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???“穩定器”“平衡器”
抽水蓄能技術成熟穩定，綜合效益高，常用于調峰和備用。抽水蓄能在規模化儲能中應用最廣泛、技術最成熟，電站裝機容量規模可達千兆瓦級。根據中國能源研究會儲能專業委員會的不完全統計，目前全球發展最成熟、裝機規模最大的儲能是抽水蓄能。截至2019年，全球已投運儲能容量達到1.8億千瓦，抽水蓄能裝機容量超過1.7億千瓦，占全球儲能總量的94%。
抽水蓄能電站利用電力系統低谷負荷時的電力抽水到高處蓄存，在高峰負荷時段放水發電。在負荷低谷時，抽水蓄能電站是用戶；在負荷高峰時，它是發電廠。
抽水蓄能機組具有抽水和發電兩種基本功能。機組在電力系統負荷高峰時作水輪機運行，通過調速器系統調整水輪機導葉開度，將水的勢能轉換為機組旋轉的機械能，再通過發電機將機械能轉換為電能；在電力系統負荷低谷時作水泵運行，用低谷時的電能從下水庫向上水庫抽水，通過調速器系統的自動調節，根據水泵揚程自動調整導葉開度，將電能轉換為水的勢能儲存起來。
抽水蓄能電站主要承擔電力系統的調峰、調頻、事故備用及黑啟動等，可以改善和平衡電力系統負荷，提高電力系統的供電質量和經濟效益，是確保電網安全、經濟、穩定運行的支柱。抽水蓄能電站被喻為電網安全運行中的“穩定器”“調節器”“平衡器”。
世界抽水蓄能電站的發展趨勢為高水頭、大容量、高轉速。高水頭即機組向更高水頭發展，大容量是指單機容量不斷增大，高轉速即機組采用更高的比轉速。
???電站結構及特點
抽水蓄能電站主要建筑物一般包括：上水庫、下水庫、輸水系統、廠房和其他專用建筑物等。與常規水電站相比，抽水蓄能電站的水工建筑物有以下主要特點：
有上下兩個水庫。與同等裝機容量的常規水電站相比，抽水蓄能電站水庫庫容通常比較小。
水庫水位變幅大，升降頻繁。為了承擔電網中的調峰填谷任務，抽水蓄能電站水庫水位日變幅通常比較大，一般超過10~20米，部分電站達到30~40米，而且水庫水位變動速率較快，一般達到5~8米/小時，甚至達到8~10米/小時。
水庫防滲要求高。純抽水蓄能電站如因上水庫滲漏等導致水量大量損失，將減少電站發電量，因此，對水庫防滲要求高。同時，為了防止滲水對工程區水文地質條件造成惡化、產生滲透破壞和集中滲漏，也對水庫防滲提出較高要求。
水頭較高。抽水蓄能電站的水頭一般較高，多為200~800米。總裝機容量為180萬千瓦的績溪抽水蓄能電站是我國首個650米水頭段項目，總裝機容量為140萬千瓦的敦化抽水蓄能電站是我國首個700米水頭段項目。隨著抽水蓄能技術水平的不斷發展，我國高水頭、大容量電站的數量將會越來越多。
機組安裝高程低。為了克服上浮力及滲流對廠房的影響，近年來國內外建設的大型抽水蓄能電站多采用地下廠房形式。
???電站建設
世界上最早的抽水蓄能電站是瑞士蘇黎世的奈特拉抽水蓄能電站，建于1882年。中國抽水蓄能電站建設起步較晚。1968年在崗南水庫安裝了第一臺斜流可逆式機組。之后，隨著國內能源工業快速發展，核電和火電裝機容量迅速增長，要求電力系統必須配備相應的抽水蓄能機組。
20世紀80年代起，國內開始大力興建大型抽水蓄能電站。近年來，隨著我國經濟和電力工業的快速發展，在大型抽水蓄能機組設備自主化方面，我國取得了豐碩的科技成果。
截至2020年年底，我國抽水蓄能發電裝機容量3149萬千瓦，比上年增長4.0%。2020年，全國抽水蓄能發電量為335億千瓦時，比上年增長5.0%；全國新增抽水蓄能發電裝機容量120萬千瓦。我國抽水蓄能電站投產和在建容量均居世界第一。
一直以來，國家電網有限公司高度重視抽水蓄能發展。目前，國家電網在運抽水蓄能電站22座，在建抽水蓄能電站30座。
2016年，陜西鎮安、江蘇句容、遼寧清原、福建廈門、新疆阜康5個抽水蓄能電站工程開工；
2017年，河北易縣、內蒙古芝瑞、浙江寧海、浙江縉云、河南洛寧、湖南平江6個抽水蓄能電站工程開工；
2019年，河北撫寧、吉林蛟河、浙江衢江、山東濰坊、新疆哈密5個抽水蓄能電站工程開工；
2020年，山西垣曲、山西渾源、浙江磐安、山東泰安二期4個抽水蓄能電站工程開工。
● 安徽響水澗抽水蓄能電站
我國第一座機組設備完全自主化的抽水蓄能電站。2011年10月，電站成功建成，標志著我國成功掌握了抽水蓄能機組設備研制的核心技術。
● 福建仙游抽水蓄能電站
● 浙江仙居抽水蓄能電站
2013年4月，福建仙游抽水蓄能電站正式投產發電；2016年4月，浙江仙居抽水蓄能電站單機容量37.5萬千瓦機組成功并網。我國大型抽水蓄能機組自主化設備不斷獲得推廣應用。
● 吉林敦化抽水蓄能電站
我國首座700米級水頭抽水蓄能電站。總裝機容量為140萬千瓦，2021年6月4日，1號機組投產發電。
● 河北豐寧抽水蓄能電站
目前世界在建裝機容量最大的抽水蓄能電站。總裝機容量360萬千瓦。
【專訪】
圍繞抽水蓄能技術及電站建設等，《亮報》對國網新源控股有限公司發展部主任余賢華進行了專訪。
《亮報》：作為目前安全、穩定、成熟的靈活調節技術，抽水蓄能在構建以新能源為主體的新型電力系統、服務碳達峰碳中和方面，將發揮哪些作用？
余賢華：隨著高比例新能源大規模接入和終端電氣化進程加快推進，對新型電力系統安全穩定與經濟運行能力、能源配置與能源輸送能力、電力平衡調節能力提出了更高要求。抽水蓄能具有基礎性、綜合性、公共性特征，可參與新型電力系統源網荷儲各環節調節服務，綜合效益更為顯著，承載著電力系統安全供電穩定器、清潔低碳平衡器和高效運行調節器的重要功能。
一是有效應對高比例新能源滲透下電力系統可靠備用容量不足，憑借雙倍容量的調峰優勢，提升電力系統大容量調峰能力，緩解因新能源不穩定導致的高峰負荷供給問題和因低谷時段新能源大發導致的消納困難，更好地促進新能源消納。二是有效應對新能源出力特性與負荷需求不匹配，依靠快速響應的靈活調節能力，更好地適應新能源的隨機性和波動性，滿足新能源“靠天吃飯”帶來的靈活調節需求。三是有效應對高比例新能源電力系統轉動慣量不足，憑借同步發電機的高轉動慣量優勢，有力增強系統抗擾動能力，維持系統頻率穩定。四是有效應對“雙高”形態給新型電力系統帶來的潛在安全影響，承擔事故備用功能，憑借快速啟停和快速功率爬坡能力隨時響應突發調節需求。同時作為可中斷負荷，以毫秒級響應安全切除抽水機組額定負荷，提升系統安全穩定運行能力。五是有效應對大規模新能源上網帶來的高調節成本，通過合理的運行方式，配合火電減碳增效，減少棄風棄光，促進容量配置，提升全系統整體經濟性和運行清潔性。
《亮報》：為推動抽水蓄能高質量發展，需要實現哪些方面的突破？
余賢華：國家電網公司“碳達峰、碳中和”行動方案明確提出，到2025年經營區抽水蓄能裝機超過5000萬千瓦。按照現有開發規模和建設進度，預計2030年國家電網公司經營區抽水蓄能裝機容量達到1億千瓦，將為我國碳達峰目標提供重要支撐。
國網新源公司將認真貫徹落實國家電網公司決策部署。
一是加快抽水蓄能項目開發。我們將圍繞碳達峰碳中和目標，積極配合國家中長期規劃編制，做好公司抽水蓄能規劃資源選取、開發需求分析和建設時序安排，加大“十四五”特別是前三年核準開工規模，堅持開放發展，共同推動抽水蓄能開發建設。加強基建資源優化整合，統籌30個在建項目安全、質量和進度管理，大力推進機械化施工、智能化管控和標準化建設，優化施工工期，確保“十四五”期間抽水蓄能投產容量超過2000萬千瓦，到2030年運行裝機容量超過7000萬千瓦。
二是在精益管理上下功夫。強化規劃引領，圍繞“雙碳”目標和公司戰略實施，高質量編制好抽水蓄能“十四五”發展規劃。科學優化項目前期工作程序，有序推進項目可研核準。圍繞安全、質量、工期、造價，大力推進工程建設智慧化管控、機械化施工和綠色建造，確保在建項目盡早發揮效益。深化設備全壽命周期管理，深化機組服務電網研究，優化機組運行策略，全力服務電網安全穩定運行。深化多維精益管理，加快現代智慧供應鏈建設，健全物資管理體系，科學配置資本、資源、技術、數據等生產要素，大力提質增效，全面提升管理效率和經營效益。
三是在科技創新上尋求突破。深入實施科技創新“新跨越行動計劃”，加大科研投入，提高自主創新能力。加大變速機組技術應用，加強400兆瓦級大容量機組技術研發，加快水泵水輪機模型實驗室和仿真實驗室建設，全力打造自主科技創新平臺。優化科研布局和資源配置，加強抽水蓄能核心技術攻關，著力攻克“卡脖子”技術難題。深化“大云物移智鏈”等新技術應用研究，全面布局數字化智能電站建設，加快企業數字化轉型。
