抽水蓄能电站就是利用电网中负荷低谷时的电力，由下水库抽水到上水库蓄能，待电网高峰负荷时，放水回到下水库发电的水电站，又称蓄能式水电站。蓄能时它是水泵站；释能时它是水力发电站。
图一：大幕山抽水蓄能电站
一、我国抽水蓄能电站发展现状
我国大型水电机组的制造能力和水平已达到世界领先水平，水电控制自动化、流域梯级利用已居世界先进。已经建设的几座大型抽水蓄能电站技术已处于世界先进水平，广州一、二期抽水蓄能电站总装机容量2400MW，为世界上最大的抽水蓄能电站；西龙池抽水蓄能电站单级可逆式水泵水轮机组最大扬程704m，仅次于日本葛野川和神流川抽水蓄能电站机组。
抽水蓄能电站是电力系统中最可靠、最经济、寿命周期长、容量大、技术最成熟的储能装置，是新能源发展的重要组成部分。通过配套建设抽水蓄能电站，可降低核电机组运行维护费用、延长机组寿命;有效减少风电场并网运行对电网的冲击，提高风电场和电网运行的协调性以及电网运行的安全稳定性。抽水蓄能电站在整个电网中作用广泛，在我国的管理应用中已经积累了丰富的经验。
随着我国新兴能源的大规模开发利用，抽水蓄能电站的配置由过去单一的侧重于用电负荷中心逐步向用电负荷中心、能源基地、送出端和落地端等多方面发展。特高压、智能电网的发展需要加速抽水蓄能电站建设。
"储能肯定已到了呼之欲出的时候。保守估计，到2020年，国内整个储能产业的市场规模至少可以达到6000亿元，乐观的话甚至有可能到两万亿。预计未来国家对储能的支持力度会不断加大。"这昭示着储能的巨大魅力与潜力。
二、抽水蓄能电站和南水北调抽水调水方式
抽水蓄能电站利用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。
图二：抽水蓄能电站原理图
2020年，中国电力结构仍然以火力发电为主，占比接近68%；风电和光伏发电加起来有超过24%的装机量，但发电量加起来只占总电量的9%多一点，整体贡献还比较小；核电以2%的装机量贡献5%的发电量；水电以17%的装机量贡献18%的发电量，火电和核电共占73%。风电、光伏发电作为清洁的可再生资源是国家鼓励发展的产业，核电是国家大力发展的新型能源。风电、光伏发电稳定性和连续性较差，核电机组运行费用低，环境污染小，但燃料具有高危险性，且火电单机容量95万千瓦，核电单机容量175万千瓦，对所在电网稳定性有很大的冲击，抽水蓄能电站具有启动灵活、爬坡速度快等优点和低谷储能的特点，建设一定规模的抽水蓄能电站可以很好增强电力系统的稳定性，保证大型火电机组特别是核电机组能稳定运行，还可以辅助核电在核燃料使用期内尽可能的用尽燃料，发更多的电；降低电网运行成本，节约能源资源，降低环境影响。
南水北调西线工程穿越崇山峻岭的巴颜喀拉山，各流域之间落差很大，采用自流方式调水在拦水坝和引水线路的勘测规划上都难度很大，工程建设成本很高。抽水方式正好能很好解决大坝和路线勘测规划的困难，降低工程建设成本。采用抽水方式时，需要消耗大量电力资源，如“引汉济渭”工程的黄金峡泵站多年平均抽水量9.76亿立方米，总扬程113.5m，年用电量3.67亿kw·h；上线采用抽水方式调水40亿方扬程210米，用电量将达27.83亿kw·h（三峡大坝一年的发电量就900亿kw·h左右）。运用抽水蓄能电站的原理、技术，能较好解决目前南水北调西线工程中的高落差困难，在管理南水北调中的抽水泵站运行时，充分利用电网负荷低时的多余电能，抽水调水，可以极大地降低调水运行期间的费用，再利用受水区流域水电站在电网高峰时期发电供电，能极好优化整个电网的配置，充分发挥调水工程兼具的蓄能节能的作用。利用抽水蓄能电站理论，让南水北调西线尽快进入实施阶段，为我国西北方人民的生产生活送去甘甜的南水。
南水北调西线工程中黄河是受水区域，上游已建成龙羊峡、拉西瓦、李家峡、公伯峡、积石峡、寺沟峡、刘家峡、盐锅峡、八盘峡、小峡、大峡、乌金峡、沙坡头、青铜峡等13座电站，黑山峡河段小观音、大柳树等水电站正在规划建议中，总利用水头1118m，水电梯级开发已经基本形成，水电资源利用率较高，对北方的经济发展提供了有力的稳定的电力保障，但黄河有限的径流量限制了这些水电站资源的充分发挥。南水北调西线调水流域为雅砻江、大渡河，从贾曲河调入黄河，贾曲河下游的所有电站发电的水力资源能得到更好的保障，也是西线工程的受益者。
图三：黄河上游梯级水电站示意图
从谁受益谁承担费用的原则出发，黄河现有的和后期规划建设的水电站是南水北调西线工程在水电资源上的受益者之一，黄河干流水电站群应成为西线工程建设和运行费用的承担者之一——至少是抽水方式泵站运行时所消耗电力的主要承担者。因此南水北调西线的调水在黄河流域所产生的水电资源可以采取受益分摊方式进行分配，黄河各干流水电站发电产生的收益按照一定的比例成为西线工程建设和运行费用的承担者，这样西线工程从规划建设到运行过程中的费用更加有保障。
三、抽水方式下的南水北调西线工程比较
下面就利用抽水蓄能电站的理论和技术，调雅砻江、大渡河流域水，从贾曲河进入黄河(以下称为甘-贾线，图四)，做粗浅的分析：
甘-贾线是在全国政协专题调研组建议的上线进行下移，建议的上线调水区域六条河流以贾曲河入黄河口为控制高程3440米，断面流量分别是：克柯4.15亿方、亚尔堂16.1亿方、上杜柯16.3亿方、仁达12.7亿方、阿安11.4亿方、阿达70.7亿方，共计131.35亿方，计划调水40亿方，占比30.4%。
图四：南水北调西线上线方案比较示意图
甘-贾线采用抽水方式，主抽水站所在的安羌镇高程3174米，水库高程控制在3200米以下，全线控制高程比上线降低300米左右，各流域控制点流量为甘孜86.9亿方，炉霍30.9亿方，雄拉27.0亿方，斜尔尕58.1亿方，共计202.9亿方，考虑炉霍站还有一段没有流量记入，且各流域截留大坝相应向下游移，截面流量应该能达到210亿方，可调水量为64亿方，占比30.47%，比原路线高出60%。除去长-恰线已规划调水15亿方，实际本线路可调水为49亿方。
工程规划建设方面，专题组建议的上线线路总长325.7 km,由9段隧洞 8座交叉建筑物组成,其中隧洞段总长321.1 km,最长隧洞段72.4 km；
甘-贾线远期规划从雅砻江流域经鲜水河、绰斯甲河调水到足木足河，经抽水方式流至贾曲河口。一期工程以调足木足河流域部分水资源为主，有两个方案：
图五：甘-贾线一期方案一
方案一（图五）可按照前文《南水北调西线工程设想》中的斜-贾抽水线方案实施。为尽量降低抽水能耗，安羌水库蓄水位在不淹没阿坝县前提下尽量提高到3250米，杜柯河水在壤塘县岗木达引水至南木达入柯河水库，从柯河水库明渠引水至安羌水库，再从安羌水库抽水到麦尔玛水库，经隧道自流到贾曲河口，斜尔尕水库可抽水至柯-安明渠流进安羌水库。整个工程调水25亿方，水坝工程5座，隧道3段共60km，柯河水库到安羌水库引水明渠50km，抽水泵站2座（斜尔尕水库到安羌水库，安羌水库到麦尔玛水库）；
图六：甘-贾线一期方案二
方案二（图六）以斜尔尕水库为主体，斜尔尕高程2915米，蓄水高程3185米，大坝应在斜尔尕下游峡谷，高280米，在安羌建抽水站抽水到麦尔玛水库，经隧道自流到贾曲河口。整个工程调水20亿方，水坝工程2座，隧道1段40km，抽水泵站1座。
方案一尽量抬高泵站水位，降低一期工程抽水运行时电力消耗；前期工程建设规模小投资低，后期运行电力消耗少，但工程设施设备多，运行维护管理复杂，远期绰斯甲河流入柯河水库流到安羌水库还必须拓宽柯-安引水明渠；方案二前期工程规模大投资高，后期运行电力消耗大；工程实施时淹没面积大（阿坝县近半宜居土地将淹没），移民搬迁任务重；但工程运行管理简单，远期绰斯甲河连接容易，不再增加工程量。参照“引汉济渭”工程，一期工程方案一建设投资和工期应该比“引汉济渭”工程低，实施难度小，利于尽快开工建设。
甘-贾线远期规划从雅砻江流域经鲜水河、绰斯甲河、足木足河，再抽水到贾曲河口，为不淹没炉霍县城，减少移民搬迁，分别在泥曲和达曲交汇点上游建水坝并通过渠道连接，线路总长285 km,其中隧洞段总长212 km（含一期工程）,最长隧洞段74 km（杜柯河到玛尔曲）,由3段隧洞 4座水库大坝组成（不计一期工程），绰斯甲河的雄拉站水库大坝最高250米。该方案同专题组建议的上线比，总调水量大，工程规划建设的难度小，工程建设规模小投资低，建设工期短，可分期实施，见效快。
总之，南水北调西线工程采取抽水方案能扩大调水流域，增加调水量；降低工程建设成本，减低调水单方成本；充分利用抽水蓄能技术和管理，不仅能降低抽水调水的运行费用，而且能为西线工程尽快开工建设，为西北部调取甘甜南水提供良好条件。
本文为个人原创，主要是西线工程的思路供大家借鉴。所有数据来自于网上或图上作业得到，准确度不能保证，仅供参考！
