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国网一次开工5个抽水蓄能电站 总装机600万千瓦总投资387亿元 中国跃居世界第一
发布人:电老虎 时间:2019-01-10  新闻来源:未知  浏览量:

1月8日上午,随着国家电网有限公司董事长、党组书记寇伟宣布河北抚宁、吉林蛟河、浙江衢江、山东潍坊、新疆哈密抽水蓄能电站工程开工,这5座总装机600万千瓦、总投资达386.87亿元的抽水蓄能电站将有力支撑国家稳增长、调结构、惠民生战略部署,并在7年后为清洁能源消纳、保障系统安全稳定运行发挥极大的促进作用。国家能源局党组成员、副局长林山青,国家电网有限公司总经理、党组副书记辛保安出席工程开工动员大会并讲话。国家电网有限公司副总经理刘国跃主持会议。

河北抚宁等5座抽水蓄能电站是国家电网深入学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想、推进能源生产和消费革命的重要举措,也是落实绿色发展理念,构建清洁低碳、安全高效能源体系的重大工程。抽水蓄能电站是重大基础设施、调节电源和生态环保工程。国家电网高度重视并加快发展抽水蓄能电站。党的十八大以来,包括本次开工建设的5项抽水蓄能电站工程,国家电网已累计开工建设26项抽水蓄能电站工程,装机容量达3615万千瓦;累计投产5座抽水蓄能电站,装机容量610万千瓦。

河北抚宁等5座抽水蓄能电站总投资386.87亿元,总装机容量600万千瓦,5座电站计划全部于2026年竣工投产。其中,河北抚宁抽水蓄能电站,位于河北省秦皇岛市抚宁区,装机容量120万千瓦,安装4台30万千瓦可逆式水泵水轮发电机组,以500千伏电压接入冀北电网,工程投资80.59亿元;吉林蛟河抽水蓄能电站,位于吉林省吉林市蛟河市,装机容量120万千瓦,安装4台30万千瓦可逆式水泵水轮发电机组,以500千伏电压接入吉林电网,工程投资69.72亿元;浙江衢江抽水蓄能电站,位于浙江省衢州市衢江区,装机容量120万千瓦,安装4台30万千瓦可逆式水泵水轮发电机组,以500千伏电压接入浙江电网,工程投资73.08亿元,该电站是国家电网积极推进混合所有制改革,在抽水蓄能领域引进社会资本的重点项目;山东潍坊抽水蓄能电站,位于山东省潍坊市临朐县,装机容量120万千瓦,安装4台30万千瓦可逆式水泵水轮发电机组,以500千伏电压接入山东电网,工程投资81.18亿元;新疆哈密抽水蓄能电站,位于新疆维吾尔自治区哈密市天山乡,装机容量120万千瓦,安装4台30万千瓦可逆式水泵水轮发电机组,以220千伏电压接入新疆电网,工程投资82.3亿元。

抽水蓄能电站具有启动灵活、调节速度快的优势,运行可靠且较为经济的调峰电源与储能装置,是构建清洁低碳、安全稳定、经济高效的现代电力系统的重要组成部分。抽水蓄能电站在系统中主要承担调峰、填谷、调频、调相和紧急事故备用任务。抽水蓄能电站可在负荷低谷时,通过抽水将系统难以消耗的电能转换为势能;在负荷高峰或系统需要时,通过发电将势能转换为系统需要的电能。抽水蓄能电站可以利用其储能作用,实现削峰填谷,有效平抑区外来电与新能源出力的波动,提高系统运行的平稳性,提高大电网安全稳定运行能力,提高电力系统经济运行水平,实现社会整体资源配置最优。

综合来看,河北抚宁等5座抽水蓄能电站经济、社会、环境效益显著。

一是有力深化供给侧结构性改革,拉动经济增长,推动装备制造业转型升级,带动旅游业综合发展,扩大就业。

抽水蓄能电站等电网基础设施投资大、建设周期长,具有带动力强、中长期经济效益显著等优势,对提升经济发展质量、效益、效率将发挥十分重要的作用。根据投资估算,建设河北抚宁等5座抽水蓄能电站,可拉动GDP增长超过572.64亿元,增加电工装备制造业产值78.52亿元,提供就业岗位约14.64万个,将有力拉动经济增长,并将推进抽水蓄能设备国产化与装备制造业转型升级。工程投运后,每年创造利税约6.16亿元,带动旅游业综合发展,在服务当地经济社会发展中发挥重要作用。

二是提高系统整体经济性,促进节能减排和大气污染防治,实现社会整体资源配置最优。

河北、吉林、新疆是我国的新能源大省,2018年新能源发电装机占比分别达到37.1%、25.8%和32%,成为仅次于火电的第二大电源。工程投运后,可实现与西部、北部地区新能源发电的联合协调运行,每年促进消纳富余风电、太阳能发电量150亿千瓦时,有效缓解弃风、弃光问题。同时,抽水蓄能电站能够替代一定容量的煤电机组,提高网内运行机组的整体经济性,明显降低电力系统单位能耗水平,每年可节约原煤消耗107.56万吨,减排二氧化碳209.49万吨、二氧化硫2.04万吨、氮氧化物0.84万吨,具有显著的经济效益和环保效益。

三是优化当地电源结构,缓解系统调峰调频压力,提高系统运行灵活性。

目前,河北、山东电源结构以火电机组为主,系统调峰手段主要依靠燃煤火电,灵活电源比例偏低。吉林、浙江水电丰枯出力悬殊,在枯水期系统调节能力较为紧张。建设河北抚宁抽蓄等一批具有良好调节性能、经济高效的抽水蓄能电站,可以显著提高系统调节能力,同时,可以满足风电、太阳能发电快速增长所增加的部分调峰需求,为当地大规模发展清洁能源提供有利条件,保障跨区跨省输电通道安全运行。此外,抽水蓄能电站还可以配合浙江、山东核电发展,保障核电稳定运行,提高核电站的运行效益和安全性。

四是提高电力系统安全可靠性,在电力系统中充分发挥“稳定器”“调节器”“平衡器”的作用,改善电力系统运行特性。

抽水蓄能机组启停便捷、反应迅速,是技术成熟、经济合理的系统备用电源,对稳定系统频率、提供事故支援、提高电力系统稳定性具有重要作用。以120万千瓦规模的抽水蓄能为例,可以在5分钟内由满负荷抽水转变为满负荷发电,提供240万千瓦的电力支援能力。根据我国能源资源禀赋和“西电东送、北电南供”的电力流向和规模,国家电网将加快特高压骨干网架建设,高质量推进电网发展。在电力系统中配备足够容量的抽水蓄能电站,启停灵活、反应快速,可以有效提升大电网综合防御能力,保障电网安全稳定运行。

我国抽水蓄能电站装机容量已跃居世界第一,未来抽水蓄能将继续加快发展。目前,我国已经建成潘家口、十三陵、天荒坪、泰山、宜兴等一批大型抽水蓄能电站。截至2018年底,国家电网抽水蓄能电站在运、在建规模分别达到1923万千瓦、3015万千瓦;国家电网并网风电、太阳能发电装机分别达到1.46亿和1.53亿千瓦,成为全球新能源装机规模最大、发展最快的电网。随着风电、太阳能发电等新能源快速发展,这必然要求系统调节能力和保障手段的同步增强。国家“十三五”能源和电力规划都要求加快抽水蓄能电站建设,并明确“十三五”期间新开工抽水蓄能容量6000万千瓦左右,到2020年我国抽水蓄能运行容量将达到4000万千瓦。加快建设抽水蓄能电站在服务美丽中国建设、保障能源电力安全、促进清洁能源消纳、促进大气污染防治、拉动经济增长中的战略意义和全局影响将更加凸显。

(来源:中国电力报)

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抽水蓄能基础知识

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目前的储能装置大体可分为机械储能(抽水蓄能、压缩空气、飞轮)、电磁储能(超导、电容器)和化学储能(电池)。相比于其它储能方式,抽水蓄能具备资金投入少、设备寿命长、储能规模大、转换效率高、技术成熟、运行条件简便、清洁环保等特点,因而得到了快速发展和广泛应用,是目前电力系统中最成熟、最实用的大规模储能方式。

一、抽水蓄能电站特点

抽水蓄能电站是通过把低处的水抽到高处来蓄集能量,待电力系统需要时再发电的水电站。它把电网负荷低谷时多余的电能转化为水的势能储存起来,在负荷高峰时将水的势能转化为电能,实现了电能的有效存储,并将电能在时间上重新分配,有效调节了电力系统生产、供应、使用之间的动态平衡。

由于它是以水为介质的清洁能源电源,并具备启停迅速、运行灵活可靠、可快速响应负荷变化的优势,适合承担系统调频及快速跟踪负荷、备用、无功调节和黑启动等辅助服务。抽水蓄能电站的上、下水库水位随发电、抽水工况的转换而有所变动,在整个转换过程中基本不耗水,但损失部分能量。

抽水蓄能电站一般与火电、核电、风电等配合运行,因其有调峰、填谷和承担旋转备用的作用,可减少火电机组开停机次数,节省额外的燃料消耗,保障核电站平稳运行,延长核电机组运行寿命;提高系统对风电、太阳能发电等波动性电源的消纳能力,充分利用清洁的可再生能源。

抽水蓄能电站可以分为不同的类型。按开发方式,电站可划分为纯抽水蓄能电站和混合式抽水蓄能电站;按调节周期可分为日调节、周调节、季调节抽水蓄能电站。抽水蓄能电站造价不高,根据电力系统负荷、电源的分布情况,合理配置抽水蓄能电站,可减小电网潮流,在降低系统事故率、提高供电可靠性的同时,节省电力系统总运行费用。

抽水蓄能具有多重效益。抽水蓄能电站不仅具有调峰填谷的静态效益,而且由于其启动迅速,运行灵活,特别适宜在电力系统中承担调频、调相、负荷备用和事故备用等“动态”任务,以满足系统运行需要,从而产生动态效益。另外,抽水蓄能电站运行减少了系统燃料消耗,也就相应减少了污染物排放及其治理费用,不仅自身清洁,而且具有一定的环境效益;由于抽水蓄能电站具有调相功能,可相应减少系统需要配置的无功补偿设备,从而减少相应设备的建设费用。

二、抽水蓄能电站结构

抽水蓄能电站通常由具有一定落差的上、下水库和输水发电系统组成。上水库一般建在高程较高、库盆封闭性比较好、库周边平顺、库岸山体雄厚、库周边垭口少、库区开阔、坝址河谷较窄的地方。下水库一般由挡水建筑物和泄水建筑物组成,有时可利用已有的水库。连接上下水库的就是水道系统,一般由上水库进出水口、引水隧洞、引水调压室、高压管道、尾水隧洞、下水库进出水口等组成。水道一般沿着山体埋设在地下。

核心区是电站的厂房系统,一般包括主厂房、副厂房、主变压器室、开关站及出线场,以及母线洞、出线洞、进厂交通洞、通风洞、排水廊道等附属洞室等。主厂房、副厂房、主变压器室等常置于地下,开关站及出线场布置于地面或地下洞室。

三、我国抽水蓄能电站发展

我国抽水蓄能电站的发展,始于20世纪60年代后期。经过20世纪70年代的初步探索,80年代的深入研究论证和规划设计,我国抽水蓄能电站的兴建逐步进入蓬勃发展时期。

目前,我国已积累了丰富的抽水蓄能电站建设经验,掌握了较先进的机组制造技术,蓄能机组设备已基本实现国产化,电站的整体设计、制造和安装、调试技术更是达到了国际先进水平。

从地理分布来看,我国的第一批抽水蓄能电站主要分布在经济较为发达的东中部地区。随着我国西部、北部大型风电基地、太阳能发电基地的建设,迫切需要在送端地区也配套建设调峰能力强、储能优势突出、经济性好,且能提高输电线路经济性的抽水蓄能电站。同时,随着东中部地区的经济的继续发展,也对保障大电网安全稳定运行也提出了更高的要求。当前,我国抽水蓄能电站正在迎来新一轮的建设高潮。

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项目简介

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一、河北抚宁抽水蓄能电站项目简介

地理位置。河北抚宁抽水蓄能电站位于河北省秦皇岛市抚宁区大新寨镇,距北京市、唐山市、秦皇岛市分别约250公里、110公里、30公里,靠近京津及冀北电网负荷中心,紧靠唐山、秦皇岛主要用电区,地理位置优越。

项目情况。2018年12月河北省发改委下达项目核准批复。电站装机容量120万千瓦,安装4台单机容量30万千瓦可逆式水泵水轮发电机组,设计年发电量16.06亿千瓦时,设计年抽水电量21.41亿千瓦时。电站枢纽由上水库、下水库、输水系统和地下厂房系统组成,总投资80.59亿元,总工期82个月,计划于2027年全部投产发电。

社会效益。电站建成后以500千伏线路接入京津及冀北电网,承担调峰、填谷、调频、调相及紧急事故备用等任务,改善网内大容量燃煤火电机组的运行条件,节约系统燃料和运行费,提高电网运行的安全性和稳定性。工程建设将拉动GDP增长96.33亿元,增加电工装备制造业产值12.84亿元。电站投运后,每年可减少原煤消耗约14.7万吨,减排二氧化碳约24.9万吨、二氧化硫约0.47万吨、氮氧化物约0.13万吨,改善大气环境质量,节能减排效益显著。建设河北抚宁抽水蓄能电站将有效缓解电网日益严重的调峰矛盾,增强风电、光伏等新能源的消纳和区外来电的接纳能力,提高电力系统的安全可靠性和运行经济性,为特高压智能电网的安全稳定运行提供有力保障;将增加当地就业岗位,带动当地商业、旅游业的配套发展,经济、社会、环境效益显著。

二、吉林蛟河抽水蓄能电站项目简介

地理位置。吉林蛟河抽水蓄能电站位于吉林省吉林市蛟河市白石山镇境内,距长春市、吉林市、蛟河市分别约185公里、95公里、40公里,靠近吉林省电网负荷中心,紧靠长春、吉林主要用电区,地理位置优越。

项目情况。2018年12月吉林省发改委下达项目核准批复。电站装机容量120万千瓦,安装4台单机容量30万千瓦可逆式水泵水轮发电机组,设计年发电量12.13亿千瓦时,设计年抽水电量16.17亿千瓦时。电站枢纽由上水库、下水库、输水系统和地下厂房系统组成,总投资69.72亿元,总工期78个月,计划于2027年全部投产发电。

社会效益。电站建成后以500千伏线路接入吉林电网,承担调峰、填谷、调频、调相及紧急事故备用等任务,可配合当地风电运行,适时储能,促进资源有效利用,并为东北电网提供网间优势互补。工程建设将拉动GDP增长70亿元,增加电工装备制造业产值20亿元。电站投运后,每年可减少原煤消耗约27.3万吨,减排二氧化碳约51.09万吨、二氧化硫约0.17万吨、氮氧化物约0.09万吨。建设吉林蛟河抽水蓄能电站,可促进地方产业结构优化调整,改善当地基础设施条件,带动和促进当地经济社会发展;可改善网内火电机组运行条件,提高风电等消纳能力,起到节能减排、优化社会环境效果;对缓解吉林省电网、东北电网调峰矛盾,保障电网安全稳定运行、提高供电质量发挥重要作用。

三、浙江衢江抽水蓄能电站项目简介

地理位置。浙江衢江抽水蓄能电站位于浙江省衢州市衢江区境内,距杭州市、金华市、衢州市分别约200公里、80公里、15公里,地处浙江中西部,靠近金华、衢州负荷中心,紧邻衢州500千伏主环网,地理位置优越。

项目情况。2018年12月浙江省发改委下达项目核准批复。电站装机容量120万千瓦,安装4台单机容量30万千瓦可逆式水泵水轮发电机组,设计年发电量12亿千瓦时,设计年抽水电量16亿千瓦时。电站枢纽由上水库、下水库、输水系统和地下厂房系统组成,总投资73.08亿元,施工总工期70个月,计划于2026年全部投产发电。

社会效益。电站建成后以500千伏线路接入浙江电网,承担调峰、填谷、调频、调相及紧急事故备用等任务,可有效缓解电网调峰矛盾,增加电网紧急事故备用容量,增强电力保障能力,提高电力系统安全可靠性和供电质量。工程建设将拉动GDP增长150亿元,增加电工装备制造业产值15亿元。电站投运后,每年可减少原煤消耗约11万吨,减排二氧化碳约22万吨、二氧化硫约0.15万吨、氮氧化物约0.06万吨,从而减少空气污染,提高受电区的环境质量,促进供电和受电地区经济的可持续发展。建设浙江衢江抽水蓄能电站可促进风电、光伏等可再生能源的大规模发展和区外电力的消纳,改善核电机组的运行条件,有利于“西电东送”、特高压送电在浙江的消纳,可增加系统的紧急事故备用容量,有利于促进电源结构调整,保证电网的安全稳定运行。

四、山东潍坊抽水蓄能电站项目简介

地理位置。山东潍坊抽水蓄能电站位于山东省潍坊市临朐县五井镇,距潍坊市、济南市分别约80公里、120公里,靠近山东省中部负荷中心,地理位置优越。

项目情况。2018年12月山东省发改委下达项目核准批复。电站装机容量120万千瓦,安装4台单机容量30万千瓦可逆式水泵水轮发电机组,设计年发电量13.14亿千瓦时,设计年抽水电量17.52亿千瓦时。电站枢纽由上水库、下水库、输水系统和地下厂房系统组成,总投资81.18亿元,总工期72个月,计划于2026年全部投产发电。

社会效益。电站建成后以500千伏线路接入山东电网,承担调峰、填谷、调频、调相及紧急事故备用等任务,有效解决电网调峰能力不足问题,优化电源结构,改善供电质量,提高电网运行的经济性、安全性和稳定性。工程建设将拉动GDP增长98.31亿元,增加电工装备制造业产值12.8亿元。电站投运后,每年可减少原煤消耗约30.66万吨,减排二氧化碳约51.9万吨、二氧化硫约0.98万吨,氮氧化物约0.28万吨。建设山东潍坊抽水蓄能电站对改善山东电网电源结构、满足山东电网不断增长的调峰需求具有十分重要的意义,可较大程度改善火电与核电电机组的运行条件,有利于提高供电质量和电网安全经济运行;可有效减少系统燃料消耗,为特高压电网大范围优化配置资源、促进清洁能源消纳提供有力支撑;可带动地方工业、旅游业及其他相关产业,对促进地方经济发展、改善当地居民生活水平起到积极的作用。

五、新疆哈密抽水蓄能电站项目简介

地理位置。新疆哈密抽水蓄能电站位于新疆维吾尔自治区哈密市天山乡境内,距哈密市、乌鲁木齐市分别约66公里、680公里,紧靠哈密风电基地及哈密至郑州特高压外送输电平台,接入系统和受、送电条件好,地理位置优越。

项目情况。2018年12月新疆自治区发改委下达项目核准批复。电站装机容量120万千瓦,安装4台单机容量30万千瓦可逆式水泵水轮发电机组,设计年发电量13.68亿千瓦时,设计年抽水电量18.23亿千瓦时。电站枢纽由上水库、下水库、输水系统和地下厂房系统组成,总投资82.3亿元,总工期78个月,计划于2027年全部投产发电。

社会效益。电站建成后以220千伏线路接入新疆电网,承担电力系统调峰、填谷、储能、调频、调相、紧急事故备用等任务,服务于哈密能源基地输电平台清洁可再生能源发展和跨区输电安全,提高风电开发、消纳能力,保障送出系统安全稳定运行,同时为西北电网提供网间优势互补。工程建设将拉动GDP增长158亿元,增加电工装备制造业产值17.88亿元。电站投运后,每年可减少原煤消耗约23.9万吨,减排二氧化碳约59.6万吨、二氧化硫约0.27万吨、氮氧化物约0.28万吨。建设新疆哈密抽水蓄能电站对完善当地基础设施,改善当地电网电源结构,促进新能源消纳,保障送出系统安全稳定运行,提高远距离送电的经济性具有十分重要的意义,对加强民族团结、维护社会稳定、促进地方经济社会发展发挥重要作用。

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关键词:国网一次开工5个抽水蓄能电站

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