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建设抽水蓄能电站 推动清洁能源发展

来源:未知日期:2020-12-30

  党的十九届五中全会明确了“十四五”规划和2035年远景目标,要求加快推动绿色低碳发展,推动能源清洁低碳安全高效利用。

  一项项抽水蓄能电站工程的建设,保障电网安全稳定运行,推动能源转型与绿色发展,是支撑国家“六稳”“六保”工作部署、服务构建新发展格局的具体实践。目前,包括新开工的3项抽水蓄能电站工程,公司在建项目装机容量达到4163万千瓦。

  在海拔908米的浙江省安吉县天荒坪峰顶,一片超过900万立方米的水库,是群山中耀眼的“天池”;在山体腹中,6台纵长23米的机组贯穿发电机层及其下的中间层、水轮机层和蜗壳层,是整个电站的心脏。这就是天荒坪抽水蓄能电站,也是公司抽水蓄能电站家族中的一员。

  什么是抽水蓄能电站?它就像一个“用水做成的大型蓄电池”,在电网负荷低谷时将电能转化为水的势能储存起来,负荷高峰时再将水能转化为电能。抽水蓄能电站可以利用其储能作用实现削峰填谷,提高系统运行的平稳性,提高大电网安全稳定运行能力,提高电力系统经济运行水平,实现社会整体资源配置最优。

  “十二五”期间,清洁能源迅猛发展,坚强智能电网加快建设,抽水蓄能电站迎来发展战略机遇期。2015年,公司抽水蓄能电站工程密集开工,安徽金寨、山东沂蒙、河南天池、河北丰宁(二期)、山东文登、重庆蟠龙6座抽水蓄能电站分两批建设。

  2016年11月,国家能源局发布《水电发展“十三五”规划》,提出加快抽水蓄能电站建设。

  从“十三五”抽水蓄能电站发展布局上看,华东地区重点布局浙江、福建和安徽,华中地区重点布局城市群和负荷中心附近,而西北地区围绕风电、太阳能等新能源基地及负荷中心加快抽水蓄能电站建设。

  规划紧锣密鼓,建设有序推进。2016年,陕西镇安、江苏句容、辽宁清原、福建厦门、新疆阜康5个抽水蓄能电站工程开工;2017年,河北易县、内蒙古芝瑞、浙江宁海、浙江缙云、河南洛宁、湖南平江6个抽水蓄能电站工程开工;2019年,河北抚宁、吉林蛟河、浙江衢江、山东潍坊、新疆哈密5个抽水蓄能电站工程开工;2020年,山西垣曲、山西浑源、浙江磐安、山东泰安二期4个抽水蓄能电站工程开工。

  随着我国抽水蓄能发展迈入产业成长期,公司抽水蓄能电站建设方向更加明晰、步伐更加坚定,发展步入了“快车道”,推动经济社会高质量发展。

  11月12日,河北丰宁抽水蓄能电站拦沙库溢洪道第三号闸门缓缓提起,水流从溢流堰顶1058米高程倾泻而下,丰宁抽水蓄能电站下水库蓄能专用库开始蓄水。

  丰宁抽水蓄能电站装机容量360万千瓦,是目前世界在建装机容量最大的抽水蓄能电站。该电站计划2022年首台机组投产发电,将在京津冀电网中担负调峰、调频、调相、储能、系统备用及黑启动任务。

  黄海之滨,胶东地区第一座抽水蓄能电站——山东文登抽水蓄能电站工程也在建设中。此前,在埋深408米的山体中,超小转弯半径硬岩隧道全断面掘进机(TBM)完成139天的掘进,成功出洞。它身后是一条直径3.5米、长1445米的隧洞。灰白色的岩壁上留下的一环环浅浅纹理,是TBM这只“铁甲游龙”穿行的痕迹,也是公司创新抽水蓄能电站隧洞施工工艺的实践。

  2015年以来,公司加快科技创新成果转化,增强创新驱动发展能力,取得显著成效。TBM试点成功,在抽水蓄能行业首次试点应用大直径、深竖井、一次成型的硬岩竖井挖掘机,在国内首次试点变速抽水蓄能机组,在国内水轮发电机组首次试点采用四支路,全面推进数字化大坝、物联网+物资管控系统、机组设备远程诊断等新技术应用。

  这是加快科技创新成果转化的生动诠释。安徽绩溪抽水蓄能电站“一年五投”创下了国内抽蓄电站建设的纪录,江西洪屏抽水蓄能电站项目获得国家优质工程金奖和中国安装工程优质奖,浙江仙居抽水蓄能电站项目获得中国安装工程优质奖和国家优质投资项目奖。

  一座座抽水蓄能电站开工建设,一项项科技创新成果投入应用,对于优化电源结构、提高电力安全稳定运行水平、促进节能减排和清洁能源消纳等具有重要意义。

  目前,我国风电、光伏发电装机规模和发电量均为世界第一,新能源发电装机占比近20%。根据国家能源局此前发布的统计数据,到2020年三季度末,我国风电、光伏发电累计装机均达到2.23亿千瓦。

  以此次开工的3座抽水蓄能电站为例,山西地区煤炭资源丰富,风电、光伏发电发展迅速;浙江大规模接受区外清洁来电的同时也在发展风电、光伏等清洁能源,电网形态越来越复杂;山东电网火电装机总量超过1亿千瓦,随着社会用电结构变化和新能源迅猛发展,电网峰谷差不断扩大,调峰压力日益突出。3座抽水蓄能电站投运后,可实现与华东、华北地区新能源联合协调运行,促进清洁能源消纳;增强电网的系统灵活性、适应性,提升电网调峰能力。同时,抽水蓄能电站能够替代一定容量的煤电机组,提高网内运行机组的整体经济性。

  据统计,3座抽水蓄能电站每年可消纳富余新能源电力约120亿千瓦时,减少原煤消耗96万吨,减排二氧化碳186万吨、二氧化硫2万吨。

  如今,从西部塞上到江浙水乡,从东北雪原到渤海之滨,大电网骨架越发强壮。我国已形成以东北、西北、西南区域为送端,华北、华东、华中区域为受端,以特高压和500(750)千伏电网为主网架,区域间交直流混联的电网格局。同时,国家电网并网风电、光伏发电装机近4亿千瓦,成为全球新能源装机规模最大、发展最快的电网。

  在这样的格局下,配备足够容量的抽水蓄能电站可以提升大电网综合防御能力,发挥“稳定器”“调节器”“平衡器”作用,保障电网安全稳定运行。数据显示,120万千瓦规模的抽水蓄能电站可以在5分钟内由满负荷抽水转变为满负荷发电,提供240万千瓦的电力支援能力。

  河南省洛宁县涧口乡百草坡村村民刘雪枚没想到,有一天可以在家门口打工赚钱。2017年12月,距离百草坡村不到一千米的洛宁抽水蓄能电站开工建设。半年后,刘雪枚和丈夫张中朝来到洛宁抽水蓄能电站打工,每年赚六七万元。“电站工程就在家门口,丈夫不用出远门了,我也能来打工了。只要电站里有活,我们就一直干下去。”刘雪枚说。

  除了洛宁抽水蓄能电站,公司还在山西垣曲、安徽金寨、河北丰宁、湖南平江、陕西镇安、河南南召、河北易县等7个国家级或省级贫困县建设抽水蓄能电站。

  8座抽水蓄能电站装机容量共计1260万千瓦,总投资近760亿元。这些电站在建设期平均每年提供就业岗位约1.35万个,是助力打赢脱贫攻坚战的惠民工程。

  工程不仅惠民,还带动更多“齿轮”转起来。抽水蓄能电站投资大、建设周期长,具有带动力强、中长期经济效益显著等优势,在提升经济发展质量、效益、效率方面将带来乘数效应。

  今年年初,为统筹推进疫情防控和经济社会发展,公司制订推进重点工程建设十方面措施,推动近千亿元电力基础设施工程开工复工,稳定社会预期和发展信心。

  2月18日开工的山西垣曲抽水蓄能电站项目,总投资79.6亿元,可增加发电装备制造业产值约20亿元,建设期和运行期年均分别增加地方财政收入约1.5亿元、1.1亿元。

  更多的抽水蓄能电站工程也在加快建设。一组数据可以反映工程对经济发展的带动作用。2016年开工建设的5座抽水蓄能电站总投资463.5亿元,2017年开工建设的6座抽水蓄能电站总投资524亿元,2019年开工建设的5座抽水蓄能电站总投资387亿元,此次开工的3座抽水蓄能电站总投资267.17亿元。

  这些投资将产生更高的效益,在畅通国内大循环,稳投资、保就业、惠民生中发挥重要作用。据测算,仅建设山西浑源、浙江磐安、山东泰安二期等3座抽水蓄能电站就可拉动地方国民生产总值增长超过590亿元,提供各类就业岗位约1.5万个。电站投运后,每年可增加地方财政收入约4亿元,带动当地商业、旅游业发展。

  12月21日,国务院新闻办公室发布的《新时代的中国能源发展》白皮书提到,要完善能源调峰体系,推动储能与新能源发电、电力系统协调优化运行。

  从保障电网安全可靠运行,到守护碧水蓝天、促进清洁能源消纳再到助力脱贫攻坚、推动经济社会发展,抽水蓄能电站还将在新能源大规模并网、电力系统智能化水平越来越高的背景下发挥更大作用,在构建新发展格局、实现碳达峰和碳中和目标、促进大气污染防治中凸显更深层次的意义。


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