發(fā)展趨勢
隨著我國新興能源的大規(guī)模開發(fā)利用,抽水蓄能電站的配置由過去單一的側(cè)重于用電負荷中心逐步向用電負荷中心、能源基地、送出端和落地端等多方面發(fā)展。抽水蓄能電站
新能源的迅速發(fā)展需要加速抽水蓄能電站建設(shè)
風(fēng)電作為清潔的可再生資源是國家鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè),核電是國家大力發(fā)展的新型能源,風(fēng)電和核電的大力發(fā)展,對實現(xiàn)我國能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化、可持續(xù)發(fā)展有著不可替代的作用。
風(fēng)能是一種隨機性、間歇性的能源,風(fēng)電場不能提供持續(xù)穩(wěn)定的功率,發(fā)電穩(wěn)定性和連續(xù)性較差,這就給風(fēng)電并網(wǎng)后電力系統(tǒng)實時平衡、保持電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行帶來巨大挑戰(zhàn),同時風(fēng)電的運行方式必將受到電力系統(tǒng)負荷需求的諸多限制。抽水蓄能電站具有啟動靈活、爬坡速度快等常規(guī)水電站所具有的優(yōu)點和低谷儲能的特點,可以很好地緩解風(fēng)電給電力系統(tǒng)帶來的不利影響。
核電機組運行費用低,環(huán)境污染小,但核電機組所用燃料具有高危險性,一旦發(fā)生核燃料泄漏事故,將對周邊地區(qū)造成嚴(yán)重的后果;同時,由于核電機組單機容量較大,一旦停機,將對其所在電網(wǎng)造成很大的沖擊,嚴(yán)重時可能會造成整個電網(wǎng)的崩潰。在電網(wǎng)中必須要有強大調(diào)節(jié)能力的電源與之配合,因此建設(shè)一定規(guī)模的抽水蓄能電站配合核電機組運行,可輔助核電在核燃料使用期內(nèi)盡可能的用盡燃料,多發(fā)電,不但有利于燃料的后期處理,降低了危險性,而且有效降低了核電發(fā)電成本。 抽水蓄能電站是電力系統(tǒng)中最可靠、最經(jīng)濟、壽命周期長、容量大、技術(shù)最成熟的儲能裝置,是新能源發(fā)展的重要組成部分。通過配套建設(shè)抽水蓄能電站,可降低核電機組運行維護費用、延長機組壽命;有效減少風(fēng)電場并網(wǎng)運行對電網(wǎng)的沖擊,提高風(fēng)電場和電網(wǎng)運行的協(xié)調(diào)性以及電網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定性。
特高壓、智能電網(wǎng)的發(fā)展需要加速抽水蓄能電站建設(shè) 國家電網(wǎng)公司正在推進“一特四大”的電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略,即以大型能源基地為依托,建設(shè)由1000千伏交流和±800千伏直流構(gòu)成的特高壓電網(wǎng),形成電力“高速公路”,促進大煤電、大水電、大核電、大型可再生能源基地的集約化開發(fā),在全國范圍內(nèi)實現(xiàn)資源優(yōu)化配置。同時,將以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強電網(wǎng)為基礎(chǔ),發(fā)展以信息化、數(shù)字化、自動化、互動化為特征的自主創(chuàng)新、國際領(lǐng)先的堅強智能電網(wǎng)。特高壓交流輸電系統(tǒng)的無功平衡和電壓控制問題比超高壓交流輸電系統(tǒng)更為突出。利用大型抽水蓄能電站的有功功率、無功功率雙向、平穩(wěn)、快捷的調(diào)節(jié)特性,承擔(dān)特高壓電力網(wǎng)的無功平衡和改善無功調(diào)節(jié)特性,對電力系統(tǒng)可起到非常重要的無功/電壓動態(tài)支撐作用,是一項比較安全又經(jīng)濟的技術(shù)措施,建設(shè)一定規(guī)模的抽水蓄能電站,對電力系統(tǒng)特別是堅強智能電網(wǎng)的穩(wěn)定安全運行具有重要意義。 儲能產(chǎn)業(yè)正處起步階段抽水蓄能建設(shè)加速
“儲能肯定已到了呼之欲出的時候。保守估計,到2020年,國內(nèi)整個儲能產(chǎn)業(yè)的市場規(guī)模至少可以達到6000億元,樂觀的話甚至有可能到兩萬億。預(yù)計未來國家對儲能的支持力度會不斷加大。”中科院工程熱物理研究所所長助理、鄂爾多斯大規(guī)模儲能技術(shù)研究所所長譚春青在上月召開的“儲能國際峰會2012”上表示。這昭示著儲能的巨大魅力與潛力。 對新能源和可再生能源的研究和開發(fā),尋求提高能源利用率的先進方法,已成為全球共同關(guān)注的首要問題。對中國這樣一個能源生產(chǎn)和消費大國來說,既有節(jié)能減排的需求,也有能源增長以支撐經(jīng)濟發(fā)展的需要,這就需要大力發(fā)展儲能產(chǎn)業(yè)。
日益增長的能源消費,特別是煤炭、石油等化石燃料的大量使用對環(huán)境和全球氣候所帶來的影響使得人類可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)面臨嚴(yán)峻威脅。據(jù)預(yù)測,如按現(xiàn)有開采不可再生能源的技術(shù)和連續(xù)不斷地日夜消耗這些化石燃料的速率來推算,煤、天然氣和石油的可使用有效年限分別為100-120年、30-50年和18-30年。顯然,21世紀(jì)所面臨的最大難題及困境可能不是戰(zhàn)爭及食品,而是能源。 我國電力系統(tǒng)建設(shè)正處于快速發(fā)展階段,用電高峰時的供電緊張、有功無功儲備不足、輸配電容量利用率不高和輸電效率低等問題都有不同程度的存在。同時,越來越多的大型工業(yè)企業(yè)和涉及信息、安全領(lǐng)域的用戶對負荷側(cè)電能質(zhì)量問題提出更高的要求。這些特點為分散電力儲能系統(tǒng)的發(fā)展提供了廣泛的空間,而儲能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用可以達到調(diào)峰、提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性及提高電能質(zhì)量等目的。
抽水蓄能是電力系統(tǒng)最可靠、最經(jīng)濟、壽命周期最長、容量最大的儲能裝置。為了保障電源端大型火電或核電機組能夠長期穩(wěn)定的在最優(yōu)狀態(tài)運行,需要配套建設(shè)抽水蓄能電站承擔(dān)調(diào)峰調(diào)荷等任務(wù)。截至2008年,我國已建成抽水蓄能電站20座,在建的11座,裝機容量達到1091萬千瓦,占全國總裝機容量的1.35%。
而一般工業(yè)國家抽水蓄能裝機占比約在5%-10%水平,其中日本2006年抽水蓄能裝機占比即已經(jīng)超過10%。我國抽水蓄能電站的占比明顯偏低,隨著國內(nèi)核電及大型火電機組的投建,國內(nèi)抽水蓄能電站建設(shè)明顯加速。在建規(guī)模達到約1400萬千瓦,擬建和可行性研究階段的抽水蓄能電站規(guī)劃規(guī)模分別達到1500萬千瓦和2000萬千瓦,如果以上項目順利投產(chǎn),2020年我國抽水蓄能電站總裝機容量將達到約6000萬千瓦。
儲能本身不是新興的技術(shù),但從產(chǎn)業(yè)角度來說卻是剛剛出現(xiàn),正處在起步階段。中國沒有達到類似美國、日本將儲能當(dāng)作一個獨立產(chǎn)業(yè)加以看待并出臺專門扶持政策的程度,尤其在缺乏為儲能付費機制的前提下,儲能產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化模式尚未成形。