關(guān)于抽水蓄能電站的若干問題

1、 關(guān)于抽水蓄能電站的若干問題一、電力系統(tǒng)基本概念1什么是電力系統(tǒng)負荷電力系統(tǒng)用電負荷是電力系統(tǒng)中某一時刻所有各種用電設(shè)備，如電動機、電熱、照明等消耗電力的總和。電力系統(tǒng)的用電負荷加上網(wǎng)絡(luò)中消耗的功率稱為供電負荷，再加上各發(fā)電廠廠用功率總稱為電力系統(tǒng)的發(fā)電負荷。電力負荷是電力系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計、運行和調(diào)度的主要依據(jù)，因此，系統(tǒng)負荷數(shù)據(jù)資料的搜集、積累、分析和預測工作很重要。2什么是基荷、腰荷、峰荷和峰谷差min基荷是日負荷曲線圖（見圖1）最小負荷P以下的部分。承擔基荷的發(fā)電機組可以連續(xù)運行。min腰荷是在日負荷曲線圖平均負荷P和最小負荷P.之間的部分，它在一天內(nèi)是有間斷的，承擔腰荷的機組一般需要間歇

2、運行，如圖1所示。峰荷是日負荷曲線圖平均負荷P以上的部分,一般電網(wǎng)在一天內(nèi)有2個或3個尖峰負荷，如圖1所示。承擔峰荷的機組需要具有起停方便、能快速帶上或卸掉負荷的能力。maxmin峰谷差是日負荷圖上負荷最高點P和最低點P.的差值，近代電力系統(tǒng)呈現(xiàn)峰谷差愈來愈大的特征。/1腰min基h一Pmax荷荷時間（用圖1電力系統(tǒng)日負荷圖3什么是日負荷率、平均負荷率、最小負荷率日負荷率是一天內(nèi)的平均負荷與最高負荷的比率，也就是平均負荷率。對于同樣的用電量，如果日負荷率高，則所需投入遠行的機組容量比較小；最高負荷與最低負荷的差額（峰谷差）必然小，多數(shù)機組可接近額定容量運行，因而可提高運行的經(jīng)濟性。最小負荷率是

3、一天內(nèi)最小負荷與最大負荷的比率。如最小負荷率的數(shù)值低，則表示電力系統(tǒng)的高低負荷之間差別大，也就是峰谷差大。采用抽水蓄能這種方式來儲備電網(wǎng)負荷低谷時的電能，到負荷高峰時發(fā)電，是一種提高電力系統(tǒng)運行經(jīng)濟性的好措施。1-11什么是必需容量在電源規(guī)劃中，水電站的裝機容量由必需容量和重復容量兩大部分組成。必須容量是維持電力系統(tǒng)正常供電所必需的容量，由工作容量和備用容量（負荷備用容量、事故備用容量和檢修備用容量）所構(gòu)成。水電站的工作容量是指擔任電力系統(tǒng)正常負荷的容量，亦即水電站按水庫調(diào)節(jié)后的水流出力運行時對電力系統(tǒng)所能提供的發(fā)電容量，其值與水電站日平均出力、所在電力系統(tǒng)日負荷特性和它在電力系統(tǒng)日負荷圖的工

4、作位置有關(guān)，故在年電力平衡圖（表）上各月均不相同。因水電站一般能擔負系統(tǒng)的尖峰負荷，故其工作容量往往為日平均出力若干倍，是評價水電站經(jīng)濟性的主要依據(jù)和設(shè)計電站的重要參數(shù)。電力系統(tǒng)在發(fā)電和輸變電設(shè)備發(fā)生事故時，保證正常供電所需要設(shè)置的發(fā)電容量稱為事故備用容量；為擔負一天內(nèi)瞬時的負荷波動，計劃外負荷增長所需設(shè)置的發(fā)電容量稱為負荷備用容量；利用電力系統(tǒng)一年內(nèi)低負荷季節(jié)，不能滿足全部機組按年計劃檢修而必須增設(shè)的發(fā)電容量稱為檢修備用容量。1-12什么是替代容量凡能替代電力系統(tǒng)某一類電站必需容量的裝機容量稱為替代容量。如水電站提供了這些容量，其他類型電站就可以少裝同等數(shù)量的容量；從運行角度上看，水電站在電

5、網(wǎng)中的作用和功能優(yōu)于其他類型電站。1-13什么是水電必要的重復容量重復容量是在水能規(guī)劃中，為提高洪水期水量利用率，減少棄水，多發(fā)季節(jié)性電能所增加的容雖。這部分容量在枯水期因缺水而不能滿負荷運行，不能擔負系統(tǒng)中工作容量；但在季節(jié)性發(fā)電時，可以替代火電發(fā)電量，減少火電站的燃料消耗。二、我國電力工業(yè)概況5電力系統(tǒng)調(diào)峰主要有哪幾種手段電力系統(tǒng)調(diào)峰主要有常規(guī)水電調(diào)峰、燃煤火電機組調(diào)峰、燃汽輪機調(diào)峰和抽水蓄能電站調(diào)峰等幾種手段。常規(guī)水電：凡具有日調(diào)節(jié)性能以上的水電站均可用作調(diào)峰，特點是運行成本低又無空氣污染，是一種靈活可靠的調(diào)峰電源。若常規(guī)水電站僅具有日、周調(diào)節(jié)性能，上游又無調(diào)節(jié)性能好的龍頭水庫，則水電站

6、往往在汛期失去調(diào)峰能力。因而具有年調(diào)節(jié)性能以上的水電站或具有龍頭水庫(年調(diào)節(jié)性能以上)的梯級水電站，才具備較好的調(diào)峰能力。常規(guī)水電的調(diào)峰能力為0100。燃煤火電：燃煤火電機組調(diào)峰可采用開停機、增減負荷、空轉(zhuǎn)等方式進行調(diào)峰運行，是目前火主電網(wǎng)解決調(diào)峰的主要措施。但是燃煤火電機組調(diào)峰滿足不了系統(tǒng)負荷急劇變化的要求，與水電相比，設(shè)備事故較多、影響電網(wǎng)安全運行，發(fā)電煤耗上升，廠用電率高，設(shè)備損傷嚴重，檢修費用增加，發(fā)電成本高。燃汽輪機：燃汽輪機效率高、啟動迅速、調(diào)峰性能好。單循環(huán)的燃汽輪機調(diào)峰運行范圍一般在尖峰運行，年利用小時在800h以下較為合理；聯(lián)合循環(huán)的燃汽輪機在腰荷運行較為合適，年利用小時在3

7、0004000h較為合理。抽水蓄能電站：抽水蓄能電站是世界公認的可靠調(diào)峰電源，啟動迅速、爬坡卸荷速度快、運行靈活可靠，既能削峰又可填谷。抽水蓄能電站并能很好地適應電力系統(tǒng)負荷變化，改善火電和核電機組遠行條件，提高電網(wǎng)經(jīng)濟效益，同時亦可作為調(diào)頻、調(diào)相、緊急事故備用電源，提高供電可靠性。8核電現(xiàn)在我國電力系統(tǒng)中的作用是什么核電站在我國處于起步階段，核電站與抽水蓄能電站有互補性，需要不斷提高技術(shù)和積累經(jīng)驗。目前我國的電力發(fā)展政策是適當發(fā)展核電，在南部和東部沿海地區(qū)，建設(shè)一些核電站，緩解能源和電力不足的狀況。我國目前已建成的有廣東大業(yè)灣核電站(2X900MW)、浙江泰山一期核電站(1X300MW)；正

8、在建設(shè)中的有江蘇連云港核電站(2X1000MW)、廣東嶺澳核電站(2X1000MW)、浙江泰山二期核電站(2X600MW)和三期核電站(2X700MW)；此外山東膠東核電站(2X1000MW)和廣東陽江核電站(2X1000MW)正在積極籌建，將于“十五”期間開工。核電是一種安全、可靠和清潔的能源，其原理是利用核粒子重新組合和排列(放射性衰變、裂變和聚變過程)時釋放出核能，能量由冷卻劑帶出，經(jīng)熱交換器產(chǎn)生蒸汽，推動汽輪發(fā)電機組發(fā)電。核燃料的能量密度極高，釋放出的熱能相當于同等重量標準煤燃燒產(chǎn)生熱能的280萬倍，因而按標準煤計算的核燃料價格相對較低。我國有豐富的核能資源，天然鈾及其加工能力已初具規(guī)

9、模，核燃料循環(huán)工業(yè)的各個環(huán)節(jié)相互配套，核電發(fā)展前途良好。根據(jù)有關(guān)方面的投資計算都經(jīng)濟分析，在不考慮環(huán)保、社會等因素條件下，核電雖然運行費用低，但投資相對較大，建設(shè)周期較長，現(xiàn)階段核電的經(jīng)濟性比不上煤電。從長遠的、全局的觀點出發(fā)，國家還是需要發(fā)展核電的。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，核電設(shè)備國產(chǎn)化的推進，投資具有下降趨勢。在國家對環(huán)保提出更高要求的條件下，不久的將來，核電在經(jīng)濟上也會有一定的競爭力。從技術(shù)上講，核電在其燃料周期的前80時間內(nèi)可以調(diào)峰，在最后的20宜作基荷運行。國外核電常用來調(diào)峰，其最小出力可達額定出力的50%；但國內(nèi)為了確保核電的安全運行，目前不允許核電調(diào)峰而只作為基荷平穩(wěn)運行。10風力發(fā)

10、電現(xiàn)在我國電力系統(tǒng)中占什么地位風是空氣流動的現(xiàn)象，又是一種天然的用之不盡的清潔再生能源。利用風能發(fā)電在國外起源于20世紀70年代，其技術(shù)成熟于80年代。90年代以來，風電進人到大發(fā)展階段，單機容量兆瓦級風電設(shè)備已投入商業(yè)化運行，投資主體發(fā)生了較大的變化，國家、地區(qū)、電力部門、金融機構(gòu)、國際財團和企業(yè)集團等也紛紛籌資用于風電的開發(fā)建設(shè)，使全世界的風電每年以約10的速度增長，統(tǒng)計到1999年為止，全世界風電裝機容量達到1345.5萬kW(13.455GW)。在我國，可開發(fā)利用的風能資源總量約為1.6億kW(160GW)主要分布在兩大風帶：是東南沿海、山東、遼寧沿海及其島嶼的沿海風帶；另一是內(nèi)蒙古北

11、部、甘肅、新疆北部以及松花江下游的內(nèi)陸風帶。另外，我國有1.8萬多公里的海岸線，沿海岸的灘涂也可以開發(fā)建設(shè)風電；海上的風速比陸地上大20左右，發(fā)電量可增加70左右；因此沿海的海上風能資源可開發(fā)儲量不會低于內(nèi)陸地區(qū)。在沿海結(jié)合海島與灘涂開發(fā)建設(shè)大型風電場，將成為風電發(fā)展的新熱點。我國具有豐富的風能資源，國家和一部分風能資源豐富地區(qū)的地方政府出臺了鼓勵風電發(fā)展的政策，風電機組設(shè)備制造技術(shù)日臻成熟，經(jīng)濟競爭力有所提高，使風電得到了一定程度的發(fā)展。由于風電與常規(guī)能源相比仍處于十分不利的地位，因此需要人們的認識相接受，也需要國家政策的支持與保護。為了進一步開發(fā)利用風能資源，應按照產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化發(fā)展的一般

12、規(guī)律逐步加大建設(shè)規(guī)模開展規(guī)模經(jīng)營；進一步加快風機國產(chǎn)化步伐，降低成本，不斷提高其在電力市場上的競爭力，使其真正成為電力構(gòu)成中的一文重要力量，在保護環(huán)境、優(yōu)化結(jié)構(gòu)、實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略方面發(fā)揮其重要作用。三、抽水蓄能電站的規(guī)劃1什么是抽水蓄能電站電力的生產(chǎn)、輸送和使用是向時發(fā)生的，一般情況下又不能儲存，而電力負荷的需求卻瞬息萬變。一天之內(nèi)，白天和前半夜的電力需求較高（具中最高時段稱為高峰）；下半夜大幅度地下降（其中最低時段稱為低谷），低谷有時只及高陣的一半甚至更少。鑒于這種情況，發(fā)電設(shè)備在負荷高峰時段要滿發(fā)，而在低谷時段要壓低出力，甚至得暫時關(guān)閉，為了按照電力需求來協(xié)調(diào)使用有關(guān)的發(fā)電設(shè)備，需采取一

13、系列的措施。抽水蓄能電站就是為了解決電網(wǎng)高峰、低谷之間供需矛盾而產(chǎn)生的，是間接儲存電能的一種方式。它利用下半夜過剩的電力驅(qū)動水泵，將水從下水庫抽到上水庫儲存起來，然后在次日白天和前半夜將水放出發(fā)電，并流人下水庫。在整個運作過程中，雖然部分能量會在轉(zhuǎn)化間流失，但相比之下，使用抽水蓄能電站仍然比增建煤電發(fā)電設(shè)備來滿足高峰用電何在低谷時壓荷、停機這種情況來得便宜，效益更佳。除此以外，抽水蓄能電站還能擔負調(diào)頻、調(diào)相和事故備用等動態(tài)功能。因而抽水蓄能電站既是電源點，又是電力用戶；并成為電網(wǎng)運行管理的重要工具，是確保電網(wǎng)安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定生產(chǎn)的支柱。2抽水蓄能電站適用于那些電力系統(tǒng)由于能源在地區(qū)分布上的差別

14、，電網(wǎng)的構(gòu)成也有所不同，大致可分為兩類：一類是以火電（包括核電）為主；另一類是以水電為主或水、火比例大致相當。根據(jù)我國各地區(qū)各電網(wǎng)的具體情況，抽水蓄能電站適用于以下情況：1）以火電為主的、沒有水電或水電很少的電網(wǎng)。如京、津、滬、蘇、魯、皖、冀、遼等8個省、市，近期水電裝機比例都在5%以下，遠景常規(guī)水電全部開發(fā)完成后，水電比例會降到2%以下。這些電網(wǎng)需要抽水蓄能電站承擔調(diào)峰填谷、調(diào)頻、調(diào)相和緊急事故備用。2）雖然有水電，但水電的調(diào)蓄性能較差的電網(wǎng)。如粵、贛、閩、湘、浙、瓊、黑、豫、晉等省，都有不同比例的水電，但具有年調(diào)節(jié)及以上能力的水電站比例較小，枯水期可利用水電進行調(diào)峰，汛期水電失去調(diào)節(jié)能力，

15、若要利用水電調(diào)峰，則只能被迫采取棄水調(diào)峰方式。在這樣的電網(wǎng)，配備了抽水蓄能電站后，可吸收汛期基荷電，將其轉(zhuǎn)化為峰荷電，從而減少或避免汛期棄水，提高經(jīng)濟效益并改善水電汛期運行狀況，較大地改善電網(wǎng)的運行條件。沿海地區(qū)的省份，不但火電比例較大，而且還有核電站。如廣東已有大亞灣核電站、浙江已有秦山核電站，江蘇的連云港核電站正在建設(shè)，遼寧、山東、福建等省正在籌建核電站。我國的核電站多是按基荷方式運行設(shè)計的，一則是為保證核電機組的安全，再則是為提高利用小時數(shù)，降低上網(wǎng)電價。為此，必須有抽水蓄能電站與之配合運行，如廣州抽水蓄能電站與大亞灣核電站配合的成功經(jīng)驗。遠距離送電的受電區(qū)。如我國正在實施“西電東送”工

16、程，西部電源點和東部受電區(qū)之間的距離都在10002000km甚至2500km以上，除保證安全供電外，還應考慮經(jīng)濟效益問題。輸電距離遠到一定限度后，送基荷將比送峰荷經(jīng)濟，特別是電價改革后，上網(wǎng)峰谷電價差增大，受電區(qū)自然要求買便宜的低谷電，但不能解決缺調(diào)峰容量的矛盾。如在受電當?shù)刈越ǔ樗钅茈娬竞?，可將低谷電加工成尖峰電，?jīng)濟效益更好。風電比例較高或風能資源比較豐富的省(自治區(qū))。如內(nèi)蒙、新疆等自治區(qū)，已有一定比例的風電；還有廣東、福建等省，目前風電比例不大，但計劃籌建的風電場規(guī)模較大。這些電網(wǎng)配備了抽水蓄能電站后，可把隨機的、質(zhì)量不高的電量轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的、高質(zhì)量的峰荷。3有人說抽水蓄能是“用4度電

17、換3度電”，是劃不來的。這種看法為何不對有些人認為，抽水蓄能電站用4度電抽水只發(fā)3度電，反而虧了1度電，是得不償失的。事實上，抽水蓄能電站是利用了電網(wǎng)低谷遠行時的電能，不僅提高了電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性，而且也提高了電能的質(zhì)量。當電網(wǎng)高峰運行時，抽水蓄能電站發(fā)電，也解決了電網(wǎng)高峰需電的問題，因而“用4度電換3度電”是協(xié)調(diào)電網(wǎng)供需矛盾的過程、可比喻為“廢鐵煉好鋼”的過程。實際上，出現(xiàn)這樣的言論并不奇怪，出于一部分人對抽水蓄能電站的認識還停留在表面，沒有進行全面的分析。因為抽水蓄能電站效益不體現(xiàn)在其本身的發(fā)電量上，而主要反映在電網(wǎng)和火電站或其它電站的運行效益之中，需要從全網(wǎng)的角度來分析、評價、核算抽水蓄能

18、的經(jīng)濟效益。抽水蓄能電站靈活的調(diào)峰功能和抽水時的填谷作用，可以改善火電或共它電機組的運行條件，使其能以均勻的出力在最優(yōu)狀況下運行，既可提高設(shè)備利用率和運轉(zhuǎn)效率，延長機組壽命，又能減少運行維護費用，尤其是可降低火電站的發(fā)電煤耗。太原工業(yè)大學唐英彪等學者提出了抽水蓄能電站系統(tǒng)效率的概念和相應的計算模型，從理論上分析了它在電力系統(tǒng)中的作用。抽水蓄能電站的系統(tǒng)效率，就是因其投入運行而使系統(tǒng)產(chǎn)生的能耗變化率。系統(tǒng)效率作為一個量化指標，可用輸入與輸出能量的比值來表示，輸入能量是以相應標煤耗量表示的由蓄能電站吸收的低谷電量；而輸出能量包括以等效煤耗量表示的由蓄能電站發(fā)出的峰荷電量和因蓄能電站投入運行而使系統(tǒng)

19、減少的能耗。系統(tǒng)減少的能耗可用有、無抽水蓄能電站的兩種情況下電力系統(tǒng)能耗的差來表示。系統(tǒng)效率一般大于1，說明抽水蓄能電站投入系統(tǒng)后是節(jié)煤的，節(jié)煤量的大小與所在電力系統(tǒng)的負荷特性和電源組成有關(guān)，也與抽水蓄能電站在系統(tǒng)中的運行方式有關(guān)。（關(guān)于抽水蓄能電站的綜合效率請參看4-8問）3-4什么是抽水蓄能電站的靜態(tài)效益抽水蓄能電站在電網(wǎng)中由頂峰填谷作用而產(chǎn)生的經(jīng)濟效益，稱為靜態(tài)效益。包括：1）容量效益：抽水蓄能電站是調(diào)節(jié)電網(wǎng)負荷曲線高峰和低谷之間差距的有效措施、負荷高峰時段。它可以作為水電站發(fā)電，擔負電網(wǎng)尖峰容量；用電低谷時段則可作為電網(wǎng)用戶，吸收低谷電量抽水羞能，減少負荷峰谷差。因此抽水蓄能電站可減少

20、火電機組的口出力變幅，使其在高效率區(qū)運行，增加發(fā)電量，并使核電和大型火電機組穩(wěn)定經(jīng)濟運行。抽水蓄能電站一般無防洪、灌溉、航運等綜合利用要求，建設(shè)成本低建設(shè)周期比常規(guī)水電站要短，運行費用比火電站要低。在電網(wǎng)中缺少調(diào)峰電源時，建設(shè)抽水蓄能電站可減少火電或其它類型電源的裝機容量，改變能源結(jié)構(gòu)，減少總的電力建設(shè)投資。2）能量轉(zhuǎn)換效益：抽水蓄能電站通過能量轉(zhuǎn)換，將成本低的低谷電能轉(zhuǎn)換為價值高的峰荷電能。3）節(jié)煤效益：抽水蓄能機組的投入，使電網(wǎng)負荷分配得到調(diào)整，火電盡量擔負基荷和腰荷，從而使火電總平均煤耗下降。3-5什么是抽水蓄能電站的動態(tài)效益抽水蓄能電站具有調(diào)峰、調(diào)頻和調(diào)相等作用，還可承擔緊急事故備用，

21、保證電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運行：這些動態(tài)效益高于其靜態(tài)效益，主要包括：1）調(diào)峰效益：抽水蓄能機組因為結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，可以隨需要增加功率或減少功率，因而有效地減輕了火電機組（包括燃氣輪機機組）的調(diào)峰負擔。2）調(diào)頻效益：抽水蓄能機組調(diào)節(jié)靈活，出力變化可從0到100，可以快速起動，隨時增荷或減荷，起到調(diào)整周波的作用，有助于保持頻率并提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。3）負荷跟隨效益：電網(wǎng)負荷總是在不斷的變化，當負荷急劇變化時，抽水蓄能機組與火電或其它類型機組相比，其負荷題隨很快，爬坡能力較強。4）旋轉(zhuǎn)備用（事故備用）效益：抽水蓄能機組作為水力機組可以方便地處于旋轉(zhuǎn)備用狀態(tài)，以利快速地承擔事故備用。抽水蓄能電站能夠快速啟

22、動機組，迅速轉(zhuǎn)換工況，但因其水庫庫容較小，所起作用與具有較大庫容的常規(guī)水電站有所區(qū)別，一般只能擔任短時間的事故備用。在發(fā)電工況下，可利用抽水蓄能電站運行中的空閑容量，短時間內(nèi)加大出力；在停機狀態(tài)下，亦可緊急啟動，從而達到短時應急事故備用的目的。在水泵工況下，可停止抽水，快速切換至發(fā)電工況。5）調(diào)相效益：抽水蓄能機組出于其結(jié)構(gòu)上的優(yōu)點，可以方便地做調(diào)相運行。不但在空閑時可供調(diào)相用，在發(fā)電和抽水時也可調(diào)相，既可以發(fā)出無功功率提高電力系統(tǒng)電壓，也可以吸收無功功率降低電力系統(tǒng)電壓，尤其是在抽水工況調(diào)相時，經(jīng)常進相吸收無功功率，有時進相很深，持續(xù)時間很長，這種情況是其他發(fā)電機組達不到的，只有抽水蓄能機組

23、才能做到。另外，抽水蓄能機組在調(diào)相運行完成后可以快速地轉(zhuǎn)為發(fā)電或抽水。最能體現(xiàn)動態(tài)效益的是抽水蓄能機組的事故備用功能：據(jù)美國有關(guān)資料統(tǒng)計，19931997年8月，電力系統(tǒng)發(fā)生主要事故137起，由電廠引起的僅9起，而93.4的事故是由輸配電設(shè)施引起的。抽水蓄能機組不僅可調(diào)相運行（發(fā)出或吸收無功功率），為電網(wǎng)提供電壓支持，避免出現(xiàn)電壓崩潰和熱過載，而且由于其工況轉(zhuǎn)換迅速，應變能力強，在一系列的重大電網(wǎng)事故中能在短時間內(nèi)從任何工況下轉(zhuǎn)為滿負荷發(fā)電，從而防止事故擴大和系統(tǒng)瓦解。英國和法國間通過兩條額定容量為1000MW的直流輸電線路連接，聯(lián)網(wǎng)后雖可互為備用，但也使最大甩負荷風險由660MW增加到100

24、0MW，備用容量也要相應增加。迪諾威克抽水蓄能電站（1800MW）設(shè)計時考慮能在10s內(nèi)發(fā)出1320MW出力，以適應緊急事故備用的需要。廣州抽水蓄能電站投產(chǎn)后，在電網(wǎng)中發(fā)揮了緊急事故備用作用。1994年5月至1996年年底期間，在核電機組跳機、火電機組甩負荷和西電解列等66次事故中，由于廣蓄電站迅速投入防止了事故的擴大，幫助電網(wǎng)及時恢復正常供電。十三陵抽水蓄能電站投產(chǎn)以來，對京津唐電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行起到了關(guān)鍵作用。尤其是1999年3月，因連續(xù)十多天的大霧陰雨天氣使供電線路不斷出現(xiàn)電網(wǎng)朽閃、線路閃絡(luò)掉閘等事故，在此期間，十三陵抽水蓄能電站均能做出快速反應，六天內(nèi)共開機48次，緊急啟動成功率10

25、0，避免了事故造成的損失。3-9為什么有些水電豐富的地區(qū)仍需要抽水蓄能電站在有些水電豐富的地區(qū)建設(shè)抽水蓄能電站，其經(jīng)濟性的評價要比火電為主的電網(wǎng)更加復雜，至今人們對水電豐富地區(qū)的電網(wǎng)中建設(shè)抽水蓄能電站的必要性還存在較大爭議。對于缺少常規(guī)水電的電網(wǎng)，無論是從調(diào)峰還是從緊急事故備用方面看，都需配備一定數(shù)量的抽水蓄能機組，這已逐步得到大家的公認；而在常規(guī)水電豐富的地區(qū)，徑流式水電站較多，水庫調(diào)節(jié)性能較差，系統(tǒng)負荷峰谷差較大，是否也應建設(shè)一定規(guī)模的抽水蓄能電站呢？可從以下幾方面進行分折：抽水蓄能機組吸收電力系統(tǒng)低谷電量，正好克服了系統(tǒng)內(nèi)徑流式水電站多的缺點，減少水電汛期棄水調(diào)蜂。將負荷低谷時段的水電電

26、量轉(zhuǎn)化為高峰時段可使用的調(diào)峰電量，而在負荷高峰時段則可以替代火電調(diào)峰。抽水蓄能機組在負荷高峰時可以替代火電機組發(fā)電，負荷低谷時可以抽水填谷，減少火電站的出力變幅，使大型火電機組在高效區(qū)運行，降低發(fā)電成本。由于抽水蓄能機組運行靈活、工況變換迅速、具有抽水和發(fā)電雙向功能，除了承擔調(diào)峰外，還可擔負緊急事故備用等任務(wù)。抽水蓄能電站投入水電豐富但調(diào)節(jié)性能差的電網(wǎng)，經(jīng)濟效果顯著。建設(shè)時以低于火電投資的建設(shè)費用替代相當規(guī)模的火電必需容量，運行時將改善水、火電站運行工況，節(jié)省系統(tǒng)煤耗，從而達到節(jié)省系統(tǒng)運行費用的效果；同時也是減少污染、保護環(huán)境的需要(參看3-12)。水電豐富而調(diào)節(jié)性能差的電網(wǎng)，尤其是“西電東送

27、”的受電端，抽水蓄能電站投入運行后，可調(diào)整超高壓電網(wǎng)的電壓，并具有調(diào)整電網(wǎng)頻率的功能，是維護電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運行的需要。在某些水電比例不低的電網(wǎng)，隨著時間的推移，常規(guī)水電資源基本開發(fā)完后，電網(wǎng)中水電的比重將逐步減少。而抽水蓄能電站的運用不受天然來水條件的影響和制約，其他綜合利用要求也較少，與常規(guī)水電站相比，建設(shè)中碰到的問題相對簡單。建設(shè)一定規(guī)模的抽水蓄能電站可滿足電網(wǎng)中電源結(jié)構(gòu)優(yōu)化的需要，是經(jīng)濟可行的辦法。(參看5-3)3-10為什么風電較集中的電網(wǎng)也需要抽水蓄能電站在風電較集中的或推備大規(guī)模開發(fā)風電的電網(wǎng)，需要建設(shè)抽水蓄能電站，把隨機的、質(zhì)量不高的風電電量轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的、高質(zhì)量的峰荷電量。如目前

28、風電比重較大的新疆、內(nèi)蒙和正在準備大規(guī)模開發(fā)風電的東南沿海省份，為了充分利用當?shù)刭Y源，在發(fā)展風電的同時，配備定比重的抽水蓄能電站，是非常必要的。風力發(fā)電是一種清潔可再生的能源，不污染環(huán)境，沒有燃料運輸、廢料處理等問題。建設(shè)周期短，運行管理方便。風能資源豐富的省、市和自治區(qū)，可充分利用當?shù)刭Y源，發(fā)揮這一優(yōu)勢。由于風能存在隨機性和不均勻性，只有電網(wǎng)裝機容量大的時候這種影響才會減小，因此發(fā)展風電必然要受到電網(wǎng)規(guī)模的限制。抽水蓄能電站是解決電網(wǎng)調(diào)峰填谷的手段，國內(nèi)外已有成熟的經(jīng)驗，在運行實踐中，已顯示其在改善電網(wǎng)運行條件，提高經(jīng)濟效益方面的優(yōu)越性。對于風電較集中的或風電資源豐富準備大規(guī)模開發(fā)的電網(wǎng)，在

29、大力發(fā)展風電的同時，建設(shè)一定規(guī)模的抽水蓄能電站，實現(xiàn)風蓄聯(lián)合開發(fā)，是該地區(qū)能源資源優(yōu)化配置的具體體現(xiàn)。風蓄聯(lián)合開發(fā)，可利用抽水蓄能電站的多種功能和靈活性彌補風力發(fā)電的隨機性和不均勻性，不僅可以打破電網(wǎng)規(guī)模對于風電容量的限制，為大力發(fā)展風電創(chuàng)造條件；而且可為電網(wǎng)提供更多的調(diào)峰填谷容量和調(diào)頻、調(diào)相、緊急事故備用的手段，改善其運行條件。3-11抽水蓄能電站與核電站配合運行有哪些效果我國大亞灣核電站與廣州抽水蓄能電站一期是同步建設(shè)的，廣州抽水蓄能電站對提高大亞灣核電站的功能起了巨大作用，是抽水蓄能電站發(fā)揮效益的一個典型實例，其效果主要有以下幾方面：抽水蓄能電站保證了核電站按基荷方式運行。核電機組在電網(wǎng)

30、中要帶基荷運行，必須解決調(diào)峰問題。廣東電網(wǎng)各電站的老機組、小機組很多，調(diào)峰能力僅為2030，電網(wǎng)中可調(diào)峰的水電機組容量比例也不大，而抽水蓄能機組在電網(wǎng)中擔任調(diào)峰，是核電機組實現(xiàn)滿載基荷運行的可靠保證。大亞灣核電站商業(yè)運行以來，隨著蓄能機組可用率的提高，以及電網(wǎng)對調(diào)度核電機組和蓄能機組方式的日臻完善，核電站滿載基荷運行已成事實。抽水蓄能機組有助于提高核電站的安全性。核電機組投資大，投入運行以后一回路設(shè)備將帶放射性，使核電機組維修及設(shè)備失效的后處理費用很高。有了蓄能機組的配合，避免核電機組頻繁升降負荷調(diào)峰，大大節(jié)省了瞬變消耗，也就是說，設(shè)備的安全裕度加大了。另外有了蓄能機組，可保證核電機組長期穩(wěn)定

31、運行，有助于保持燃料組件包殼的完好性，也就是提高了核電站的安全性。抽水蓄能電站有助于電網(wǎng)的安全。大亞灣核電機組容量大，一旦甩負荷對電網(wǎng)沖擊很大。在機組調(diào)試階段，各種計劃的和非計劃的跳機次數(shù)較多，如1995年1、2號機均經(jīng)過了1000多次的試驗，其中有4個系統(tǒng)的試驗帶有較高跳機風險。這些試驗都是依靠蓄能機組快速承擔負荷的能力來完成的，所以蓄能機組的投入對維護整個電網(wǎng)的安全起了重要作用。蓄能機組有助于提高核電站的經(jīng)濟效益。在我國目前的電價制度下，對于任何一類的發(fā)電站，發(fā)電量高經(jīng)濟效益就高，對核電站來說這個效果就更明顯。核燃料費在核電站生產(chǎn)成本中所占比重很低，據(jù)20年預測核燃料費只占生產(chǎn)成本的12.

32、2。所以可以說，核電站的經(jīng)濟效益幾乎與發(fā)電量成正比。大亞灣核電站頭3年實際每年上網(wǎng)電量分別為107、100和115億kWh,比可行性研究報告預測年上網(wǎng)電量(當時尚無同步建設(shè)抽水蓄能電站的計劃)分別高出51、15和26。蓄能電站與核電站同步建設(shè)是明智的決定。1996年電力規(guī)劃部門對華東地區(qū)的核電站需要多少抽水蓄能容量進行了規(guī)劃研究。初步結(jié)論是秦山核電站二、三期(共2600MW)建成后會使電網(wǎng)調(diào)峰容量缺口增加1200MW，因此建議同步建設(shè)有1000MW調(diào)峰能力的抽水蓄能電站,與核電機組容量之比為0.385?？紤]到華南電網(wǎng)的實際情況并留有裕量，建議華南地區(qū)蓄能與核電容量比取0.450.5。四、抽水蓄

33、能電站的類型和應用1抽水蓄能電站有哪些類型，各適用于什么場合抽水蓄能的類型，按開發(fā)方式可分為純抽水蓄能電站、混合式抽水蓄能電站和調(diào)水式抽水蓄能電站；按調(diào)節(jié)周期分，可分為日調(diào)節(jié)、周調(diào)節(jié)和季調(diào)節(jié)等；按水頭分，可分為高水頭和中低水頭；按機組類型分，可分為四機分置式、三機串聯(lián)式和二機可逆式；按布置特點分，可分為地面式、地下式和特殊布置形式(人工地下水庫)。純抽水蓄能電站廠內(nèi)安裝的機組全部是抽水蓄能機組。其發(fā)電量絕大部分來自于抽水蓄存的水能，發(fā)電的水量基本上等于抽蓄的水量，重復循環(huán)使用。在運行中，僅需少量天然徑流，補充蒸發(fā)和滲漏損失，補充水量既可來自上水庫的天然徑流，也可來自下水庫的天然徑流?；旌鲜匠樗?/p>

34、蓄能電站廠內(nèi)既安裝有抽水蓄能機組，也安裝有常規(guī)水輪發(fā)電機組。上水庫有天然徑流來源，既可利用天然徑流發(fā)電，也可從下水庫抽水蓄能發(fā)電。其上水庫一般是天然來水形成的，下水庫按抽水蓄能需要的容積在河道下游修建。調(diào)水式抽水蓄能電站的上水庫建于分水嶺高程較高的地方，在分水嶺某一側(cè)攔截河流建下水庫，并設(shè)水泵站抽水到上水庫；在分水嶺另一側(cè)的河流建常規(guī)水電站從上水庫引水發(fā)電，尾水流入水面高程最低的河流。這種類型的抽水蓄能電站，其下水庫有天然徑流來源，上水庫沒有天然徑流來源，調(diào)峰發(fā)電量往往大于填谷的耗電量。抽水蓄能電站的運行分為抽水和發(fā)電兩種工況：在抽水過程中，下水庫由滿庫至空庫，上水庫則由空庫至滿庫；在發(fā)電過程

35、中，上水庫由滿庫至空庫，下水庫則由空庫至滿庫，完成一個循環(huán)周期。如該周期歷時一晝夜，則稱為日調(diào)節(jié)抽水蓄能電站；如歷時一周，則稱為周調(diào)節(jié)抽水蓄能電站；如歷時更長，可在年內(nèi)蓄豐補枯，則稱為季調(diào)節(jié)抽水蓄能電站。一般純抽水蓄能電站大多進行日調(diào)節(jié)和周調(diào)節(jié)，混合式抽水蓄能電站有時可進行季調(diào)節(jié)。抽水蓄能電站的有效水頭越高，所需要的流量和庫容越小，單位造價就可減少，故抽水蓄能電站的造價隨水頭增大而降低。我國高水頭抽水蓄能電站如廣蓄、十三陵和天荒坪等利用水頭已達400600m,國外使用單級水泵水輪機的水頭(揚程)已達700m以上，而使用多級水泵水輪機的水頭已達1300m左右。國內(nèi)的羊湖抽水蓄能電站多級泵最大揚程

36、達853m。抽水蓄能電站水頭200m左右及以下稱中低水頭，如已建的溪口和建設(shè)中的泰安抽水蓄能電站就是安裝200m水頭段的機組。我國混合式抽水蓄能電站受天然落差限制，水頭一般較低，如崗南、密云、潘家口和響洪甸等混合式抽水蓄能電站都是水頭在100m以下的電站。從機組類型來說，四機式機組是較早期的抽水蓄能電站所用的結(jié)構(gòu)方式，裝有由水泵與電動機組成的抽水機組和由水輪機與發(fā)電機組成的發(fā)電機組，現(xiàn)一般已不再選用。三機式機組的發(fā)電機兼用作電動機，稱為電動發(fā)電機(或發(fā)電電動機)，水輪機和水泵連結(jié)在一個軸上，發(fā)電時由水輪機帶動電機，抽水時則由電機驅(qū)動水泵。二機式機組包括一個可逆式水泵水輪機和一個可逆式電動發(fā)電機

37、，這種機組在電站中的布置與常規(guī)水電站的機組相似。從抽水蓄能電站的水工建筑物與地面所處的相對位置來說，地面式電站則指全部建筑物布置在地面上，除大壩、廠房外，常采用露天式壓力水管。地下式電站除上、下水庫設(shè)在地面外，整個輸水系統(tǒng)和廠房均布置在地下。隨著特高水頭機組的應用，國外已經(jīng)有電站在地下深處筑一個人工地下水庫，廠房也設(shè)在地下，只有上水庫和輸電設(shè)備留在地面。2抽水蓄能電站有哪些運行方式，與常規(guī)水電機組有哪些不同抽水蓄能電站有發(fā)電和抽水兩種主要運行方式，在兩種運行方式之間又有多種從一個工況轉(zhuǎn)到另一工況的運行轉(zhuǎn)換方式。正常的運行方式具有以下功能：發(fā)電功能。常規(guī)水電站最主要的功能是發(fā)電，即向電力系統(tǒng)提供

38、電能，通常的年利用時數(shù)較高，一般情況下為30005000h。蓄能電站本身不能向電力系統(tǒng)供應電能，它只是將系統(tǒng)中其他電站的低谷電能和多余電能，通過抽水將水流的機械能變?yōu)閯菽?，存蓄于上水庫中，待到電網(wǎng)需要時放水發(fā)電。蓄能機組發(fā)電的年利用時數(shù)一般在8001000h之間。蓄能電站的作用是實現(xiàn)電能在時間上的轉(zhuǎn)換。經(jīng)過抽水和發(fā)電兩種環(huán)節(jié)，它的綜合效率為75%左右。調(diào)峰功能。具有日調(diào)節(jié)以上功能的常規(guī)水電站，通常在夜間負荷低谷時不發(fā)電，而將水量儲存于水庫中，待尖峰負荷時集中發(fā)電，即通常所謂帶尖峰運行。而蓄能電站是利用夜間低谷時其他電源(包括火電站、核電站和水電站)的多余電能，抽水至上水庫儲存起來，待尖峰負荷時

39、發(fā)電。因此，蓄能電站抽水時相當于一個用電大戶，其作用是把日負荷曲線的低谷填平了，即實現(xiàn)填谷。填谷的作用使火電出力平衡，可降低煤耗，從而獲得節(jié)煤效益。蓄能電站同時可以使徑流式水電站原來要棄水的電能得到利用。調(diào)頻功能。調(diào)頻功能又稱旋轉(zhuǎn)備用或負荷自動跟隨功能。常規(guī)水電站和蓄能電站都有調(diào)頻功能，但在負荷跟蹤速度(爬坡速度)和調(diào)頻容量變化幅度上蓄能電站更為有利。常規(guī)水電站自起動到滿載一般需數(shù)分鐘。而抽水蓄能機組在設(shè)計上就考慮了快速起動和快速負荷跟蹤的能力。現(xiàn)代大型蓄能機組可以在一兩分鐘之內(nèi)從靜止達到滿載，增加出力的速度可達每秒1萬kw,并能頻繁轉(zhuǎn)換工況。最突出的例子是英國的迪諾威克蓄能電站，其6臺300

40、MW機組設(shè)計能力為每天起動36次；每天工況轉(zhuǎn)換40次；6臺機處于旋轉(zhuǎn)備用時可在10s達到全廠出力1320Mw。調(diào)相功能。調(diào)相運行的目的是為穩(wěn)定電網(wǎng)電壓，包括發(fā)出無功的調(diào)相運行方式和吸收無功的進相運行方式。常規(guī)水電機組的發(fā)電機功率因數(shù)為0.850.9，機組可以降低功率因數(shù)運行，多發(fā)無功，實現(xiàn)調(diào)相功能。抽水蓄能機組在設(shè)計上有更強的調(diào)相功能，無論在發(fā)電工況或在抽水工況，都可以實現(xiàn)調(diào)相和進相運行，并且可以在水輪機和水泵兩種旋轉(zhuǎn)方向進行，故其靈活性更大。另外，蓄能電站通常比常規(guī)水電站更靠近負荷中心，故其對穩(wěn)定系統(tǒng)電壓的作用要比常規(guī)水電機組更好。事故備用功能。有較大庫容的常規(guī)水電站都有事故備用功能。抽水蓄

41、能電站在設(shè)計上也考慮有事故備用的庫容，但蓄能電站的庫容相對于同容量常規(guī)水電站要小，所以其事故備用的持續(xù)時間沒有常規(guī)水電站長。在事故備用操作后，機組需抽水將水庫庫容恢復。同時，抽水蓄能機組由于其水力設(shè)計的特點，在作旋轉(zhuǎn)備用時所消耗電功率較少，并能在發(fā)電和抽水兩個旋轉(zhuǎn)方向空轉(zhuǎn)，故其事故備用的反應時間更短。此外，蓄能機組如果在抽水時遇電網(wǎng)發(fā)生重大事故，則可以由抽水工況快速轉(zhuǎn)換為發(fā)電工況，即在一兩分鐘內(nèi)，停止抽水并以同樣容量轉(zhuǎn)為發(fā)電。所以有人說，蓄能機組有兩倍裝機容量的能力來作為事故備用。當然這種功能是在一定條件下才能產(chǎn)生的。黑啟動功能。黑啟動是指出現(xiàn)系統(tǒng)解列事故后，要求機組在無電源的情況下迅速起動。

42、常規(guī)水電站一般不具備這種功能?，F(xiàn)代抽水蓄能電站在設(shè)計時都要求有此功能。抽水蓄能機組的正常運行和工況轉(zhuǎn)換可能有下列的多種操作方式?？梢娦钅軝C組的運行方式是相當復雜的，同時也說明蓄能機組的功能是很完善的。水輪機工況發(fā)電及停機2種操作方式水泵工況抽水及停機2種操作方式發(fā)電轉(zhuǎn)調(diào)相及返回2種操作方式抽水轉(zhuǎn)調(diào)相及返回2種操作方式停止至發(fā)電方向調(diào)相及停機2種操作方式停止至抽水方向調(diào)相及停機2種操作方式發(fā)電轉(zhuǎn)空載轉(zhuǎn)抽水1種操作方式抽水轉(zhuǎn)空載轉(zhuǎn)發(fā)電1種操作方式抽水直接轉(zhuǎn)發(fā)電1種操作方式黑啟動1種操作方式3抽水蓄能電站和常規(guī)水電站有哪些不同從電站的樞紐布置來看，抽水蓄能電站有上、下兩個水庫。上水庫的進出水口，發(fā)電

43、時為進水口，抽水時為出水口；下水庫的進出水口，發(fā)電時為出水口，抽水時為進水口。常規(guī)水電站一般僅有一個水庫，僅有一個發(fā)電進水口和一個出水口。從安裝的機組來說，抽水蓄能電站有四機分置式（裝有水泵和電動機、水輪機和發(fā)電機）、三機串聯(lián)式（即電動發(fā)電機，與水輪機、水泵連結(jié)在一個直軸上）和二機可逆式（一臺水泵水輪機和一臺電動發(fā)電機聯(lián)結(jié)）。而常規(guī)水電站僅裝有水輪機和發(fā)電機。從靜態(tài)功能來說，抽水蓄能電站既能發(fā)電調(diào)峰，又能抽水填谷，而常規(guī)水電站僅能發(fā)電調(diào)峰。從動態(tài)功能來說，抽水蓄能電站和常規(guī)水電站均能承擔調(diào)頻、調(diào)相和事故備用等任務(wù)。但抽水蓄能電站在發(fā)電或抽水過程中，均可進行調(diào)頻、調(diào)相，尤其是在抽水工況調(diào)相時，經(jīng)

44、常進相吸收無功功率。調(diào)節(jié)庫容較大的或設(shè)置事故備用庫容的常規(guī)水電站在承擔電力系統(tǒng)事故備用時可持久一些，而抽水蓄能電站僅能承擔短時的緊急事故備用。從投資構(gòu)成來看，由于大型抽水蓄能電站的機組目前主要依靠國外技術(shù)或從國外進口，機電設(shè)備價格較高，往往機電設(shè)備的投資占總投資的一半或更多;而常規(guī)水電站的機組一般國內(nèi)都能自己制造，機電設(shè)備投資大約占總投資的四分之一左右（另一原因是常規(guī)水電站的水工建筑物費用相對較高）。從在電網(wǎng)中的地位來看，由于抽水蓄能電站具有多種功能，電網(wǎng)常把它作為綜合管理的工具，往往在負荷中心附近尋找有條件的站址建設(shè)抽水蓄能電站。常規(guī)水電站受自然條件影響更大，在負荷中心附近不是到處能找到可以

45、開發(fā)的站址的，由于水能資源豐富的地區(qū)往往遠離負荷中心，電站建成后需遠距離輸送電能到用電地區(qū)。4-9當今抽水蓄能電站發(fā)展的特點是什么當今世界各國發(fā)展抽水蓄能電站的情況，可以歸納出如下特點：隨著抽水蓄能電站在世界各國的大量興建，抽水蓄能機組制造技術(shù)有很大進步，從而促進了抽水蓄能機組向高水頭、大容量方向發(fā)展。如美國的巴斯康蒂抽水蓄能電站裝機容量為2100MW，安裝了世界上單機容量最大的可逆混流式水泵水輪機(6X350MW)，轉(zhuǎn)輪直徑為6.35m；我國最大也是全世界最大的廣州抽水蓄能電站，總裝機容量2400MW(8X300MW)，轉(zhuǎn)輪直徑為3.985m。抽水蓄能電站的建設(shè)是與電網(wǎng)的發(fā)展聯(lián)系在一起的。隨

46、著電網(wǎng)中大型火電機組和核電機組的投入以及負荷峰谷差的進一步加大，抽水蓄能電站已成為電源構(gòu)成中不可缺少的組成部分和電網(wǎng)綜合管理的有力工具，也是電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運行的保證。世界上不僅以火電為主或擁有大量核電的國家在大力發(fā)展抽水蓄能電站，就是那些水力資源比較豐富的國家，如前蘇聯(lián)和巴西，由于水力資源分布不均衡，考慮到遠距離輸送調(diào)峰電力在技術(shù)上和經(jīng)濟上所存在的問題，也加速在負荷中心地區(qū)修建抽水蓄能電站；我國實施“西電東送”戰(zhàn)略，為了保證東部受電地區(qū)電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行，也將在東部地區(qū)修建一定規(guī)模的抽水蓄能電站。由于抽水蓄能電站運行靈活，除了擔任調(diào)峰填谷以外，還可承擔調(diào)頻、調(diào)相和緊急事故備用等作用。英國迪諾

47、威克抽水蓄能電站，其主要作用之一是在系統(tǒng)中擔任調(diào)頻任務(wù)，以保證系統(tǒng)對頻率穩(wěn)定的嚴格要求。我國的十三陵抽水蓄能電站稱為京津唐電網(wǎng)的“第一調(diào)頻電站”。廣州抽水蓄能電站無論在發(fā)電工況還是在抽水工況運行都可為電力系統(tǒng)調(diào)相，尤其在節(jié)日期間，更為電力系統(tǒng)單獨開機，利用抽水蓄能機組進相運行方式吸收多余無功功率，對穩(wěn)定500kV電網(wǎng)運行電壓取得相當理想的效果；另外，廣蓄還為大型火電機組、核電機組和“西電東送”電源提供了及時的緊急事故備用容量，減少甚至避免了事故造成的損失。五、國外抽水蓄能電站的建設(shè)情況六、我國抽水蓄能電站的建設(shè)情況七、抽水蓄能電站的投資和效益2抽水蓄能電站各個組成部分在總投資中各占多少比例，和

48、常規(guī)水電站有何不同根據(jù)國內(nèi)幾個已建抽水蓄能電站總投資構(gòu)成的分析，各個組成部分在總投資中的比重大致如下：建筑工程的投資約占總投資的20左右，其中上水庫工程和抽水工程約占一半左右；機電設(shè)備及安裝工程（含金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備及安裝工程）的投資約占總投資的50左右；臨時工程的投資占總投資的比例不到10；水庫掩沒處理補償投資占總投資的比例不足1；其它投資約占總投資的1020。抽水蓄能電站與常規(guī)水電站相比，建筑工程（土建部分）的投資占總投資的比重較小，水庫淹沒處理補償投資約占總投資的比重更小，而機電設(shè)備及安裝工程的投資占總投資的比重較大，一般可占總投資的50，甚至更多。3抽水蓄能電站的經(jīng)濟效益有哪些算法抽水蓄能電

49、站的運行與電網(wǎng)的組成狀況密不可分，其作用與效益也體現(xiàn)在整個電網(wǎng)中。為正確分折與合理評價其經(jīng)濟效益，可遵循以下的原則和方法：（1）從電力系統(tǒng)整體出發(fā)，通過“有”、“無”抽水蓄能電站兩種情況下電力系統(tǒng)的電源構(gòu)成、各類電站的運行方式及技術(shù)經(jīng)濟指標、系統(tǒng)總費用的變化來分拆計算抽水蓄能電站在電網(wǎng)中的經(jīng)濟效益。（2）在擬定電力系統(tǒng)比較方案及進行電力電量平衡時，應根據(jù)電力系統(tǒng)特性及各類電站的調(diào)峰能力，重點進行調(diào)峰容量的供求平衡，選擇等效的系統(tǒng)電源規(guī)劃方案（包括有抽水蓄能和無抽水蓄能）進行經(jīng)濟比較。（3）在分析計算抽水蓄能電站效益時，應根據(jù)各類電站在電力系統(tǒng)中的工作位置與運行方式的差別，反映出各類電站在運行特

50、性指標（包括發(fā)電煤耗、用電率、年運行費率等指標）方面的區(qū)別與變化，計算不同系統(tǒng)比較方案在裝機規(guī)模、投資與運行費、系統(tǒng)煤耗總量等方面的差別。1999年3月，國家電力公司頒發(fā)了抽水蓄能電站經(jīng)濟評價管行辦法實施細則，使抽水蓄能電站的經(jīng)濟評價工作有了統(tǒng)一的標準。抽水蓄能電站在國民經(jīng)濟評價中，應以替代方案法為主，以替代方案的費用作為設(shè)計方案的效益，測算其國民經(jīng)濟內(nèi)部回收率R,若R大于12%，則國民經(jīng)濟評價可行；若R小于12%，則國民經(jīng)濟評價不可行。財務(wù)評價以動態(tài)分析為主，靜態(tài)分析為輔。其上網(wǎng)電價應合理體現(xiàn)容量和電量效益，宜采用電力系統(tǒng)發(fā)電市場預測的容量、電量兩部制電價，可根據(jù)電力系統(tǒng)的可避免容量成本和電

51、量成本，按邊際理論測算。上述計算方法比以前有所深入，前進了一大步，但抽水蓄能電站的部分動態(tài)效益還沒有充分體現(xiàn)出來，尚有待不斷總結(jié)經(jīng)驗，研究并開拓新的方法。4我國的幾座抽水蓄能電站運行以來經(jīng)濟效益如何，采用什么經(jīng)營管理模式自1968年5月在已建的崗南水電站安裝了斜流可逆式水泵水輪機組，我國出現(xiàn)了第一座混合式抽水蓄能電站以來，又先后建成了密云、潘家口、廣蓄、十三陵、天荒坪、溪口、羊湖、沙河、天堂、響洪甸等抽水蓄能電站。其中密云、潘家口、響洪甸為混合式抽水蓄能電站，其余為純抽水蓄能電站?，F(xiàn)將潘家口混合式抽水蓄能電站和廣蓄、十三陵、天荒坪三座大型純抽水蓄能電站運行以來的基本情況簡單介紹如下：潘家口混合

52、式抽水蓄能電站。華北電網(wǎng)以火電為主，電網(wǎng)調(diào)峰十分困難，不得不采取外停高溫高壓機組調(diào)峰或采用拉閘限電等手段，使電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟運行受到很大影響。為了解決這一問題，在潘家口水電站安裝了3臺90MW的抽水蓄能機組，于1989年底安裝完畢投入運行。投產(chǎn)以來，可使電網(wǎng)減少270MW的火電裝機容量，另有1530MW的火電機組由峰/腰荷轉(zhuǎn)入基荷運行，并為電網(wǎng)節(jié)約燃料費。此外還可減少火電調(diào)峰機祖的開停機次數(shù)，延長設(shè)備的壽命，提高電網(wǎng)的周波合格率，保證電網(wǎng)、機組及用電設(shè)備的安全，提高工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量。另外，蓄能機組還有開停機方便，不與別的部門爭用燃料，不對環(huán)境造成污染等優(yōu)點。潘家口混合式抽水蓄能電站的運行實踐已經(jīng)

53、證明具有很大的經(jīng)濟效益。廣州抽水蓄能電站。廣州抽水蓄能電站是我國第一座高水頭、大容量抽水蓄能電站，一期裝機120萬kW。從1993年6月第一臺機組投入運行以來，為廣東電網(wǎng)和香港中華電力公司電網(wǎng)調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相，與核電配合運行，并承擔緊急事故備用，發(fā)揮了應有的作用。廣蓄的投入使核電站多發(fā)基荷電，實現(xiàn)不調(diào)峰穩(wěn)定運行。因為廣蓄和核電都是向廣東和香港電網(wǎng)供電，由于廣蓄的調(diào)節(jié)作用，核電從未用作調(diào)峰，實現(xiàn)穩(wěn)定運行，不但滿載，而且可以超載運行。在電網(wǎng)中無論是火電機組甩負荷還是核電機組跳機或西電解列，均對電網(wǎng)安全影響很大，而廣蓄電廠的可逆式機組，能快速啟動，在各種運行工況之間迅速轉(zhuǎn)換，及時起到事故備用容

54、量的作用，對防止電網(wǎng)事故擴大，恢復正常供電起著顯著作用。廣蓄電廠的可逆式機組無論在發(fā)電工況還是在抽水工況運行都能進行調(diào)相，既可發(fā)出無功功率提高電力系統(tǒng)電壓，也可吸收無功功率降低電力系統(tǒng)電壓。尤其是在抽水工況調(diào)相時，經(jīng)常進相吸收無功功率，有時進相很深，持續(xù)時間很長，這種作用，核電、火電做不到，常規(guī)水電也難以做到。由于抽水蓄能機組既可作電源又可作負荷，運行十分靈活，調(diào)度方便簡易，核電機組和火電機統(tǒng)調(diào)試期間的甩負荷試驗、滿負荷振動試驗，均需蓄能機組配合。廣蓄電廠運行初期以電量作為經(jīng)營的唯一指標，出現(xiàn)了虧損局面。1995年下半年改為按容量租賃給電網(wǎng)，租賃制實施后，電力系統(tǒng)可完全按照自己的意圖調(diào)度廣蓄各

55、臺機組，核電穩(wěn)發(fā)滿發(fā)得到進步保障。廣蓄聯(lián)營公司也具備了財務(wù)生存和還貸能力，在扣除成本、稅金和還貸款后，還有利潤，并以此滾動擴建了廣蓄二期。一、二期電站共裝機2400MW，成為世界上最大的抽水蓄能電站。十三陵抽水蓄能電站。十三陵抽水蓄能電站自第一臺機組投產(chǎn)運行以來，已將近6年。其運行方式是作為京津唐電網(wǎng)的第一調(diào)頻電廠，在保證電網(wǎng)周波穩(wěn)定的前提下，為電網(wǎng)提供調(diào)峰填谷和緊急事故備用容量。十三陵抽水蓄能電站的投產(chǎn)運行，緩解了電網(wǎng)的調(diào)峰緊張狀況，改善了燃煤火電機組的運行條件，為電網(wǎng)節(jié)約了固定運行費和燃料費用。據(jù)初步估算，每年可為電網(wǎng)節(jié)約運行費4000萬元；另外由于抽水蓄能電站的投入，每年可節(jié)省大量的燃料

56、費。當電網(wǎng)發(fā)生故障相負荷快速增長時，抽水蓄能機組可緊急啟動，快速響應，因而十三陵抽水蓄能電站給電網(wǎng)帶來的經(jīng)濟效益是比較可觀的，除電量轉(zhuǎn)換效益外，還給電網(wǎng)帶來了調(diào)頻、調(diào)峰填谷、旋轉(zhuǎn)備用等效益。十三陵抽水蓄能電站的經(jīng)營方式采用了電網(wǎng)統(tǒng)一核算方式，即由電網(wǎng)統(tǒng)一支付其成本、利潤、稅金并負責還本付息，電站僅負責按電網(wǎng)的調(diào)度要求運行。在實施中，首先由電網(wǎng)財務(wù)部門采用現(xiàn)行財務(wù)評價方法，按來電加工方式核算電站的還貸上網(wǎng)電價，經(jīng)用電地區(qū)物價部門批推并乎攤加價到用戶。初步核算，平攤加價到北京地區(qū)用戶的電價約0.03元(kWh)。這一情況對電站的運行相當有利，對用戶壓力也不大。天荒坪抽水蓄能電站。天荒坪抽水蓄能電站

57、自首臺機組投產(chǎn)以來，已有3年多時間。它作為華東電網(wǎng)的主要調(diào)峰電源，由上海市和江蘇、浙江、安徽三省分配容量分別運用，并保證泰山一期核電站安全穩(wěn)定運行。由于華東電網(wǎng)存在高峰電力短缺的狀況，天荒坪電站用于減少高峰限電所產(chǎn)生的靜態(tài)效益十分顯著。另外，還可承擔負荷調(diào)整和滿足日負荷曲線陡坡部分的變化要求，快速啟動，增減負荷，彌補火電機組的不足，節(jié)約燃油消耗，減少運行費用。由于其工況轉(zhuǎn)換迅速，承擔系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用，可減小全網(wǎng)火電機組壓力，為緩解事故起到重要作用。除此以外，天荒坪抽水蓄能電站還可為系統(tǒng)提供很好的調(diào)頻、調(diào)壓手段，具備特有的黑啟動能力，可以在電網(wǎng)瓦解全部停電的情況下，幫助系統(tǒng)恢復電力供應。天荒坪抽水蓄

58、能電站實行兩部制電價，經(jīng)國家批準，容量電價為每年470元/kW,電量電價為每年0.264元/kW。在這種情況下，天荒坪電站能維持還本付息并略有盈余，但電網(wǎng)由于建設(shè)天荒坪，需相應提高銷售電價。八、抽水蓄能電站的工程特點1抽水蓄能電站工程有哪些特點和常規(guī)水電站相比較，抽水蓄能電站工程有以下一些特點：多數(shù)抽水蓄能電站只進行日調(diào)節(jié)或周調(diào)節(jié)運行，故不需要很大容量的水庫，在站址選擇上要比常規(guī)電站的限制少，勘測中容易找到水頭比較高、成庫條件比較好的站址。抽水蓄能機組可以應用到相當高的水頭范圍，因之機電設(shè)備以及電站輸水道和廠房的造價都可有效地降低，抽水蓄能電站的應用水頭越高，則單位千瓦的投資越小，故蓄能電站向

59、高水頭發(fā)展的趨勢很明顯。在高水頭、大直徑的輸水道中廣泛使用不襯砌、普通鋼筋混凝土襯砌、預應力混凝土襯砌等襯砌方法，可以有效地降低高水頭輸水道的造價。抽水蓄能電站的地下工程相對較多，故宜建在地震穩(wěn)定地帶。首先應該避開地震烈度過高的地區(qū)，也應避開活動性斷層。電站位置更宜選在結(jié)構(gòu)完整的堅硬巖體內(nèi)，以免地下洞室及隧洞、管道的安全受到影響。由于水泵水輪機抽水時的要求，蓄能機組要求很大的淹沒深度(即水泵水輪機中心在尾水位以下的深度)。我國使用的高水頭機組已用到70m淹沒深度。這樣大的淹沒深度對地面廠房施工帶來很大難度，因之隨地下工程設(shè)計和施工技術(shù)的提高，近代抽水蓄能電站更多地趨向于使用地下廠房。抽水蓄能電

60、站的調(diào)節(jié)周期短，隨電站的運行和工況的轉(zhuǎn)換，上、下水庫的水位有大幅度的快速升落，設(shè)計時對壩體和庫坡的穩(wěn)定性需要特別注意。抽水蓄能電站的水庫水位變化頻繁，上(水)庫很多是在山頂開挖出來的，原有巖土的防滲性并不好，蓄水后滲漏趨勢較大，且上水庫庫存的水是消耗電能抽上去的，故在工程上必須有可靠的防滲措施。抽水蓄能電站的機電設(shè)備投資占總投資的比重要比常規(guī)水電機組所占的比重5什么是L/H比，L/H比值是否越小越好對于抽水蓄能電站，一般用“距高比”來衡量電站的地形條件是否理想。距高比為上、下庫之間的水平距離L與上下庫水面的落差且之比，又稱L/H比。純抽水蓄能電站的水頭包括地形自然高差和筑壩形成高差兩部分。由地