每日精選：發揮抽蓄電站七大功能打造新型電力系統

抽水蓄能電站是電力系統中一種比較特殊的電源，主要有兩個方面作用：一是調峰填谷；二是提供調頻、調相和系統事故備用等輔助服務。那么，這兩方面的作用具體能發揮哪些功能？筆者試加以總結歸納如下：

(資料圖片)

一、調峰填谷

抽水蓄能電站機組從靜止到滿負荷運行僅需120—150秒，這是火電、核電等機組所無法比擬的。發電削峰、用電填谷可明顯減少電網峰谷差，且這種電站具有削峰和填谷雙重作用，調峰能力為其裝機容量2倍，比常規水電站和調峰機組的調峰能力大得多。

抽水蓄能電站替代火電機組或燃氣輪機調峰后，在系統負荷低谷抽水時起到填谷作用，還能減輕或避免火電機組壓負荷運行深度，使該部分機組能以均勻出力在最優工況下運行，提高火電設備利用率和運行效率，降低發電煤耗，給火電廠帶來顯著潛在經濟效益。

二、動態功能

抽水蓄能電站動態功能因電網特性和需求而異，電站在電力系統中運行，不以生產電量為主，而以保證備用和提高供電質量等動態功能為宗旨。其動態功能分為5個部分：旋轉備用、調頻、同步調相、負荷跟蹤和黑啟動服務。

——旋轉備用功能。抽水蓄能電站能夠快速啟動，迅速轉換工況，由它來承擔系統旋轉備用容量，可以減少火電機組所承擔的旋轉備用容量，起到改善火電機組運行方式、穩定系統頻率和緩解事故等重要作用。

——調頻功能。電力系統負荷瞬間突然變化會影響電網頻率穩定。抽水蓄能電站從停機到滿載僅需2—3分鐘，調整靈活，負荷跟蹤性能遠比火電、核電機組優越，適宜承擔頻繁啟停調頻任務。

——同步調相功能。電力系統中無功電力不足或者過剩時，會造成電網電壓波動，這不僅會影響供電質量、損壞用電設備，而且會直接影響電力系統安全可靠運行。當無功電力不足時，常需設置調相機，或將同步發動機改作調相運行以增發無功出力，補充系統無功不足。抽水蓄能電機是同步電機，不但在空閑時（不發電又不抽水）可以用來調相，在發電和抽水的同時也可以供給或吸收系統中無功電力，從而能減少設置專門的無功補償設備。

——負荷跟蹤功能。抽水蓄能電站在負荷高峰時快速啟動，增加系統輸出功率，以較好適應負荷的波動，彌補火電機組增荷慢的不足，保證熱能機組負荷相對穩定，從而減少由于溫度、負荷、電氣方面劇烈變化而對火電機組產生不利影響。抽水蓄能機組負荷調整能力大約每分鐘可達額定出力的50％，而普通大型火電機組增荷速度每分鐘僅為額定出力的1％—2％，遠遠不能滿足系統負荷劇烈變化時的爬坡要求。

——黑啟動服務功能。抽水蓄能電站可在無外界幫助情況下，迅速自啟動，并通過輸電線路輸送啟動功率帶動其他機組，從而使電力系統在最短時間內恢復供電能力。

三、改善火電和核電運行條件

電力系統中的大型高溫、高壓熱力機組，包括燃煤機組和核燃料機組，均不適于低負荷下工作。當機組強迫壓負荷后，燃料消耗和廠用電都將增加，機組損耗也將加速。如果電力系統中加入抽水蓄能機組，則可使這些熱力機組都能在額定或較高出力下穩定運行。特別是對于核電站而言，尤其需要抽水蓄能電站配合改善其運行條件。

四、改善水電調節性能

在水電站占相當比重的電力系統中，汛期時，為了提高水電利用率，常規水電站盡可能多發滿發。在此期間，電網調節能力大幅下降，特別是庫容小的常規水電站，在電網處于負荷低谷時，只能采取減負荷或完全停機的方式，從而導致棄水。抽水蓄能電站此時正好可以發揮功能，消耗電網大量電力加以“儲藏”，從而大大提升水電消納水平。

五、釋放線路輸電能力

電力系統中有了抽水蓄能電站，就增大了系統裕度。低谷時，線路可以滿載運行，減少線路空載；而高峰時，在主網線路滿載運行情況下，依然可以供給周圍高峰負荷，從而減輕主網線路壓力，減少輸電損失。

六、節省電力投資和運行費用

由于抽水蓄能站址常能選在地形良好、地質條件優越、靠近負荷中心的地方，建設抽水蓄能電站，其投資比常規水電站、火電站或核電站少，工期相對也不算太長（中小型抽水蓄能電站一般需要3—5年可以建成，大型抽水蓄能電站一般要5—8年建成），再加上成熟的技術，這些優勢使其成為電網中最經濟的調峰電源。

七、提高電力系統可靠性

根據國內外水火電運行資料分析，水電及抽水蓄能機組可用率一般在99％以上，而火電機組可用率在80％左右，水電及抽水蓄能機組運行事故率大大低于火電機組。采用抽水蓄能機組作為系統負荷調整手段，可減少系統中火電機組強迫停運次數和時間，提高供電可靠性，減少電力系統停電損失以及改善電網運行工況。

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