抽水蓄能電站

1、抽水蓄能電站科技名詞定義中文名稱：抽水蓄能電站 英文名稱：pumped-storage power station;pumped storage station 定義1：利用電力系統(tǒng)中多余電能，把高程低的水庫(通稱“下池”)內的水抽到高程高的水庫(通稱“上池”)內、以位能方式蓄存起來，系統(tǒng)需要電力時，再從上池放水至下池進行發(fā)電的水電站。 所屬學科：電力（一級學科）；電力規(guī)劃、設計與施工（二級學科） 定義2：既能抽水又能發(fā)電的水電站。它具有上下水庫，充分利用電力系統(tǒng)中某時段多余的電能，把下水庫的水抽到上水庫內，以勢能的形式蓄能，電力系統(tǒng)需要時再從上庫放水至下庫進行發(fā)電。 所屬學科：水利科技（一級

2、學科）；水力發(fā)電（二級學科）；水能利用（三級學科） 本內容由全國科學技術名詞審定委員會審定公布 百科名片   從化抽水蓄能電站抽水蓄能電站利用電力負荷低谷時的電能抽水至上水庫，在電力負荷高峰期再放水至下水庫發(fā)電的水電站。又稱蓄能式水電站。它可將電網負荷低時的多余電能，轉變?yōu)殡娋W高峰時期的高價值電能，還適于調頻、調相，穩(wěn)定電力系統(tǒng)的周波和電壓，且宜為事故備用，還可提高系統(tǒng)中火電站和核電站的效率。目錄按上水庫有無天然徑流匯入分 抽水蓄能電站發(fā)展呈現特點 1. 容量增幅大，發(fā)展速率高 2. 在系統(tǒng)中發(fā)揮了重要作用 3. 具有了較為成熟的設計、施工和管理經驗運行管理方面 抽水蓄能電

3、站與常規(guī)水電站相比 我國抽水蓄能電站建設現狀 我國幾個抽水蓄能電站簡介 1. 潘家口、十三陵抽水蓄能電廠 2. 廣州抽水蓄能電站 3. 天荒坪抽水蓄能電站按上水庫有無天然徑流匯入分 抽水蓄能電站發(fā)展呈現特點 1. 容量增幅大，發(fā)展速率高 2. 在系統(tǒng)中發(fā)揮了重要作用 3. 具有了較為成熟的設計、施工和管理經驗運行管理方面 抽水蓄能電站與常規(guī)水電站相比 我國抽水蓄能電站建設現狀 我國幾個抽水蓄能電站簡介 1. 潘家口、十三陵抽水蓄能電廠 2. 廣州抽水蓄能電站 3. 天荒坪抽水蓄能電站展開編輯本段按上水庫有無天然徑流匯入分抽水蓄能電站 英文名稱：pumped storage power stat

4、ion    抽水蓄能電站抽水蓄能電站按上水庫有無天然徑流匯入分為：上水庫水源僅為由下水庫抽入水流的純抽水蓄能電站，除抽入水流外還有天然徑流匯入上水庫的混合抽水蓄能電站。此外，還有由一河的下水庫抽水至其上水庫，然后放水至另一河發(fā)電的調水式抽水蓄能電站。抽水蓄能電站的土建結構包括上水庫、下水庫、安裝抽水蓄能機組的廠房和連接上下水庫間的壓力管道。當有合適的天然水域可供利用時，修建上、下水庫的工程可顯著減小。抽水蓄能電站的機組，早期是發(fā)電機組和抽水機組分開的四機式機組，繼而發(fā)展為水泵、水輪機、發(fā)電-電動機組成的三機式機組，進而發(fā)展為水泵水輪機和水輪發(fā)電電動機組成的二機式可逆機組，

5、極大地減小了土建和設備投資，得以迅速推廣。抽水蓄能電站的修建要視可供蓄能的低谷多余電量和水量的多少。建站地點力求水頭高，發(fā)電庫容大、滲漏小，壓力輸水管道短，距離負荷中心近等。世界上第一座抽水蓄能電站是瑞士于1879年建成的勒頓抽水蓄能電站。世界上裝機容量最大的抽水蓄能電站是裝機210萬千瓦，于1985年投產的美國巴斯康蒂抽水蓄能電站。中國浙江省安吉縣的天荒坪抽水蓄能電站（如上圖）裝機180萬千瓦，2000年建成。中國廣州抽水蓄能電站，工程總裝機240萬千瓦，是目前世界上最大的抽水蓄能電站。 編輯本段抽水蓄能電站發(fā)展呈現特點容量增幅大，發(fā)展速率高世界上第一座抽水蓄能電站于1882年誕生在瑞士的蘇

6、黎世，至今已有一百二十五年的歷史。但世界上抽水蓄能電站得到迅速發(fā)展，是在六十年代以后的事，也就是說從第一座抽水蓄能電站建成到迅速發(fā)展，中間相隔了近80年。中國抽水蓄能電站建設起步較晚，六十年代后期才開始研究抽水蓄能電站的開發(fā)，1968年和1973年先后在中國華北地區(qū)建成崗南和密云兩座小型混合式抽水蓄能    抽水蓄能電站電站。在近40年中，前20多年蓄能電站的發(fā)展幾乎處于停頓狀態(tài)，九十年代初才開始有了新的發(fā)展。至2005年底，全國（不計臺灣）已建抽水蓄能電站總裝機容量達到6122MW，年均增長率高于世界抽水蓄能電站的年均增長率，裝機容量躍進到世界第5位,遍布全國14個省市。

7、在建的抽水蓄能電站裝機約11400MW，預計至2010年，這些電站都將建成，到時抽水蓄能電站的總裝機可到17500MW左右。 在系統(tǒng)中發(fā)揮了重要作用抽水蓄能電站運行具有幾大特性：它既是發(fā)電廠，又是用戶，它的填谷作用是其它任何類型發(fā)電廠所沒有的；它啟動迅速，運行靈活、可靠，除調峰填谷外，還適合承擔調頻、調相、事故備用等任務。目前，中國已建的抽水蓄能電站在各自的電網中都發(fā)揮了重要作用，使電網總體燃料得以節(jié)省，降低了電網成本，提高了電網的可靠性?，F舉幾個電站的運行情況，說明抽水蓄能電站在系統(tǒng)中的作用。 具有了較為成熟的設計、施工和管理經驗中國抽水蓄能電站建設雖然起步較晚，但有以往大規(guī)模常規(guī)水電建設所

8、積累的經驗，加上近十幾年來引進的國外先進技術和管理經驗，使中國抽水蓄能電站有較高的起點。盡管目前己建的抽水蓄能電站數目不多，總裝機規(guī)模也不大，但單個電站規(guī)模已居世界前列。如：廣州抽水蓄能電站，已是當今世界上裝機規(guī)模最大的抽水蓄能電站；在建設速度方面，廣蓄一期工程全部竣工僅58個月，廣蓄二期、十三陵和天荒坪電站主體工程的實際施工工期，與世界經濟發(fā)達國家相比并不遜色；在單位千瓦裝機容量投資方面，一般都不太高,而廣蓄電站，還低于世界同類電站水平，其中廣蓄還遠低于具有一定調峰能力的燃煤電站的單位千瓦投資；中國正在建設的西龍池抽水蓄能電站，最大揚程達704m，進入了世界上已投運的單級混流式抽水蓄能機組中

9、揚程最高的先進水平；天荒坪與廣州抽水蓄能電站單級可逆式水泵水輪機組單機容量300MW，設計水頭500m以上，均為世界先進水平。 中國通過近10幾年來建成的第一批抽水蓄能電站的實踐，積累了設計、施工和運行管理的經驗，在技術上取得了豐碩的成果。 在建設管理方面有一套行之有效的制度。普遍實行了以項目法人責任制為中心，以建設監(jiān)理制和招標承包制相配套的建設管理模式。 編輯本段運行管理方面在運行管理方面達到較高水平。抽水蓄能電站可逆式水泵水輪機發(fā)電電動機組運行工況多、監(jiān)控對象多、自動化元件多、信息量多，計算機監(jiān)控系統(tǒng)比常規(guī)水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)復雜，操作要求也比常規(guī)水電站高。已建成的抽水蓄能電站在運行管理方

10、面都達到較高水平，表現在：（1）人員精煉，基本上做到無人值班或少人值守。（2）綜合效率高,電站運行的平均綜合效率,一般在75%左右。廣蓄平均達78%，天荒坪平均達79.4%，最高達80.6%。（3）可用率和機組啟動成功率均達先進水平。 編輯本段抽水蓄能電站與常規(guī)水電站相比，除機組特殊外，在水工建筑方面也有它的特殊性，比如對防滲的要求就特別嚴格，因為它的水是用電換來的，同時機組吸出高度多為負值，廠房多為地下式等等，因此在設計和施工方面都有一定的難度，在已建的抽水蓄能電站中，攻克了這些難關，為今后抽水蓄能電站的建設，取得了成功的經驗。 如十三陵電站上水庫，是人工開挖填筑而成，庫盆采用鋼筋混凝土面板

11、防護，在北京這樣寒冷地區(qū)，這樣大規(guī)模的鋼筋混凝土防滲工程在中國是第一個，在國外也少有。天荒坪抽水蓄能電站的上庫，也是人工開挖填筑而成，天荒坪電站的防滲措施系采用瀝青混凝土襯護，滲漏量很少。這兩個工程說明在人工庫盆防滲方面，中國已積累了一定的經驗。 又如地下廠房輕型支護，廣州抽水蓄能電站寬21m的大型地下廠房采用噴錨支護，其支護參數在國內外同類工程中是比較先進的。實踐證明，中國在地下廠房噴錨支護設計和施工方面都具有成功的經驗。 廣蓄電站廠房400t天車和天荒坪電站廠房500t天車均采用巖壁吊車梁，取代傳統(tǒng)的柱式支承吊車梁，既減少廠房寬度，節(jié)約投資，又縮短了工期。通過廣蓄、天荒坪等電站巖壁吊車梁實

12、踐，中國己完全掌握了巖壁吊車梁的設計理論和施工技術。 抽水蓄能電站的引水道有豎井和斜井兩種布置形式。斜井與豎井相比，斜井水道長度短，水力過渡條件好，具有節(jié)省投資、提高電站效率等優(yōu)勢。但斜井的施工難度較大，施工技術比豎井復雜。中國目前己建的廣蓄、十三陵、天荒坪等蓄能電站，引水道均采用斜井布置。通過這些斜井施工，己形成了較為成熟的斜井安全快速施工成套技術。 編輯本段我國抽水蓄能電站建設現狀近十幾年來，中國抽水蓄能電站的迅速發(fā)展，主要是由于中國國民經濟的高速發(fā)展，促進了中國抽水蓄能電站的大發(fā)展，而這十幾年正是中國改革開放經濟大發(fā)展時期。在這十幾年中雖然取得了很大成績。2004年底全國已建成投產的抽水

13、蓄能電站10座，裝機容量達到570.1萬kW（其中60萬kW供香港）。其中包括1968年在河北崗南常規(guī)水電站上安裝的1.1萬kW抽水蓄能機組，1992年建成的河北潘家口混合式抽水蓄能電站(其中抽水蓄能機組27萬kW)，1997年建成的北京十三陵抽水蓄能電站(80萬kW)；廣東電網分別于1994年和2000年建成的廣州抽水蓄能電站一期、二期工程（共240萬kW，其中60萬kW供香港）；華東電網1998年建成的浙江溪口抽水蓄能電站（8萬kW），2000年建成的裝機規(guī)模180萬kW的天荒坪抽水蓄能電站和安徽響洪甸抽水蓄能電站（8萬kW），2002年建成的江蘇沙河抽水蓄能電站（10萬kW）；華中電網的

14、湖北天堂抽水蓄能電站（7萬kW）；拉薩電網于1997年建成的羊卓雍湖抽水蓄能電站（9萬kW）。 編輯本段我國幾個抽水蓄能電站簡介潘家口、十三陵抽水蓄能電廠它們所在的中國京津唐電網是一個以火電為主的電網，電站在電網中的作用主要體現在調頻、調峰、填谷、事故備用、黑啟動及保證北京用電的穩(wěn)定性和可靠性等方面。京津唐電網在沒有抽水蓄能電站投入以前，電網主要依靠燃煤火電機組調頻。由于燃煤火電機組受設備的限制，對電網頻率的急劇變化適應能力差。1993年以前，京津唐電網周波合格率在98左右。目前電網調頻主要以十三陵、潘家口抽水蓄能電廠為主。十三陵抽水蓄能電廠投入運行后，電網周波合格率每年均達到99.99%以上

15、，除了電網供電狀況有所好轉外，抽水蓄能電站參與電網調頻起了很大作用。 在事故備用方面也起到重要作用，比較典型的例子如： 1999年3月,北京連續(xù)十多天出現大霧陰雨天氣，使北京供電線路造成電網霧閃、線路閃絡掉閘等事故不斷出現，此時十三陵蓄能電站做出快速反應，開機48次，緊急啟動成功率100。 廣州抽水蓄能電站該電站是中國最大的抽水蓄能電站，裝機2400MW，同樣在系統(tǒng)中發(fā)揮了重要作用。它的作用主要表現在：使核電實現不調峰穩(wěn)定運行，廣蓄電站的調峰填谷作用使香港中華電力公司無需多開兩臺66萬kW煤機，而且在負荷低谷期可以更多接受核電。大亞灣兩臺900MW核電機組于1994年投入運行，分別向廣電和中電

16、兩個電網供電。由于兩個電網都有抽水蓄能容量供調度使用，為核電創(chuàng)造了良好的運行環(huán)境，使核電不作調峰，實現穩(wěn)定運行。 在事故備用方面，廣東電網內火電和核電機組單機容量都大,還有從西南省份經500kV線路供電，廣東電網還與香港電網相聯，無論火電站、核電站跳機或西電解列等事故均對電網安全影響巨大，而蓄能電站對防止電網事故擴大，恢復正常供電起著顯著作用，廣蓄自投入運行以來，平均每年緊急啟動18次左右。 廣蓄還為電網作特殊負荷運行。由于抽水蓄能機組既可作電源又可作負荷，因此對電網調度組織功率特別方便簡易，電網中的核電機組、煤電機組調試期間甩負荷實驗、滿負荷振動實驗，都由廣蓄機組水泵運行作為負荷，使核電、煤電機組試驗得以順利進行。 天荒坪抽水蓄能電站該電站裝機容量達1800MW，運行綜合效率最高達80.5，超過一般抽水蓄能電站4