抽水蓄能是新型电力系统的“调节器”和“稳定器”-中国储能网
2024 06/26 13:58:34
来源:抽水蓄能与储能技术交流

抽水蓄能是新型电力系统的“调节器”和“稳定器”

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作者:中国储能网新闻中心

  中国储能网讯: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。

【责任编辑:孟瑾】