抽水蓄能简介(课程训练)
抽水蓄能电站技术概况简介
抽水蓄能电站技术概况简介一、抽水蓄能电站原理抽水蓄能电站是通过两个水库之间的高差来储存与释放能量。
在电力需求低谷时，利用电动泵将下游低水库的水抽到上游高水库中，当电力需求高峰到来时，通过水流的形式将水从上游高水库中释放到下游低水库中，并通过水轮发电机将水流动力转化为电能。
二、主要设备1.上游高水库：负责储存水能，并通过上游输水管道供给下游低水库。
2.上游输水管道：将上游高水库中的水引导到下游低水库。
3.下游低水库：接收上游输水管道的水，并在需要时释放水压能。
4.下游放水管道：将下游低水库中的水流引导到水轮发电机组。
5.水轮发电机组：通过水流驱动轮叶旋转，将水流动能转化为电能。
6.电动泵组：负责将下游低水库的水抽到上游高水库中。
三、工作过程1.就地供能状态：此时电力系统负荷较低，上游高水库储存着水能。
电动泵组开始运行，将下游低水库的水抽到上游高水库中，通过上游输水管道实现供给。
2.高峰供能状态：随着电力需求的增加，上游高水库中的水位逐渐上升。
当电力需求达到高峰时，下游放水管道打开，将上游高水库中的水流下注至下游低水库，同时驱动水轮发电机组产生电能供给电力系统。
3.电力需求下降：当电力需求逐渐下降，持续相对较低时，抽水蓄能电站进入再次储能的状态。
电动泵组开始运行，将下游低水库中的水抽到上游高水库，为下一次高峰供能状态做准备。
四、优势与应用1.节能环保：抽水蓄能电站利用了水的高低差能量转化，不会产生二氧化碳等污染物，对环境影响较小。
2.调峰填谷：抽水蓄能电站能够根据电力需求实时调控水位，满足电力系统的调峰填谷需求。
3.储能可靠：水能储存方便可靠，电站启动迅速，对电力系统提供稳定的储备能源。
4.当地水资源利用：抽水蓄能电站将当地的河流水利用起来，实现了对水资源的合理利用。
5.可持续发展：抽水蓄能电站属于可再生能源发电方式，具备可持续发展的特点。
抽水蓄能电站在电力系统调峰填谷和能源储备方面起到了重要作用。
抽水蓄能电站培训教材
1、抽水蓄能电站工作原理
•
(2) 调峰功能。具有日调节以上功能的常规水电站， 通常在夜间负荷低谷时不发电，而将水量储存于水库中， 待尖峰负荷时集中发电，即通常所谓带尖峰运行。而蓄 能电站是利用夜间低谷时其他电源(包括火电站、核电 站和水电站)的多余电能，抽水至上水库储存起来，待 尖峰负荷时发电。因此，蓄能电站抽水时相当于一个用 电大户，其作用是把日负荷曲线的低谷填平了，即实现 "填谷"。"填谷"的作用使火电出力平衡，可降低煤耗， 从而获得节煤效益。蓄能电站同时可以使径流式水电站 原来要弃水的电能得到利用。
目录一概论二抽水蓄能电站和常规水电站的不同点三抽水蓄能电站的组成部分四抽蓄电站设备简介五机械连接基本知识六抽水蓄能机组的机械部件及结构七抽水蓄能机组的吊装1抽水蓄能电站工作原理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
抽水蓄能电站基本知识培训
安徽皖南水电检修有限公司
1、抽水蓄能电站工作原理
• 抽水蓄能电站就是为了解决电网高峰、低谷之间供需矛 盾而产生的，是间接储存电能的一种方式。它利用下半 夜过剩的电力驱动水泵，将水从下水库抽到上水库储存 起来，然后在次日白天和前半夜将水放出发电，并流入 下水库。在整个运作过程中，虽然部分能量会在转化间 流失，但相比之下，使用抽水蓄能电站仍然比增建煤电 发电设备来满足高峰用电而在低谷时压荷、停机这种情 况来得便宜，效益更佳。除此以外，抽水蓄能电站还能 担负调频、调相和事故备用等动态功能。因而抽水蓄能 电站既是电源点，又是电力用户；并成为电网运行管理 的重要工具，是确保电网安全、经济、稳定生产的支柱。 抽水蓄能电站有发电和抽水两种主要运行方式，在两种 运行方式之间又有多种从一个工况转到另一工况的运行
抽水蓄能电站演示课件
• 抽水蓄能电站概述 • 抽水蓄能电站的关键技术 • 抽水蓄能电站的运行与维护 • 抽水蓄能电站的发展前景与挑战
CATALOGUE
抽水蓄能电站概述
抽水蓄能电站的定义与工作原理
定义
工作原理
在电力负荷低谷期，利用多余电能将 下水库的水抽到上水库储存；在电力 负荷高峰期，将上水库的水放下，通 过发电机组转换成电能输出。
提高能源储存和调度能力。
技术创新
新的技术不断涌现，如变速抽水 蓄能、高效水泵和涡轮机等，将 提高抽水蓄能电站的效率和灵活
性。
多元化应用
抽水蓄能电站不仅用于电力系统 调峰填谷，还可应用于可再生能 源并网、电网调频等领域，发挥
其多元化的优势。
抽水蓄能电站面临的挑战
资源限制
1
环境影响
2
市场竞争
3
抽水蓄能电站的未来展望
抽水蓄能电站的设备维护
水轮发电机组的维护 泵站的维护 电气设备的维护
抽水蓄能电站的安全管理
安全制度建设
。
安全检查与隐患排查
应急预案与演练 安全培训与宣传
CATALOGUE
抽水蓄能电站的发展前景与挑战
抽水蓄能电站的发展趋势
规模化发展
随着能源需求的增长和可再生能 源的大规模开发，抽水蓄能电站 正朝着更大规模的方向发展，以
抽水蓄能电站的运行与维护
抽水蓄能电站的运行模式
常规运行模式
抽水蓄能电站在常规运行模式下，利用电力系统的低谷电能将下水库的水抽到上 水库储存，待电力系统高峰时段再放水发电，以满足高峰时段的电力需求。
调度运行模式
在调度运行模式下，抽水蓄能电站根据电力系统的实时调度需求，灵活调整抽水 和发电的时段及功率，以优化电力系统的运行稳定性和经济性。
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
储能技术-抽水蓄能
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
抽水蓄能计划培训
抽水蓄能计划培训为了提高抽水蓄能技术的应用水平和促进技术的发展，各国纷纷开展抽水蓄能计划培训，以提高工程师和技术人员的专业能力和实操技术。
本文将针对抽水蓄能计划培训展开讨论，分析培训的重要性，讲解培训的具体内容和方法，以及培训对抽水蓄能技术发展的作用。
一、抽水蓄能计划培训的重要性抽水蓄能技术涉及到水力、电力、机械、控制等多种学科的知识，涉及到项目设计、建设、运行和维护等多个环节，因此需要有一支高水平的专业队伍来支撑。
进行抽水蓄能计划培训，能够提高工程师和技术人员的专业能力和实操技术，培养高水平的抽水蓄能技术人才，为抽水蓄能项目的顺利开展和工程的长期稳定运行提供有力保障。
目前，抽水蓄能计划培训通常由政府、电力公司、高校等单位共同发起和组织，培训内容主要包括理论学习、案例分析、实践操作等多个环节，以期帮助相关人员全面掌握抽水蓄能技术及其相关知识，提高抽水蓄能工程的设计、建设和运维水平。
二、抽水蓄能计划培训的内容1. 理论学习理论学习是抽水蓄能计划培训的基础，主要包括水力学、电力学、机械学、控制理论等相关理论课程。
通过这些课程的学习，学员可以深入了解抽水蓄能技术的基本原理、发展历史、应用范围、工程特点、设计要求等方面的知识，为后续的实践操作打下坚实的理论基础。
2. 案例分析案例分析是抽水蓄能计划培训的重要环节，通过案例分析，学员可以了解抽水蓄能技术在实际项目中的应用情况，学习成功和失败案例，总结经验和教训。
通过这种方式，学员可以更加深入地理解抽水蓄能技术的应用，加深对该技术的认识。
3. 实践操作实践操作是抽水蓄能计划培训的重要环节之一，学员可以通过实际操作来了解抽水蓄能设备的结构、原理、操作方法等，加深对该技术的理解和掌握。
在实践操作中，学员可以亲自操作设备，掌握关键技术和操作要点，提高自己的实操能力。
三、抽水蓄能计划培训的方法1. 班内教学班内教学是抽水蓄能计划培训的主要形式之一，在教室内进行理论学习、案例分析等课程。
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。
抽水蓄能电站技术概况简介
抽水蓄能电站技术概况简介抽水蓄能电站（Pumped hydro storage，简称PHS）是一种利用两个水库之间的高低水位差进行电能转换的储能技术。
在低电负荷时，电站将水从低水库抽到高水库，同时将电能转化为水势能。
在高电负荷时，电站放水使高水库的水通过涡轮发电机组发电，将水势能转化为电能。
抽水蓄能电站是一种可再生储能技术，具有巨大的容量和长周期性。
它能够在短时间内将电能转化为储存，同时又能在需要时以高效率将储存的电能迅速转化为电力供应。
因此，抽水蓄能电站不仅可以用于平衡电网负荷波动，还可以用于电力系统备用、调峰、调频等功能。
1.电能转化为水势能：在低电负荷时，电站通过抽水机将水从低水库抽到高水库；同时，涡轮发电机组充当泵的反向，将电能转化为水势能。
这个过程可以在较长时间内进行。
2.水势能转化为电能：在高电负荷时，电站通过放水阀门将高水库的水流经过涡轮发电机组，驱动涡轮旋转发电，将水势能转化为电能。
3.过剩电能储存：当再生能源发电超过电网负荷需要时，抽水蓄能电站可以将多余的电能转化为储存，将水从低水库抽到高水库，类似于充电的过程。
4.对电网提供调整能力：抽水蓄能电站可以通过控制水流量和发电机的工作，根据电网负荷的变化，平衡供需差，提供调整能力。
1.高效能：抽水蓄能电站的效率通常高达80%以上，是目前储能技术中效率最高的一种。
2.可调度性：抽水蓄能电站可以根据需要进行灵活调度，随时将储存的水势能转化为电能，满足电网的需求。
3.容量大：由于可以利用山谷地形建设大型水库，抽水蓄能电站的容量通常比其他储能技术大得多。
4.储存时间长：抽水蓄能电站可以在较长时间内储存电能，并能够多次循环利用。
5.环保：抽水蓄能电站不会产生温室气体和其他污染物，对环境影响较小。
抽水蓄能电站在能源转型和电力系统调整中发挥着重要的作用，它可以提高可再生能源的可靠性和可用性，平衡电力系统的供需差，并提供安全稳定的电力供应。
随着再生能源的快速发展，抽水蓄能电站在未来将发挥更大的作用，为清洁能源的普及和可持续发展做出贡献。
无水坝抽水蓄能简介
水气共容储能系统简介人类的生存与发展必定伴随着能源消耗的大幅增加，因化石能源的过度开发利用而导致的环境污染问题，已经成为二十一世纪人类必须解决的重大问题之一。
因此，大力发展风能和太阳能等可再生能源成为人类的必然选择。
近年来，随着风能、太阳能等间歇能源得到迅猛发展，伴生而来的弃风、弃光问题，及间歇能源并网等为现有电网的控制和安全运行带来了挑战—既要满足间歇能源的大规模并网需求，又要保证电网的安全运行；电网对间歇式能源的接纳能力取决于电网的调峰能力。
目前，我国电网整体调峰能力不到电网负荷的2%；国外电网的调峰能力为12%～15%。
当前我国电网调峰主要依靠火电机组，已经无法解决间歇式能源的并网问题，原因在于频繁增减火电机组的发电负荷，会大幅缩短机组寿命、降低机组发电效率。
诸如此类问题已经严重制约了新能源产业的发展。
为从根本解决问题，发展电能大规模储存技术势在必行。
一方面，通过电能大规模储存技术在电网中的广泛应用，可增强电网的调峰能力和接收风电、光伏的能力；另一方面，大规模储能技术在风电场和太阳能发电厂的应用，可以解决弃风和弃光问题，将间歇能源转化为稳定、可控的优质能源。
因此，采用储能技术解决弃风和弃光问题已经成为国内外的共识。
近几年，储能技术又重新成为美、英、德、日等经济发达国家的研究热点。
目前，世界上现有的储能技术归纳为三类：物理储能（如抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等）、化学储能（如钠硫电池、液流电池、铅酸电池、镍镉电池等）和电磁储能（如超导储能、超级电容储能等）。
化学储能一次性投资成本高、寿命周期短、存在环境污染等问题，电磁储能开展研究的时间还不长，大量技术还处于探索阶段，物理储能作为一种相对成熟也是实际应用较早的储能方式，在工业应用领域占主导地位，如抽水蓄能和压缩空气储能（CAES）。
各种储能系统运行特性见表一：从表1中可以看出，与其它储能技术相比，压缩空气储能（CAES）的储能容量很大，单位千瓦造价较低。
抽水蓄能技术ppt课件第1学时
三、兴建抽水蓄能电站的前提条件
（六）水库淹没条件 一般淹没损失很小，但个别具有调节功能的水库，特别是下水库如 若涉及较大的村庄、军事设施或重要的工矿企业，就需认真对待， 甚至需作专门论证。 （七）环境影响条件 （1）对环境不利的方面。了解水库选择站直的环境制约因素，尽量 不在有重大环境影响问题的地区选择抽水蓄能站址。 （2）对环境有利的一面。
1 2
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（3 -1） （3 - 2）
（3 - 3）
三、兴建抽水蓄能电站的前提条件
2、上水库地形条件 上水库主要几种形式如下： (1)利用高山盆地筑坝(包括主坝和副坝）形成水库 (2)利用高位台地筑堤坝围建成水库 (3)利用天然湖泊 (4)利用已建人工水库
三、兴建抽水蓄能电站的前提条件
2、上水库地形条件 上水库有利地形条件 ： (1)基本封闭的完整库盆，库周边坡平顺，库岸山体雄厚。 (2)库区较开阔，具有能满足蓄能要求的水库容积。 (3)坝址河谷较窄，沟底高程较高，比降较小，坝轴线距离下游陡峭 底坡较远，两岸山坡平顺，坡度适中。 (4)进(出)水口段山坡坡度适中，坡面平顺，前沿宽度较大，进洞条 件较好，取水条件较佳。
三、兴建抽水蓄能电站的前提条件
（1）上、下水库之间的天然高差和水平距离
从左图可以看出，抽水蓄能电站的最 大水头、最小水头和平均水头分别为：
H m ax H tr Hsg Hss - H xs H m in H tr Hss - H xg - H xs
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（Hss
1 2Hsg）（ - H xs一．抽水蓄能电站工作原理
一、概念和基本原理
抽水蓄能电站的工作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、核电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。
常规水电厂和抽水蓄能电厂运作原理及主要机电设备介绍
• 闸门 由于抽水蓄能电站上下水库水位差都较大（一般在 500M左右），设备性能要求高，这样决定了许多 机电设备的单一性。 抽水蓄能电站闸门多采用：
1、事故闸门 防止事故扩大，静水关闭，静水平压开启，多 应用于尾水管处。 2、检修闸门 引水隧道检修时的安全措施，多用于上下水库 进出水口。
抽水蓄能电厂主要机电设备简介——水轮机
常规电站主要辅助设备简介——水系统
1、技术供水系统及其作用 冷却、润滑、液压操作。 • 轴承在运行中的发热将使油劣化变质故需要冷却；发电机 、变压器在运行中有铁损、铜损，温度过高会使电机绝缘 老化或失去作用，故需要冷却；空压机散热等。
• 普通这些热量由冷却水带走，所以要有水系统。它需要满 足水温、水质、水压、水量的要求。技术供水的作用还有 润滑（橡胶轴承）、液压操作（水界牌的球阀） 2 、供水系统包括消防水供水（主变、发电机、油室消防） 、生活供水；
水能转化为旋转机械能
• 当具有以上三种表现形式能量的水流流经 水轮机发电机时，其大部分能量通过冲击 转轮带动水轮发电机转动，进而转化为水 轮发电机旋转的机械能！
旋转机械能转换为电能
旋转机械能转换为电能
水流驱动水轮机转动，水轮机带动同轴发电机转 动，由发电机将水轮机传来的旋转机械能转化为 电能
3、检修闸门 以上两种闸门检修时的安全措施。
4、 施工导流闸门 施工时用
常规电站主要机电设备简介——水轮机
二、水轮机
将水能转化为机械能的设备叫水轮机（水力原动机）。水 轮机由引水部件、导水部件、工作部件、泄水部件组成。
常规电站主要机电设备简介——水轮机
1、引水部件 • 组成：引水室（蜗壳）、座环 • 作用：以较少的水力损失把水流均匀的、对称地引入导水 部件，并在进入导叶前形成一定的环量。
抽水蓄能课程设计
抽水蓄能课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解抽水蓄能的基本概念，掌握其工作原理及在能源中的应用。
2. 学生能够描述抽水蓄能在我国能源结构中的作用，了解其与环境保护和可持续发展的关系。
3. 学生掌握抽水蓄能电站的主要组成部分，并能分析其运行过程中的能量转换。
技能目标：1. 学生通过实际案例分析，培养解决实际问题的能力，学会运用抽水蓄能知识进行问题分析。
2. 学生能够运用所学知识，设计简单的抽水蓄能电站模型，提高动手实践能力。
3. 学生能够通过小组合作，进行资料搜集和数据分析，提高团队合作和沟通能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对新能源技术的兴趣，激发探索科学技术的热情。
2. 学生认识到抽水蓄能在节能减排中的重要性，树立环保意识，增强社会责任感。
3. 学生在学习过程中，培养自主学习、勇于探究的精神，形成积极向上的学习态度。
本课程旨在通过抽水蓄能知识的学习，帮助学生掌握基本概念和原理，培养实际问题的解决能力，同时提高学生的环保意识和团队合作精神。
课程内容紧密结合教材，注重实践性与实用性，以满足学生特点及教学要求。
通过本课程的学习，为学生后续相关领域的学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 抽水蓄能基本概念：介绍抽水蓄能的定义、原理及分类，结合教材相关章节，让学生了解抽水蓄能的基本知识。
- 教材章节：第一章 能源与可持续发展，第三节 抽水蓄能简介2. 抽水蓄能电站的组成与工作原理：详细讲解抽水蓄能电站的主要组成部分、工作原理及运行过程，通过案例分析，让学生深入理解抽水蓄能的运行机制。
- 教材章节：第二章 水力发电，第四节 抽水蓄能电站3. 抽水蓄能在能源中的应用：分析抽水蓄能在我国能源结构中的应用，探讨其在节能减排、环境保护等方面的作用。
- 教材章节：第三章 新能源及其应用，第五节 抽水蓄能在新能源中的应用4. 抽水蓄能电站案例分析：选择典型抽水蓄能电站案例，分析其运行原理、经济效益及环境影响，培养学生的实际问题解决能力。
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。
抽水蓄能培训计划
抽水蓄能培训计划一、培训目标- 了解抽水蓄能的基本原理和技术特点；- 掌握抽水蓄能的设计、建设、运营和维护技术；- 培养抽水蓄能系统的管理和运营人才；- 提高抽水蓄能系统的安全、稳定和经济运行水平。
二、培训内容1. 抽水蓄能基础知识- 介绍抽水蓄能的基本原理和技术特点；- 分析抽水蓄能系统的优势和应用前景；- 讨论抽水蓄能与可再生能源的配套利用。
2. 抽水蓄能系统设计与建设- 详细介绍抽水蓄能系统的设计要求和建设方案；- 分析抽水蓄能站的选址、水力机械设备和电气设备选择；- 探讨抽水蓄能站的工程管理和施工技术。
3. 抽水蓄能运行与维护- 掌握抽水蓄能系统的运行管理与调度技术；- 熟悉抽水蓄能设备的检修和维护方法；- 讨论抽水蓄能系统的应急处理与故障排除技术。
4. 抽水蓄能系统安全与环保- 分析抽水蓄能系统的安全管理要求；- 探讨抽水蓄能系统的环保措施与可持续发展特点；- 讨论抽水蓄能系统的事故应急预案和应急救援技术。
5. 抽水蓄能项目案例分析- 案例分析国内外典型抽水蓄能项目；- 总结抽水蓄能项目的成功经验和教训；- 分享抽水蓄能项目的前沿技术和发展趋势。
三、培训方式本次培训计划采取线上线下相结合的方式进行。
具体包括以下几种形式：- 线下课堂授课，邀请行业专家进行专题讲座；- 线上网络直播，现场演示和技术讲解；- 实地考察和案例分析，深入了解抽水蓄能项目实际运行情况；- 小组讨论和课程作业，培养学员分析和解决问题的能力；- 课程评估和学科考核，掌握学员学习情况和能力水平。
四、培训对象本次培训对象主要包括以下几类人员：- 抽水蓄能技术开发和设计人员；- 抽水蓄能项目建设和运营管理人员；- 抽水蓄能运维和维护人员；- 电力系统规划和调度人员；- 相关高校专业师资和研究生学员。
五、培训时间与地点本次培训计划将于每周末进行，总计12周。
具体时间为2023年1月至3月。
培训地点为上海市。
六、培训费用本次培训计划免费提供给符合条件的学员，学员需自行承担食宿和交通费用。
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。
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抽水蓄能储能技术浅论A SURVEY ON PUMPED-STORAGE POWER TECHNIQUESABSTRACT: The techniques of the Pumped-Storage Power Stations have attracted lots of attentions from the scholars and the engineers of the electrical power system since 1950s,for it plays an important role of peak load shifting and the adjustment of the frequency and the phase of the voltage. With lots of work, it has made a big progress, and now it is a mature technique. Firstly, the passage give a brief introduction of the characteristics of the Pumped-Storage Power Stations. Secondly we show how it benefits the electrical power system of China and the challenges we face and our achievements. At last, we demonstrate several other ways of power-storage.KEY WORDS:Pumped-Storage Power Stations;electrical power system; Peak load shifting; power-storage摘要：抽水蓄能电站作为电力系统用来削峰填谷、调频、调相的重要组成部分，从上世纪50年代起受到学者、电网建设者的广泛关注，到现在已取得了巨大的发展，成为技术相对成熟的储能技术。
本文简述了抽水蓄能电站的特性，我国发展抽水蓄能电站的优势、面对的困难和已取得的成就。
在本文最后，也简述了其他的电能储存方式。
关键词：抽水蓄能电站；电力系统；削峰填谷；储能。
1 引言近年，随着国民经济的迅猛发展，电力需求也迅速增加，使得中国电网的装机容量在飞跃式增长。
但由于我国资源分布的客观情况所限制，目前我国的电源格局依然是以火电为主、水电为辅，核电、风电、太阳能等各种新能源快速发展。
风能、光伏机组电能供应的不可持续性，我国负荷需求存在着的巨大的峰谷差，用户对电能质量和安全性的高要求，都是我国电网安全平稳运行面对的挑战。
如何进行大规模的电能调峰填谷成为我国电力行业需要面对的挑战。
电能的储存技术的被视为解决电网峰谷差过大的一种有效手段。
而在已研究的各种储能方式中，抽水储能是一种相对比较灵活可行的方式。
抽水蓄能电站最少有上下两个水库，在电力负荷低谷时，抽水蓄能电站利用电网中的电能抽水至上水库；在电力负荷高峰期，抽水蓄能电站再将上水库的水放至下水库用水轮机发电。
抽水储能具有技术相对成熟，储存容量大，运行方式灵活，启动时间短，运行效率高，运行成本低，绿色清洁的优点。
因此，抽水储能技术将成为我国电力系统调节负荷、维护电网安全稳定运行的重要部分。
2 抽水蓄能电站概况2.1 抽水蓄能电站分类依靠不同的分类依据，抽水蓄能具有多种不同的分类方式。
按机组组成和功能作用来分类，可分为“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”；按水库调节性能分类，可分为日调节、周调节、季调节、年调节等多种调节性能的抽水蓄能电站；按照布置特点来分类，可分为“地面式”、“地下式”和“半地下式”的抽水蓄能电站；按水库座数和位置分类，可分为“两库式”、“三库式”、“地下下池式”这几种抽水蓄能蓄电站。
2.2抽水蓄能电站的工作原理抽水蓄能电站的机组可以以水轮机和水泵两种方式工作，进行蓄能和发电。
可以说，抽水蓄能电站是电力系统和电力技术发展到一定阶段的产物。
它的发电并不需要自身的能源，而是需要利用系统中其他机组所产生的电能来蓄能。
我国负荷需求总体上白天负荷较重，夜间负荷较低，在午夜负荷低谷时，抽水蓄能电站通过水泵利用电力系统中的电能，将下水库的水抽到上水库；等到用电高峰时，抽水蓄能电站再将上水库的水放到下水库，并通过水轮机发电，以补充高峰电量，满足整个系统的调峰需求，其能量转换过程如图1：图1 抽水蓄能能量转化图3 我国的抽水蓄能电站3.1 我国抽水蓄能电站的发展建设我国抽水蓄能电站建设起步较晚，于20世纪60年代后期开始研究开发，先后在1968年和1973年建成岗南和密云两座小型混合式抽水蓄能电站，装机容量分别为11和22ＭＷ。
改革开放后，随着我国经济的快速发展带动电网规模的不断扩大，用电需求的急速增加，调峰供需矛盾逐渐凸显，修建抽水蓄能电站解决以火电为主电网的调峰问题逐步成为共识。
1984年，华北电网开始建设潘家口混合式抽水蓄能电站（装机容量270MW），于1993年建成投入运行。
十三陵抽水蓄能电站装机容量800MW，是国内研究较早的高水头、大容量抽水蓄能电站，1997年建成。
广东电网于1994年建成广州抽水蓄能电站一期工程（装机容量1200MW），在二期（装机容量1200MW）竣工后，成为当时世界上已建成的最大抽水蓄能电站。
2004年，建成抽水蓄能电站13座，装机容量共5725MW，占全国发电总装机容量的1.3%。
到2014年底已建成24座抽水蓄能电站，总装机容量2181万千万，占水电总装机比重约7.2%。
从分布来看，2014年底华东、华北、华中、南方电网投产的抽水蓄能电站规模基本相当，均在500万千瓦左右，呈现鼎立的局面；东北电网的规模相对较小。
3.2 我国典型抽水蓄能电站3.2.1 纯抽水蓄能电站广州抽水蓄能电站（简称广蓄电站）上水库位于召大水上游的陈禾洞小溪上,下水库位于九曲水上游的小杉盆地。
电站装机240万kW,分两期建设。
一、二期工程装机120万kW,年发电量分别为23.8、25.089亿kW·h。
广蓄电站主要担付着广东电网和香港中电电网调峰填谷、事故备用的作用,是广东电网主力调频电厂,是实现西电东送和三峡电力送广东的主要技术保证,同时也是广东大亚湾核电站和岭澳核电站安全经济运行的技术保证。
电站采用智能型计算机监控系统,厂房实现无人值班,机组开关可在广州、香港两地遥控。
1995年后实行容量租赁,即由电网租赁广蓄电站容量,电站按成本、利润、税收收取租赁费。
现今广蓄电站由电网根据实际运行需求直接调度,机组平均每天有4～5次发电工况起动,每天有3～4次抽水工况起动。
一般白天及上半夜(8: 00～24: 00)主要是发电(12: 00～14: 00,夏天17: 00～19: 00也为低谷抽水时段),下半夜到清晨(0: 00～8: 00)主要是抽水。
3.2.2 不完全型混合式抽水蓄能电站潘家口抽水蓄能电站(简称潘蓄电站)作为我国第一座投入运行的大型混合式抽水蓄能电站,主要有一座主坝、两座副坝,一座坝后式电站及1台150MW常规机组和一座220 kV高压开关站。
现已成为华北电网主力调峰调频厂,为电网稳定和调频、调峰、事故备用起到重要作用。
目前潘蓄电站由华北电网一体化经营,电站作为整个电网的一部分进行管理,其费用由电网统一核算,电站成本回收通过电网销售电量来实现。
潘蓄电站3台机组由华北网调直接控制。
3.2.3 完全型混合式抽水蓄能电站白山抽水蓄能电站依托二松梯级电站,利用现有的白山、红石水库为上下库建成的。
白山电站是一座以发电为主、兼有防洪、养殖等综合利用效益的大型水电站,电站总装机容量1 500MW,单机容量300MW。
担负着东北电网的调峰、调频及事故备用任务。
红石水库位于白山水库下游40 km处,为日调节水库。
红石电站以发电为主,总装机容量200MW,共4台机组,单机容量50MW,担任东北电网的调峰与备用任务。
白山电就成为一个既有常规水电机组,又有抽水蓄能机组的混合式抽水蓄能电站,由东北电网公司直接管辖控制。
它利用在白山增设的抽水泵站,在电网低谷时利用火电剩余电力把红石水库的水抽到白山水库,既可为电网填谷又可增加白山水库水量,提高了白山尖峰运行小时数。
同时,增加的抽水功能为当年各个不同时期抬高上库运行水位提供了条件,产生“水头效益”多发电,从而带来可观的经济效益。
4 我国发展抽水蓄能的前景4.1 抽水蓄能电站的发展优势抽水蓄能电站能够减小系统的峰谷差，促进电力系统安全、稳定地运行。
抽水蓄能电站启停迅速，具有调峰填谷、无功调节、调频、备用等辅助服务功能，运行灵活、可靠，是电网重要的保安电源，同时具有节能和环保等显著的社会经济效应。
随着我国电力体制改革的进行，抽水蓄能的优势越来越明显，主要体现在以下几个方面：（1）保证电网安全、经济和稳定的运行。
近些年来，电网的安全稳定运行面临越来越多挑战：①风能、光伏发电等新能源发电模式快速发展，但这些电源往往不能保证电能供应的连续性；②在社会电力需求的不断增长过程中，负荷的峰谷差也在不断增大，使得电力系统调峰容量不足；③用户对用电可靠性和供电质量提出了越来越高的要求。
而抽水蓄能电站在电网中的调峰填谷、调频、调相等作用以及技术经济上的优越性，能够满足电网的以上要求，抽水蓄能电站成为保证电网安全稳定运行的有力工具。
（2）调节长距离电力输送。
西电东送是我国电力建设的主题之一。
然而由于长距离输电投资较大，其连续满容量疏松的通常是基荷电量。
但是受电地区的负荷随着时间有所变化，因此需要在适当的地点设置调节环节，来解决直流输电过程中遇到的难题。
抽水蓄能电站是缓和电网长距离电力输送矛盾的重要手段。
实践证明，抽水蓄能电站在保证“西电东送”与“全国联网”工程中发挥了至关重要的作用。
（3）缓解发电与灌溉的用水矛盾。
常规水电站一般兼有航运、灌溉等综合任务。
其在灌溉季节因灌溉需要而连续发电；在非灌溉季节则会因为水量不足而无法供电。
而在这样的水电站中如果装设抽水蓄能机组，则可以通过水泵和水轮机往复循环利用水能，不受灌溉用水的限制，避免了发电和灌溉争水，使水电机组真正发挥其调峰填谷的作用。
（4）降低电力系统的燃料消耗，改变能源结构，节约能源在我国电力行业的飞速发展过程中，出现了很多问题，比如说电源结构不合理导致的供电矛盾，这种情况在一些以火力发电为主的电网尤为突出。
而抽水蓄能电站在电力系统中可以起到调峰减谷的作用，能够有效地减小系统的峰谷差。
比如在以火电为主的电网中，建设适当的抽水蓄能电站，可以减小火电机组的装机容量，优化整个电力系统的电源结构，节省投资和运行费用。