发电机能发电还能抽水,还能抽到724米高!浙江建造超高抽蓄电站

2023-08-17

把水先抽到高处,然后再放下来发电,很多人对抽水蓄能电站都不理解,认为是纯粹浪费,但在新能源兴起的时代,太阳能和风能发电正越来越多,而太阳能发电基本只能在白天进行,风能发电也只有等风能充足时进行,这就造成了电能生产上的分配不均,抽水蓄能电站恰好能弥补这种不足。

抽水蓄能电站(通常简称抽蓄电站)又叫蓄能式水电站,在我国国家电网经营区,目前已建和在建的抽水蓄能电站已有70座,它们都是我国的超级新能源“充电宝”,其装机容量已达8524万千瓦(截止2022年10月底),接近四座三峡水电站的装机容量了,而且预计到2030年装机容量将达到1亿千瓦。

目前我国装机容量最大的抽水蓄能电站是河北丰宁抽水蓄能电站,水库库容是 4500 万方,安装了12台抽水蓄能发电机组,总装机容量为360万千瓦,接近三峡水电站装机容量的1/6,其实它也是有着全球最大装机的抽水蓄能电站,总投资超过了 192 亿元,其蓄水池蓄满水相当于储存近 4000 万度电量,投产后年发电量可达66亿度。

但世界水位势能最高的抽水蓄能电站是浙江天台抽水蓄能电站,其位于浙江省天台县坦头镇和泳溪乡境内,它的额定水头高达724米,为全球之冠,这里的水头指的是上游蓄水的水平面到下游水面的垂直高度,代表了水的位能,上下游水面高差达724米,发电的时候相当于水能从724米的高度直冲而下,其势能当然很大,所以势能利用率也会很高。

但是抽水性能电站还是要把水抽到高处才能在放出时发电的,把水抽到724米的高处,想一想这该需要多大的力量?所以向上抽水的时候所消耗的电能也很大,不过在抽水蓄能领域,水头高度就是衡量发电量多少的重要指标,通常水头越高,发电量就越多,发电效率也越高。

目前我国抽水蓄能电站的电能获取与消耗的转换比最高可达82%,就是用100度电抽上的水,放出时最多能发出82度电来,但看这一数据,转换率还是相当高的。

浙江天台的这座超高抽蓄电站总装机容量达170万千瓦,共安装4台单机容量42.5万千瓦的单级混流可逆式机组,是目前我国最大的抽水蓄能发电机组,这种发电机组在向外放水时可以发电,向上抽水时又变成了“抽水机”,所以也叫发电电动机或可逆电机,它与水轮发电机虽都是同步发电机,但它还可以作为电动机使用,浙江天台抽水蓄能电站的4台可逆式发电电动机组将由我国哈电集团电机公司制造。

浙江天台抽水蓄能电站还有一个比较奇葩的数据,就是它的额定水头虽然高达724米,但是它的上下游引水斜井的长度只有483.4米,这个数据有点让人难以理解,推论应该是电站的上游水池非常深,管道向上延伸不远便到了上游水池的底部,所以上下游之间的管道才会小于其额定水头。

浙江天台抽水蓄能电站计划于2026年9月全面投产发电,预计每年发电量可达17亿度,相对于燃煤电站来说,每年节约燃煤约52万吨,向大气中减排了二氧化碳约104万吨,更可贵的是这种“超级充电宝”有效地吸收了风能和太阳能等的高峰发电效能,使得资源浪费降到了最低,其环保效益十分显著,这对促进我国现阶段新能源消纳、提高电网运行安全稳定,优化电能生产结构,合理调动地区电力资源分配、实现国家双碳目标都有着重要意义。

参考资料:

《哈尔滨新闻网》12月10日文章《哈电集团电机公司成功中标浙江天台全部4台抽水蓄能机组》


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