供水水塔
这跟城镇中的水塔作用相似,管网中用水少时,就把水先存在水塔中,等到用水高峰时再放出,就变成一个水源了。这样看,抽水蓄能电站本身不仅仅是发电,还有蓄能的功效,所以有些地方称之为电网中的“充电宝”。
为什么用电少时不能少发电?不少网友有这个疑问,他们认为“不就是关停几个机组”的事吗,这样用的少就少发,用的多就多发,供需平衡就好了,那样就能节省下来建设抽水蓄能电站的资金来。这只能说是外行思维。
我们先来看看发达国家的情况。发达国家抽水蓄能电站建设的规模主要取决于该国电力能源结构,如果核电、煤电比例高,那么抽水蓄能电站建设的比例就高,这是为什么呢?
长龙山抽水蓄能电站上、下水库全貌
举个简单例子,比如核电适宜长期稳定带基荷运行,通俗点说就是开起车来就别停,规模越大越有利于减排,不过会给煤电为主的电力系统调峰带来很大的压力。因为核电要得是稳定均衡出力,而且核电机组单机容量都很大,一旦随意停机,对电网的冲击就很大,甚至可能引起电网崩溃。
还有风电、地热、潮汐、太阳能等新能源发电也是我国电网结构中的有益补充,但时候这些电有时又被称为“垃圾电”,尤其是风电,具有随机性、间歇性,发电稳定性和连续性差,这些电并网之后对电力系统实时平衡、保持电网安全稳定运行带来巨大挑战,而这些“零碎电”扔了又比较可惜。
于是把这些富余电、零碎电、垃圾电,利用抽水蓄能电站启动灵活的特点,临时转存为水的势能,待用电需求增加时,放出来发电就行了。
抽水蓄能电站的功能>>>蓄谷补峰
通过上面的介绍,我们终于知道了抽水蓄能电站的关键作用了,那就是“蓄谷补峰”。在用电低负荷时,吸纳电网中其它电源(火电、核电、水电、风电、太阳能等等)的富余电量,把它们“变装”以水的形式存在上水库;等到用电高峰时,再把水变成电,补充电网需求。这样一来一回,就让需要稳定均衡出力才能提高效益的火电、核电安心工作,再也不用担心电发多了发少了的问题;同时对径流式水电站、风电、太阳能等发电的弃水、弃风、弃电变相收集起来,让这些零碎电变得有价值。
>>>事故备用
抽水蓄能电站还有一些其它并非主要的作用,但也很有用,那就是事故工况。比如电网中的某些主力电源突发事故停供电,或者电网中的负荷突然增加或突然降低,那么抽水蓄能电站就派上用场了。需要它发电时,它能马上从水泵抽水工况迅速切换到发电工况,补足主电源事故或负荷突然增加产生的电力缺口。如果电力系统突发负荷降低,抽水蓄能电站马上就能转成水泵抽水工况,把富余电存在上水库。这种双向功能,可以说是电力系统事故备用的最优配置之一。
>>>黑启动
如果电网万一遭遇了大崩溃,这时没有了任何外来电源支撑,抽水蓄能电站就发挥了“充电宝”的作用,它可以在短时间内迅速启动发电,让电力系统迅速恢复。如果没有这种黑启动措施,电网停电时间就会延长,带来的损失就会很大。
我国抽水蓄能电站建设历史在我国大陆地区,抽水蓄能电站建设主要经过了3个阶段。
第一阶段(1968~1991年),混合式抽水蓄能电站阶段。我国第一个抽水蓄能电站是1968年建成的河北岗南电站,装机容量11MW,羊卓雍湖电站在1989年开始建设,期间陆续建成了密云、潘家口等电站。
第二阶段(1992~2002年),大型抽水蓄能电站发展起步期。开始兴建十三陵、广蓄、天荒坪等电站。
第三阶段(2003年至今),大型抽水蓄能电站大力建设期。期间建成了宝泉、西龙池、桐柏、惠蓄、张河湾、宜兴、白莲河、溧阳、洪屏、仙居、丰宁、长龙山等一批大型电站。