中國儲能網(wǎng)訊:近日,國家能源局新能源和可再生能源司副司長史立山在全國能源經(jīng)濟形勢發(fā)布會上強調(diào),解決風(fēng)電并網(wǎng)難的措施之一是:“合理配置電源結(jié)構(gòu),增加具有靈活性的電源比重,使不同電源間能夠合理配置。”
抽水蓄能是風(fēng)電調(diào)峰最佳選擇
風(fēng),就像我們生活中的其它東西一樣,當(dāng)你不惦記它時,卻不期而至。
業(yè)內(nèi)人士都知道,風(fēng)電具有隨機性、間歇性的特點,而電網(wǎng)和用戶需要的是穩(wěn)定的電源出力,這就要求風(fēng)電合理配置后備電源用以調(diào)峰。沒有調(diào)峰的風(fēng)電難免會被扣上“垃圾電”的稱號。
原國家電力部電力生產(chǎn)司教授級高工、國際大電網(wǎng)CIGRE和美國IEEE會員蒙定中對《中國能源報》記者說:“風(fēng)電要想發(fā)展,必須解決調(diào)峰問題。目前的解決辦法主要有蓄電池、火電、燃?xì)夂统樗钅茈娬菊{(diào)峰。蓄電池儲能現(xiàn)在只是停留在口頭上的東西,其成本高、容量不大,無法滿足我國當(dāng)前風(fēng)電裝機容量的備用;火電調(diào)峰,不僅經(jīng)濟上不合理,而且調(diào)峰的靈活性不能滿足要求;燃?xì)庹{(diào)峰在歐美國家有所應(yīng)用,但我國缺少燃?xì)赓Y源,再分配其作為風(fēng)電的調(diào)峰備用不太現(xiàn)實;可以說,最經(jīng)濟、最靈活、最清潔的調(diào)峰電源就是抽水蓄能電站。”
風(fēng)電與水電的完美結(jié)合
風(fēng)電和水電就像電力系統(tǒng)的陰陽兩極,這兩種自然之力只有相互調(diào)和,才能創(chuàng)造出和諧與平衡。丹麥和挪威做到了這一點。
在挪威,99%的電力都來自于水電,而丹麥致力于風(fēng)電并網(wǎng)。當(dāng)?shù)滐L(fēng)電場發(fā)出的電量無法得到利用時(比如在夜間用電低谷時),就會通過鋪設(shè)在地面、海底和空中的電纜和線路輸送到挪威的抽水蓄能電站,此時挪威通過水泵把水從下水庫抬升到上水庫。當(dāng)?shù)溸_到用電高峰時,挪威的水電站則開閘放水至下水庫發(fā)電,其電量再傳送到丹麥。這意味著,風(fēng)電也可以認(rèn)為是儲存在水里的一種資源。
占比很低、缺乏配合
我國水力資源豐富,蘊藏量與可開發(fā)資源均居世界第一位。水電裝機容量1.97億千瓦,穩(wěn)居世界第一。水電開發(fā)水平、發(fā)電設(shè)備技術(shù)和壩工技術(shù)均進入國際先進行列。
然而在水電站中,抽水蓄能電站占比很低,為風(fēng)電配套建設(shè)的抽水蓄能電站更是寥寥無幾。蒙定中對記者說:“日本的抽水蓄能電站占比10%,歐美是5—6%,而我國卻不到2%。”
我國抽水蓄能電站發(fā)展緩慢的原因主要是,水電的上網(wǎng)電價比較低和電力系統(tǒng)廠網(wǎng)分家后沒有專職部門管這件事。全國范圍內(nèi),只有廣東和東北地區(qū)比較重視。
據(jù)統(tǒng)計,2009年,我國水電、核電、風(fēng)電等清潔能源占總裝機的比重達到四分之一,占25.4%,同比上升了1.4個百分點。總量上升雖然可喜,但我們也發(fā)現(xiàn),水電、核電、風(fēng)電之間合理配置考慮得不多,各走各的路。三者如果能有效配合,則其效益的發(fā)揮是會“1+1+1>3”的。
以內(nèi)蒙古為例,為風(fēng)電調(diào)峰而建設(shè)的呼和浩特抽水蓄能電站是內(nèi)蒙古自治區(qū)的第一座抽水蓄能電站,并于2006年正式開工,政府希望加快其建設(shè)步伐,以早日承擔(dān)調(diào)峰重任,展開了與三峽總公司的相關(guān)合作。內(nèi)蒙古自治區(qū)黨委副書記、政府主席巴特爾表示,內(nèi)蒙古風(fēng)能資源豐富,內(nèi)蒙古將同三峽總公司在抽水蓄能電站、風(fēng)電領(lǐng)域開展深入合作,共同開發(fā)內(nèi)蒙古的風(fēng)能資源。
裝機與調(diào)峰容量應(yīng)匹配發(fā)展
我國風(fēng)電場大多建設(shè)在三北地區(qū),除東北地區(qū)尚可外,內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏、新疆境內(nèi)的水資源較為缺乏,風(fēng)電調(diào)峰主要靠火電。火電的經(jīng)濟性和靈活性有待慎重研究,這需要付出多大的代價、可持續(xù)性如何等都是需要回答的問題。
在我國風(fēng)電裝機容量的快速增長與調(diào)峰備用的緩慢發(fā)展形成了鮮明的對照,這直接影響到風(fēng)電場的上網(wǎng)電量和經(jīng)濟效益。充分利用好三北地區(qū)現(xiàn)有的水庫和河流,把抽水蓄能電站的建設(shè)提到應(yīng)有高度是當(dāng)務(wù)之急。
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抽水蓄能電站是利用電力負(fù)荷低谷時的電能抽水至上水庫、在電力負(fù)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(wǎng)負(fù)荷低時的多余電能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋W(wǎng)高峰時期的高價值電能,還適于調(diào)頻、調(diào)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。
我國典型的抽水蓄能電站有潘家口、十三陵抽水蓄能電廠、廣州抽水蓄能電站、天荒坪抽水蓄能電站等。其中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防護,在北京等寒冷地區(qū),這樣大規(guī)模的鋼筋混凝土防滲工程在中國是首創(chuàng),在國外也少有。已建的抽水蓄能電站不管是大型還是中型,在實際運行中都很好地發(fā)揮了調(diào)峰、填谷、調(diào)相、調(diào)頻、事故備用和替代燃煤機組的作用,取得了良好的信譽和經(jīng)濟效益。