站动能规划
包括主要参数、库容、输水道直径、额定水头、装机 容量等。 抽水蓄能电站经济评价
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抽水蓄能电站分类
按水库调节周期分类
日调节：以一日为运行周期，夜间负荷 处于低谷时抽水，日间峰荷时发电，调 节库容根据一日内的峰荷出力确定。
100m以下为低水头：密云（61/34m）、岗南（64/28m）、 潘家口（85.03/33.44m）
100m~700m为中水头：广州(537.18/504.29m)、十三陵 (475/432m)、天荒坪(560m)、惠州（555/513m）
700m以上为高水头：羊卓雍湖（842.2/809.9m）水头越高， 单位KW造价越低，水头不同，蓄能机组的机型不同（高水 头电站一般采用多级电站或多级转轮机组）
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抽水蓄能电站站址选择
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抽水蓄能电站站址选择
单位kW厂房建筑与机电设备相对投资
•2020/4/13
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三库
地下
地下
半地下
水下
水头
低100
中100~7ຫໍສະໝຸດ Baidu0
高700
机组类型
四机（分置） 三级（串联）
两机（可 逆）
水库调节周期
日调节
周调节
季调节
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年调节
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抽水蓄能电站分类
纯抽水蓄能电站
右图为北京十三陵抽水 蓄能电站的上库和下库， 装机4×200MW；
广州抽水蓄能、天荒坪、 宜兴、惠州、溧阳、清 远、深圳、西龙池、蟠 龙、张河湾、白莲河、 黑麋峰等，我国目前建 设的大型抽水蓄能电站 均是纯抽水蓄能电站
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常规机组与蓄能机组同一 厂房或各自分开。
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抽水蓄能电站分类
混合式抽水蓄能 电站机组布置形 式
常规机组和蓄 能机组布置在 同一厂房
两种机组分开 布置
广蓄6；天荒坪2.5；溪口4；乌龙山4……
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抽水蓄能电站站址选择
地形条件
国内外纯抽水蓄能电站较优地形的共同特点：较大 地形差、不需在上水库建高坝。
地理位置
地理位置尽量接近负荷中心，以减少输电线路的电能损失。 广州、北京、杭州、上海
上下水库应接近天然水域，至少要保证初期蓄水和运行中 补水水源。下库应可能利用已建水库和湖泊。
水头H应尽可能高，水道应尽可能短，水平距离L ，L/H比 率在4～12之间比较合适；（高水头电站L/H=10～12， 中 水头电站L/H=4～5）
高调节性能的电站，能同时进行较低性 能的调节
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抽水蓄能电站分类
分类法 天然径流条件 水库座数和位置
厂房型式
纯抽蓄 两库 地面
类型 混合抽蓄
电源； ⑧满足社会经济要求，减小对生态环境的破坏和不利的影响。 站址的最终选定，需要进行技术经济综合分析，包括环境影响
和社会影响。
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积作为下池
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抽水蓄能电站分类
按厂房形式分类：
与常规水电站一致，也分为地面式、地下式和半地下式三 种，见水工建筑物部分
按水头高低分类：
电站站址，并确定规模。 站址确定之后，就可以进行详细的电站设计。
我国规划的抽水蓄能电站240多座
•2020/4/13
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抽水蓄能电站站址选择
站址选择时考虑的基本条件
•18
抽水蓄能电站站址选择
站址选择程序
可选范围比常规电站广泛得多，但必须择优选取。抽水 蓄能电站选址的一般程序是：
(1) 先从地形图上挑选出可能的站址； (2) 对所选可能站址进行普查和初步筛选，找出几个经济
可行的站址； (3) 对初步筛选出的站址进行地质调查和电站的基本设计； (4) 结合系统的需求和资金条件，选定最经济的抽水蓄能