《抽水蓄能电站成为新型电力系统“稳定器”》

  • 来源专题:能源情报网监测服务平台
  • 编译者: 郭楷模
  • 发布时间:2025-06-10
  • 水电水利规划设计总院日前发布的《中国可再生能源发展报告2024年度》显示,2024年,我国可再生能源发电装机规模新增超3.7亿千瓦。全球可再生能源装机规模达到约44.5亿千瓦,同比增长15.0%,全球新增可再生能源发电装机约5.9亿千瓦。 在全球范围内,可再生能源转型已成为大势所趋。然而,随着新能源大规模、高比例接入电力系统,风电、光伏发电的波动性和间歇性对电力系统稳定性提出了挑战,需要电力系统具备更强的调节能力。中国工程院院士张宗亮认为,针对风电、光伏发电等新能源间歇性、波动性和分散性问题,电力系统对调节电源的需求更加迫切。抽水蓄能电站是构建流域“水风光储”一体化清洁能源基地和“沙戈荒”新能源基地的储能支撑,对可再生能源发展发挥着重要作用。 抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库,在电力负荷高峰期再放水至下水库发电,被称为“超级充电宝”。从1968年我国建成第一座抽水蓄能电站——岗南抽水蓄能电站开始,我国抽水蓄能技术经历了几十年的工程实践与技术沉淀,目前是储能技术中运用规模最大、技术最成熟、经济性最优、运行最稳定的储能方式。它可以有效平抑风光发电的日级波动,能够承担调峰填谷、事故备用等关键任务,成为构建新型电力系统的基础调节电源。 在规划引领、政策支持、产业链支撑下,“十四五”以来我国抽水蓄能发展迅速。数据显示,截至2024年底,我国抽水蓄能电站投产总装机容量达5869万千瓦,成为电力保供和低碳转型的生力军。同时,全国抽水蓄能电站核准在建总装机容量约2亿千瓦。 “从装机容量11兆瓦的岗南抽水蓄能电站,到装机容量3600兆瓦的全球最大抽水蓄能电站——丰宁抽水蓄能电站,中国抽水蓄能技术已跻身世界一流水平。”中国电建(4.930, 0.05, 1.02%)集团北京勘测设计研究院有限公司党委书记、董事长朱国金说,“抽水蓄能与风、光等新能源联合运行,能有效降低基地发电侧的弃风率和弃光率,维持电网稳定运行。” 中国东方电气(16.710, 0.53, 3.28%)集团有限公司副总经理王军认为,当前,全球能源转型加速推进,抽水蓄能电站作为新型电力系统的“稳定器”和“调节阀”,其价值已从单一储能扩展到系统协同——既支撑风光电力的大规模消纳,又为电网韧性提供保障。 值得注意的是,当前,抽水蓄能技术仍存在选址局限性较大、建设周期相对较长、秒级调节能力不足等难点。业内人士预测,未来5年到10年,中国抽水蓄能行业将迎来规模化、智能化和市场化发展的关键阶段,“抽水蓄能+新型储能”协同发展模式将成为行业发展重要方向。这种模式可通过深度挖掘两类储能技术体系的互补特性,提升多能互补协同效能,为构建清洁低碳、安全可控、高效互动的新型能源体系提供战略性支撑。 “抽水蓄能与新型储能在新型电力系统中形成‘长时+短时’‘集中+分布’的多层次储能体系,将共同支撑高比例新能源的稳定运行和高效消纳。”朱国金建议,应结合区域电网需求,按需配套建设部分新型储能,以抽水蓄能电站为基础,利用共享抽水蓄能电站的资源条件,由抽水蓄能承担基荷调节,新型储能补充部分中、短时负荷调节,更好适应电力市场化发展要求。


  • 原文来源:https://www.china5e.com/news/news-1189789-1.html
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    • 12月27日15时58分,由华电福建公司建设、华电电科院负责调试的华电福新周宁抽水蓄能电站2号机组成功并网。这是继12月18号1号机组并网后的又一重要节点,至此周宁抽水蓄能电站年内成功实现双机并网运行。 周宁抽水蓄能电站是中国华电首座抽水蓄能电站,规划装机容量1200MW(4台300MW机组),是中国华电助力国家“碳达峰、碳中和”目标实现、坚决走“绿色能源”发展之路的标志性项目,在电力系统中承担调峰、调频、调相等任务,是弥补新能源电源负荷波动的重要“稳定器”,项目的投产有力推动了福建区域新能源消纳能力的提高。项目自2017年3月开工建设以来,贯彻精品工程理念,创新采用斜井定向、大坝碾压混凝土质量实时监控与分析等技术,工程建设速度领先福建省内同期开发建设的永泰、同安抽蓄,实现水库蓄水、输水系统充水、升压站倒送电、机组并网抽水发电等“一次成功”,工程质量多次得到可再生能源发电工程质量监督站的高度肯定。 下一步,福建公司将安全优质完成周宁抽蓄3、4号机组建设投产任务,把周宁抽蓄打造成为中国华电抽蓄项目样板工程、电力项目精品工程,为推进“五三六战略”实施、加快创建具有全球竞争力的世界一流能源企业作出新的更大的贡献,以优异成绩迎接党的二十大胜利召开。
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    • 日前,安装在广州抽水蓄能电站7号机组的我国首套300MW抽蓄机组“芯片级”自主可控励磁系统和调速器系统实现安全稳定运行30天,标志着南方电网在抽水蓄能成套控制系统设备国产化的关键技术研究应用上取得重大突破,成功推进抽水蓄能行业“全国产化”由主机设备向控制系统延伸,有力增强我国抽水蓄能产业链供应链的竞争力和安全性。 抽水蓄能电站是目前技术最成熟、经济性最优、最具大规模开发条件的电力系统绿色低碳清洁灵活调节电源。励磁系统和调速器系统均属抽水蓄能机组的核心控制设备,分别承担着电压和无功功率、转速和有功功率的调节任务,直接影响机组发电的可靠性和电网运行的稳定性。 项目改造后的抽水蓄能机组单导叶调速系统主体结构。 南网储能修试公司/供图 控制系统的国产化水平大致可分为“设备级”“部件级”“芯片级”,其中“芯片级”的自主可控程度最高,要求整套设备中的关键元器件及控制芯片均实现国产自主可控。而在此前,我国抽水蓄能电厂在运的励磁系统、调速器系统主要元器件均为进口设备,特别是控制系统芯片,均为国外生产,备品备件更新艰难,控制程序均为“黑匣子”,核心功能优化存在“盲区”,关键技术面临“卡脖子”的不利局面。 2021年2月,南网储能公司启动了抽水蓄能成套控制系统设备“芯片级”自主可控的技术攻关,先行先试研究应用国产芯片的励磁、调速控制设备,内容涵盖选型、设计、生产、验收、安装及调试等各个环节。“基于国产芯片的励磁和调速系统的成功研制应用,将有效解决抽水蓄能电站关键控制系统‘卡脖子’的现状,打通供给约束的堵点、卡点、脆弱点,有利于我们掌握控制系统核心技术,助力公司业务的发展,确保整个产业链的安全。控制系统设备‘芯片级’自主可控攻关涉及系统所有控制程序都将重新设计编写,会遇到很多困难和风险,但总得有人迈出这一步。”南网储能修试公司副总经理巩宇介绍。 在700多天的攻关过程中,项目团队先后完成了国内厂家走访调研、国产化替代方案制定、系统研发设计、控制程序源代码编写、设备生产组装、成品检测试验、现场施工调试等工作,每个环节都在历经多次“考验”后达到精益求精。 励磁系统方面,团队严格依据数据手册对国产晶闸管进行压接和检测,依规依标开展国产直流灭磁开关的装配以及型式试验,通过带发电机空载灭磁、交流灭磁、甩负荷等严苛试验考核了国产直流灭磁开关和灭磁电阻的性能,创新性地采用全柜TCP传输,成套设备的数据采集和检测性能得到了大幅提高,得到了行业专家评审组的一致肯定。调速器系统方面,以系统研发设计为例,团队不断优化完善控制逻辑,重新开发了控制程序源代码、攻克了以关键软硬件计时器异常、CPU发热、多导叶调节等多项技术难题,制造成品最终顺利通过了安全性、抗干扰能力、连续运行稳定性等多项性能测试。 截至2022年底,我国抽水蓄能在运总装机达到4500万千瓦,稳居世界第一。根据我国抽水蓄能中长期发展规划(2021-2035年),2030年投产总规模将达到1.2亿千瓦左右。 “通过实施本次自主可控应用,我们在掌握相关核心技术上赢得了主动。”南网储能修试公司电气二次检修部主任陈强表示,项目不仅为我国抽水蓄能机组励磁系统、调速器系统的国产化应用提供了示范样板,还在过程中总结出了一套标准规范,将为我国抽水蓄能电站核心控制系统的规模化国产替代提供重要参考。