抽水蓄能是新型电力系统的“调节器”和“稳定器”

新能源采编储能 2024-06-26 14:22:48 438阅读 举报

  网讯:在“双碳”目标的驱动下,以新能源为主体的新型电力系统需要增加更多的风电光伏等清洁能源,但其调节稳定性差。抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时多余电能抽水至上水库蓄能,在电力负荷高峰期放水至下水库发电,是双向运行的水电站(夏林生,2017)(图 1-1),也是目前应用最广泛、技术最成熟、设备寿命较长、转换效率较高、运行操作简单、能源最清洁的大规模储能方式之一。抽水蓄能机组启动时间短、调节速率快,具备调峰、填谷、调频、调相、事故备用和黑启动等多种功能(邹仕华, 2022),是电力系统最主要的调节电源,在保障电力安全、促进清洁能源消纳、提升电力系统性能等方面发挥着“调节器”和“稳定器”作用,也是建设现代智能电网新型电力系统的重要支撑,更是构建清洁低碳、安全可靠、智慧灵活、经济高效新型电力系统的重要组成部分(宋超 等, 2021)。2021 年 8 月,国家能源局正式发布抽水蓄能中长期发展规划(2021-2035 年),指出“抽水蓄能是当前技术最成熟、经济性最优、最具大规模开发条件的绿色低碳清洁灵活调节电源;加快发展抽水蓄能,是构建以新能源为主体的新型电力系统的迫切要求,是保障电力系统安全稳定运行的重要支撑,是可再生能源大规模发展的重要保障”(国家能源局, 2016)。

  同时,中长期发展规划指出“到 2025 年,抽水蓄能投产总规模 6200 万千瓦以上;到 2030 年,投产总规模 1.2 亿千瓦左右;到 2035 年,形成满足新能源高比例大规模发展需求的,技术先进、管理优质、国际竞争力强的抽水蓄能现代化产业,培育形成一批抽水蓄能大型骨干企业”(国家能源局, 2016)。因此,在“双碳”目标的背景下,我国抽水蓄能产业将迎来快速发展期。

  优点:

  1. 规模大,集中式能量储存,成本较低、生态环保性良好、安全性高,是目前技术最成熟、应用最广泛的电力储能技术;

  2. 我国抽水蓄能电站起点较高,近年建设的几座大型抽水蓄能电站技术已处于世界先进水平;

  3. 其能量转换效率在70%~75%左右,最高可达80%~82%;

  4. 负荷响应速度快(10%负荷变化需10秒钟),从全停到满载发电约5分钟,从全停到满载抽水约1分钟

  5. 适合于配合核电站、大规模风力发电、超大规模太阳能光伏发电,同时具备调峰填谷、调频调相、事故备用和黑启动等多种功能。

  缺点:

  1. 建站选址要求高,厂址的选择依赖地理条件,有一定的难度和局限性;

  2. 建设周期长和动态调节响应速度慢等;

  3. 与负荷中心有一定距离,需长距离输电。

  发展目标:

  国家能源局印发的《抽水蓄能发展规划(2021-2035)》提出:到2025年,抽水蓄能投产总规模6200万千瓦以上;到2030年,抽水蓄能投产总规模达到1.2亿千瓦左右;到2035年,逐步满足新能源高比例大规模发展需求。

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作者:新能源采编
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分类:储能
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