抽水蓄能
關注創建者：水中的魚 創建時間：2023-01-11
抽水蓄能的實例教程
豐寧抽水蓄能電站鳥瞰圖
長龍山抽水蓄能電站樞紐總布置
長龍山抽水蓄能電站輸水發電系統剖面圖
長龍山抽水蓄能電站高壓岔管水壓試驗
呼和浩特抽水蓄能電站上、下水庫全景
冬天里的呼和浩特抽水蓄能電站上水庫
溧陽抽水蓄能電站上、下水庫全景
溧陽抽水蓄能電站地下廠房發電機層
本期來源： 水電水利規劃設計總院
但是根據目前抽水蓄能機組的制造水平，高差過大也會導致機組制造難度加大，所以也不是越大越好。根據工程經驗，一般落差在400～700m之間較為適宜。如：十三陵抽水蓄能電站額定水頭430m；仙居抽水蓄能電站額定水頭447m；天池抽水蓄能電站額定水頭510m；天荒坪抽水蓄能電站額定水頭526m；西龍池抽水蓄能電站額定水頭640m；敦化抽水蓄能電站額定水頭655m。目前，我國已建抽水蓄能電站利用落差最高的是長龍山抽水蓄能電站、額定水頭710m；在建抽水蓄能電站利用落差最高的是天臺抽水蓄能電站、額定水頭724m。
距高比是水平距離和上、下水庫高差之間的比值，一般來說小一點比較合適，可以減少輸水系統的工程量、節約工程投資。但是根據工程經驗，距高比過小容易引起工程布置以及高陡邊坡等問題，所以一般距高比在2～10之間比較合適。如：長龍山抽水蓄能點站距高比3.1；惠州抽水蓄能點站距高比是8.3。
當上、下水庫庫盆地形較開闊時，就可以在較小的庫盆面積內形成滿足儲能的需要，否則就需要擴大庫盆面積或通過擴庫開挖來獲得調節庫容，增加占地和工程量。對于裝機容量120萬千瓦、滿發利用小時數為6h的抽水蓄能電站，利用水頭400m、500m、600m時發電調節庫容分別需約800萬m3、700萬m3、600萬m3左右。在此基礎上，還需考慮死庫容、水損備用庫容等因素，最終確定水庫總庫容。為滿足水庫庫容要求，需結合天然地形通過筑壩或庫內擴挖形成。
此外，上水庫一般匯水面積較小，工程防洪可通過適當增加壩高解決。
展開 儲能技術在電力行業應用范圍
從技術原理上講，儲能技術主要分為物理儲能、電化學儲能和電氣儲能、熱儲能和化學儲能這幾大類。
儲能技術路徑分析
各類儲能技術中，抽水蓄能是應用最為成熟；儲熱技術也已處于規?；瘧秒A段，目前我國火電靈活性改造大部分采取儲熱技術；鋰離子電池儲能開始近兩年得到了飛速應用；壓縮空氣以及液流電池也迎來了商業化應用。
各種儲能技術優缺點對比
六類儲能技術分析
01 抽水蓄能
抽水蓄能具有技術優、成本低、壽命長、容量大、效率高等優點。由于抽水蓄能電站運行模式是將能量在電能和水的勢能之間轉換，其儲能容量主要取決于上下水庫的高度差和水庫容量，由于水的蒸發滲漏現象導致的損失幾乎可以忽略不計，抽水蓄能的儲能周期得以無限延長，可適應各種儲能周期需求，系統循環效率可達70%-80%。與此同時，建設完成后的抽蓄電站壩體可使用100年左右，電機設備等預計使用年限在40-60年左右。
2021 年我國各儲能技術裝機占比
成本測算：當前最為經濟的儲能方式為探究抽水蓄能電站經濟性，我們對抽水蓄能電站儲能度電成本進行了測算。
抽水蓄能 LCOS 測算核心假設
考慮抽水蓄能電站初始投資成本與項目選址密切相關，后期新建項目選址經濟性下降，初始投資成本可能將會上升，另外電站實際循環次數假定在300-500次之間。我們預計不考慮充電成本的前提下，常規抽水蓄能電站LOCE范圍為0.23- 0.34元/kWh。
抽水蓄能 LCOS 敏感性分析
“十四五”以來，我國加快部署抽水蓄能項目開發建設。
展開 根據《儲能技術全生命周期度電 成本分析》（文軍等，2021 年）中測算，在不考慮充電成本且折現率為 0 的情 況下，抽水蓄能僅有 0.207 元/kWh 的度電成本，在各種儲能技術中度電成本最 低。劣勢 1：地理資源約束明顯，遠期來看無法足量的滿足儲能需求。雖然抽水蓄能 不具有化學電池易老化和儲能容量限制的問題，但是它對于地理因素的要求較 高，一般來說只能建造在山與丘陵存在的地方，上下水庫要求存在于較近的距離 內，并有著較高的高度差。并且在高度差不明顯的條件下，抽水蓄能電站所能達 到的能量密度相對有限。
劣勢 2：初始投資成本高、開發建設時間長，在風光建設超預期的時候，儲能資 源無法及時匹配。抽水蓄能電站的建造成本較高、開發周期約 7 年。根據《抽水 蓄能電站建設與運營模式思考》（孫曉新，2020 年）數據，一個 120 萬千瓦的 電站通常需要 60-80 億元的投資。根據《溧陽抽水蓄能電站工程設計變更與優化》 （李建軍等，2018 年）溧陽抽水蓄能電站建設周期約為 7 年，主體工程于 2011 年 4 月開工建設，2017 年 10 月 11 日最后第 6 臺機組投產發電，工程全部竣工 投產。
2.1.3、產業鏈：主要涉及投資、承包、設備商
在抽水蓄能電站的建設中，涉及的主要公司為投資商、承包商、設備商。在投資運營環節：國網、南網為主要投資運營企業。截至 2021 年底，國網在運 和在建抽水蓄能規模分別為 2351 萬千瓦、4587 萬千瓦，占比分別為 64.6%、 74.4%，在抽水蓄能開發建設和運營市場中處于領導地位。在承包環節：中國電建份額占比最高。抽水蓄能項目主要采用 EPC 模式，由中 國電建等建筑商規劃設計，承擔建設項目。
展開 此種方式優點：
①檢修水泵水輪機部件，不需要拆卸發電電動機；
②如運輸條件允許，頂蓋可以做成整體結構，將給頂蓋的制造、加工和安裝帶來極大的方便，并能提高頂蓋的整體剛度。
此種方式缺點：
①設置中間軸，增加制造、安裝成本；
②設置中間軸，增加機坑及廠房高度，不利于廠房受力分布；
③在機墩處設置中拆廊道，削弱了混凝土整體強度；
④設置專用的拆卸、運輸工具。
d.其它
目前國內水泵水輪機也有采用上述方式結合在一起的拆裝方式，如天荒坪電站，其水泵水輪機就采用中拆和下拆的混合方式。
近年來，隨著對機組運行穩定性的關注逐步提高，高水頭大出力蓄能機組采用上拆結構的越來越多。同時水機部件制造質量和設計水平不斷提高，從目前運行情況還是不錯的。
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??混凝土面板壩示意圖
作為水利水電工程、抽水蓄能工程常見的主要壩型之一，其應用范圍較廣泛，建設方法也愈加現代化，本文以中國電建西北院面板壩的成功案例展開敘述混凝土面板堆石壩三維數字化技術設計，同時為您推薦一場優質研討會，下滑了解并預約本場研討會。
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技術：本系統遵循3DE體驗平臺+應用架構設計原則，利用參數化、工程模板、知識工程EKL腳本語言、Automation API、CAA二次開發多層次開發手段,實現與3DE體驗平臺的無縫集成。
近期，意大利博洛尼亞省巴爾吉抽水蓄能電站發生的重大爆炸事故，不僅造成了7人死亡、5人受傷的悲劇，更是為全球儲能安全敲響了警鐘。
據資料顯示，巴爾吉抽水蓄能電站自1975年建成以來，一直在意大利的能源供應中發揮著關鍵作用。然而，在2024年4月9日下午3點，電站正在進行升級改造工程時，突然發生了爆炸，地下結構坍塌、廠房起火，冷卻管道破裂，水位上升，部分廠房被淹沒。
關鍵詞：鹽穴壓氣儲能;系統動力學;VENSIM軟件;仿真模擬;
1 前言
在我國能源轉型和雙碳戰略的大背景下，抽水蓄能、壓氣蓄能和電池儲能是三大主要儲能技術。相比抽水蓄能的地勢要求，電池蓄能的環境挑戰，壓縮空氣儲能在有鹽穴的地方可以利用鹽穴，沒有鹽穴的地方依靠人工造穴，地質限制小，具備大規模建設的基礎，另外還有規模大、啟動快的優點[1]。
NEM將利用一系列不同類型的儲能來調節電力平衡，主要包括分布式儲能、協調控制分布式儲能(包括虛擬電廠安裝的表后電池、具有V2G功能的電動汽車)、短時儲能(儲能時長小于4 h)、中等時長儲能(儲能時長4～12小時)、長時儲能(儲能時長大于12 h)和Snowy 2.0 (抽水蓄能)，2050年裝機規模分別達到14 GW/29 GWh、31 GW/108 GWh、1 GW/1 GWh、9 GW/70 GWh
2023年1-6月中國（含臺灣）光伏投資資金主要流向光伏電池，而風電投資資金主要流向風電運營項目；鋰電池投資資金主要流向鋰電池模組及PACK；儲能投資資金主要流向抽水蓄能。
從地域分布來看，新能源行業投資資金分布區域主要在內蒙古、新疆與江蘇為主，三個地區總體占比約為37.7%。
中國第一座「抽水蓄能電站」
5月9日，初夏時節，站在崗南水庫主壩上向西望去，群山吐翠，碧波蕩漾，遠來的滹沱河在這里被攔截，形成巨大的水面，讓人生出“高峽出平湖”的感嘆。
流出崗南水庫的滹沱河變得溫婉可人，穿過崗南鎮向下游黃壁莊水庫流去。
