抽水蓄能電站（pumped storage power station）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。我國抽水蓄能電站的建設(shè)起步較晚，但由于后發(fā)效應(yīng)，起點卻較高，建設(shè)的幾座大型抽水蓄能電站技術(shù)已處于世界先進(jìn)水平。

抽水蓄能_抽水蓄能電站 -發(fā)展現(xiàn)狀

據(jù)統(tǒng)計，至2009年底我國投產(chǎn)的抽水蓄能電站共22座，總?cè)萘?1545MW，其中大型純抽水蓄能電站11座(包括北京十三陵、廣東廣州一期與二期、浙江天荒坪與桐柏、吉林白山、山東泰安、安徽瑯琊山、江蘇宜興、山西西龍池、河北張河灣)10400MW，其余11座1145MW，在建的8座，裝機容量9360MW。我國已建、在建抽水蓄能電站見下表。

我國已建、在建抽水蓄能電站統(tǒng)計表

1崗南河北平山混合式1×111968.511

2密云北京密云混合式2×111973.1122

3潘家口河北遷西混合式3×901991.9270

4寸塘口四川彭溪純蓄能2×11992.112

5廣州一期廣州從化純蓄能4×3001994.31200

6十三陵北京昌平純蓄能4×2001995.12800

7羊卓雍湖西藏貢嘎純蓄能4×22.51997.590

8溪口浙江奉化純蓄能2×401997.1280

9廣州二期廣州從化純蓄能4×3001999.41200

10天荒坪浙江吉安純蓄能6×3001998.91800

11響洪甸安徽金寨混合式2×402000.180

12天堂湖北羅田純蓄能2×352000.1270

13沙河江蘇溧陽純蓄能2×502002.6100

14回龍河南南陽純蓄能2×602005.9120

15白山吉林樺甸純蓄能2×1502005.11300

16泰安山東泰安純蓄能4×2502006.71000

17桐柏浙江天臺純蓄能4×3002005.121200

18瑯琊山安徽滁州純蓄能4×1502006.9600

19宜興江蘇宜興純蓄能4×2502008.121000

20西龍池山西五臺純蓄能4×3002008.12300

21張河灣河北井陘純蓄能4×2502008.121000

22惠州廣東惠州純蓄能8×3002009.5300

23寶泉河南輝縣純蓄能4×300在建

24白蓮河湖北羅田純蓄能4×300在建

25佛磨安徽霍山混合式2×80在建

26蒲石河遼寧寬甸純蓄能4×300在建

27黑麋峰湖南望城純蓄能4×300在建

28響水澗安徽蕪湖純蓄能4×250在建

29呼和浩特內(nèi)蒙古純蓄能4×300在建

30仙游福建仙游純蓄能4×300在建

31溧陽江蘇溧陽純蓄能6×250在建

目前，可行性研究報告已審查通過、待建的抽水蓄能電站有4座，總?cè)萘?280MW，預(yù)可行性研究報告已審查通過、正在進(jìn)行可行性研究工作的抽水蓄能電站有16座，總?cè)萘?4500MW，另有部分項目正在開展預(yù)可行性研究工作，保持了一定的項目儲備。

正開展前期設(shè)計工作的抽水蓄能電站統(tǒng)計表

1清遠(yuǎn)廣東清遠(yuǎn)1280待建

2馬山江蘇無錫600待建

3荒溝黑龍江牡丹江1200待建

4深圳廣東深圳1200待建

5板橋峪北京密云1000可研

6豐寧河北豐寧3600可研

7天荒坪二浙江安吉2400可研

8文登山東文登1800可研

9陽江廣東陽江2400可研

10敦化吉林敦化1200可研

11紅石吉林樺甸1200可研

12通化吉林通化800可研

13五岳河南光山1000可研

14河南天池河南南陽1200可研

15寶泉二期河南新鄉(xiāng)1200可研

16桓仁遼寧桓仁800可研

17蟠龍重慶綦江1200可研

18烏龍山浙江建德2400可研

19泰安二期山東泰安1800可研

20雙溝吉林撫松500可研

我國抽水蓄能電站建設(shè)雖然起步比較晚，但由于后發(fā)效應(yīng)，起點卻較高，近年建設(shè)的幾座大型抽水蓄能電站技術(shù)已處于世界先進(jìn)水平。例如：廣州一、二期抽水蓄能電站總裝機容量2400MW，為世界上最大的抽水蓄能電站;天荒坪與廣州抽水蓄能電站機組單機容量300MW，額定轉(zhuǎn)速500r/min，額定水頭分別為526m和500m，已達(dá)到單級可逆式水泵水輪機世界先進(jìn)水平;西龍池抽水蓄能電站單級可逆式水泵水輪機組最大揚程704m，僅次于日本葛野川和神流川抽水蓄能電站機組。十三陵抽水蓄能電站上水庫成功采用了全庫鋼筋混凝土防滲襯砌，滲漏量很小，也處于世界領(lǐng)先水平。天荒坪、張河灣和西龍池抽水蓄能電站采用現(xiàn)代瀝青混凝土面板技術(shù)全庫盆防滲，處于世界先進(jìn)水平。

抽水蓄能_抽水蓄能電站 -發(fā)展趨勢

隨著我國新興能源的大規(guī)模開發(fā)利用，抽水蓄能電站的配置由過去單一的側(cè)重于用電負(fù)荷中心逐步向用電負(fù)荷中心、能源基地、送出端和落地端等多方面發(fā)展。

新能源的迅速發(fā)展需要加速抽水蓄能電站建設(shè)

風(fēng)電作為清潔的可再生資源是國家鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，核電是國家大力發(fā)展的新型能源，風(fēng)電和核電的大力發(fā)展，對實現(xiàn)我國能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化、可持續(xù)發(fā)展有著不可替代的作用。

風(fēng)能是一種隨機性、間歇性的能源，風(fēng)電場不能提供持續(xù)穩(wěn)定的功率，發(fā)電穩(wěn)定性和連續(xù)性較差，這就給風(fēng)電并網(wǎng)后電力系統(tǒng)實時平衡、保持電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行帶來巨大挑戰(zhàn)，同時風(fēng)電的運行方式必將受到電力系統(tǒng)負(fù)荷需求的諸多限制。抽水蓄能電站具有啟動靈活、爬坡速度快等常規(guī)水電站所具有的優(yōu)點和低谷儲能的特點，可以很好地緩解風(fēng)電給電力系統(tǒng)帶來的不利影響。

核電機組運行費用低，環(huán)境污染小，但核電機組所用燃料具有高危險性，一旦發(fā)生核燃料泄漏事故，將對周邊地區(qū)造成嚴(yán)重的后果;同時，由于核電機組單機容量較大，一旦停機，將對其所在電網(wǎng)造成很大的沖擊，嚴(yán)重時可能會造成整個電網(wǎng)的崩潰。在電網(wǎng)中必須要有強大調(diào)節(jié)能力的電源與之配合，因此建設(shè)一定規(guī)模的抽水蓄能電站配合核電機組運行，可輔助核電在核燃料使用期內(nèi)盡可能的用盡燃料，多發(fā)電，不但有利于燃料的后期處理，降低了危險性，而且有效降低了核電發(fā)電成本。

抽水蓄能電站是電力系統(tǒng)中最可靠、最經(jīng)濟、壽命周期長、容量大、技術(shù)最成熟的儲能裝置，是新能源發(fā)展的重要組成部分。通過配套建設(shè)抽水蓄能電站，可降低核電機組運行維護(hù)費用、延長機組壽命;有效減少風(fēng)電場并網(wǎng)運行對電網(wǎng)的沖擊，提高風(fēng)電場和電網(wǎng)運行的協(xié)調(diào)性以及電網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定性。

特高壓、智能電網(wǎng)的發(fā)展需要加速抽水蓄能電站建設(shè)

目前，國家電網(wǎng)公司正在推進(jìn)“一特四大”的電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略，即以大型能源基地為依托，建設(shè)由1000千伏交流和±800千伏直流構(gòu)成的特高壓電網(wǎng)，形成電力“高速公路”，促進(jìn)大煤電、大水電、大核電、大型可再生能源基地的集約化開發(fā)，在全國范圍內(nèi)實現(xiàn)資源優(yōu)化配置。同時，將以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強電網(wǎng)為基礎(chǔ)，發(fā)展以信息化、數(shù)字化、自動化、互動化為特征的自主創(chuàng)新、國際領(lǐng)先的堅強智能電網(wǎng)。特高壓交流輸電系統(tǒng)的無功平衡和電壓控制問題比超高壓交流輸電系統(tǒng)更為突出。利用大型抽水蓄能電站的有功功率、無功功率雙向、平穩(wěn)、快捷的調(diào)節(jié)特性，承擔(dān)特高壓電力網(wǎng)的無功平衡和改善無功調(diào)節(jié)特性，對電力系統(tǒng)可起到非常重要的無功/電壓動態(tài)支撐作用，是一項比較安全又經(jīng)濟的技術(shù)措施，建設(shè)一定規(guī)模的抽水蓄能電站，對電力系統(tǒng)特別是堅強智能電網(wǎng)的穩(wěn)定安全運行具有重要意義。

儲能產(chǎn)業(yè)正處起步階段抽水蓄能建設(shè)加速

“儲能肯定已到了呼之欲出的時候。保守估計，到2020年，國內(nèi)整個儲能產(chǎn)業(yè)的市場規(guī)模至少可以達(dá)到6000億元，樂觀的話甚至有可能到兩萬億。預(yù)計未來國家對儲能的支持力度會不斷加大?！敝锌圃汗こ虩嵛锢硌芯克L助理、鄂爾多斯大規(guī)模儲能技術(shù)研究所所長譚春青在上月召開的“儲能國際峰會2012”上表示。這昭示著儲能的巨大魅力與潛力。

對新能源和可再生能源的研究和開發(fā)，尋求提高能源利用率的先進(jìn)方法，已成為全球共同關(guān)注的首要問題。對中國這樣一個能源生產(chǎn)和消費大國來說，既有節(jié)能減排的需求，也有能源增長以支撐經(jīng)濟發(fā)展的需要，這就需要大力發(fā)展儲能產(chǎn)業(yè)。

前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《中國儲能行業(yè)市場前瞻與投資預(yù)測分析報告》顯示，日益增長的能源消費，特別是煤炭、石油等化石燃料的大量使用對環(huán)境和全球氣候所帶來的影響使得人類可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)面臨嚴(yán)峻威脅。據(jù)預(yù)測，如按現(xiàn)有開采不可再生能源的技術(shù)和連續(xù)不斷地日夜消耗這些化石燃料的速率來推算，煤、天然氣和石油的可使用有效年限分別為100-120年、30-50年和18-30年。顯然，21世紀(jì)所面臨的最大難題及困境可能不是戰(zhàn)爭及食品，而是能源。

近年我國電力系統(tǒng)建設(shè)正處于快速發(fā)展階段，用電高峰時的供電緊張、有功無功儲備不足、輸配電容量利用率不高和輸電效率低等問題都有不同程度的存在。同時，越來越多的大型工業(yè)企業(yè)和涉及信息、安全領(lǐng)域的用戶對負(fù)荷側(cè)電能質(zhì)量問題提出更高的要求。這些特點為分散電力儲能系統(tǒng)的發(fā)展提供了廣泛的空間，而儲能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用可以達(dá)到調(diào)峰、提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性及提高電能質(zhì)量等目的。

抽水蓄能是目前電力系統(tǒng)最可靠、最經(jīng)濟、壽命周期最長、容量最大的儲能裝置。為了保障電源端大型火電或核電機組能夠長期穩(wěn)定的在最優(yōu)狀態(tài)運行，需要配套建設(shè)抽水蓄能電站承擔(dān)調(diào)峰調(diào)荷等任務(wù)。截至2008年，我國已建成抽水蓄能電站20座，在建的11座，裝機容量達(dá)到1091萬千瓦，占全國總裝機容量的1.35%。

而一般工業(yè)國家抽水蓄能裝機占比約在5%-10%水平，其中日本2006年抽水蓄能裝機占比即已經(jīng)超過10%。我國抽水蓄能電站目前占比明顯偏低，隨著國內(nèi)核電及大型火電機組的投建，近年來國內(nèi)抽水蓄能電站建設(shè)明顯加速。目前在建規(guī)模達(dá)到約1400萬千瓦，擬建和可行性研究階段的抽水蓄能電站規(guī)劃規(guī)模分別達(dá)到1500萬千瓦和2000萬千瓦，如果以上項目順利投產(chǎn)，2020年我國抽水蓄能電站總裝機容量將達(dá)到約6000萬千瓦。

前瞻產(chǎn)業(yè)研究院儲能行業(yè)研究員歐陽凌高表示，儲能本身不是新興的技術(shù)，但從產(chǎn)業(yè)角度來說卻是剛剛出現(xiàn)，正處在起步階段。到目前為止，中國沒有達(dá)到類似美國、日本將儲能當(dāng)作一個獨立產(chǎn)業(yè)加以看待并出臺專門扶持政策的程度，尤其在缺乏為儲能付費機制的前提下，儲能產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化模式尚未成形。

抽水蓄能_抽水蓄能電站 -管理

在運行管理方面達(dá)到較高水平。抽水蓄能電站可逆式水泵水輪機―發(fā)電電動機組運行工況多、監(jiān)控對象多、自動化元件多、信息量多，計算機監(jiān)控系統(tǒng)比常規(guī)水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)復(fù)雜，操作要求也比常規(guī)水電站高。已建成的抽水蓄能電站在運行管理方面都達(dá)到較高水平，表現(xiàn)在：（1）人員精煉，基本上做到無人值班或少人值守。（2）綜合效率高,電站運行的平均綜合效率,一般在75%左右。廣蓄平均達(dá)78%，天荒坪平均達(dá)79.4%，最高達(dá)80.6%。（3）可用率和機組啟動成功率均達(dá)先進(jìn)水平。

抽水蓄能_抽水蓄能電站 -相比

除機組特殊外，在水工建筑方面也有它的特殊性，比如對防滲的要求就特別嚴(yán)格，因為它的水是用電換來的，同時機組吸出高度多為負(fù)值，廠房多為地下式等等，因此在設(shè)計和施工方面都有一定的難度，在已建的抽水蓄能電站中，攻克了這些難關(guān)，為今后抽水蓄能電站的建設(shè)，取得了成功的經(jīng)驗。

如十三陵電站上水庫，是人工開挖填筑而成，庫盆采用鋼筋混凝土面板防護(hù)，在北京這樣寒冷地區(qū)，這樣大規(guī)模的鋼筋混凝土防滲工程在中國是第一個，在國外也少有。天荒坪抽水蓄能電站的上庫，也是人工開挖填筑而成，天荒坪電站的防滲措施系采用瀝青混凝土襯護(hù)，滲漏量很少。這兩個工程說明在人工庫盆防滲方面，中國已積累了一定的經(jīng)驗。

又如地下廠房輕型支護(hù)，廣州抽水蓄能電站寬21m的大型地下廠房采用噴錨支護(hù)，其支護(hù)參數(shù)在國內(nèi)外同類工程中是比較先進(jìn)的。實踐證明，中國在地下廠房噴錨支護(hù)設(shè)計和施工方面都具有成功的經(jīng)驗。

廣蓄電站廠房400t天車和天荒坪電站廠房500t天車均采用巖壁吊車梁，取代傳統(tǒng)的柱式支承吊車梁，既減少廠房寬度，節(jié)約投資，又縮短了工期。通過廣蓄、天荒坪等電站巖壁吊車梁實踐，中國己完全掌握了巖壁吊車梁的設(shè)計理論和施工技術(shù)。

抽水蓄能電站的引水道有豎井和斜井兩種布置形式。斜井與豎井相比，斜井水道長度短，水力過渡條件好，具有節(jié)省投資、提高電站效率等優(yōu)勢。但斜井的施工難度較大，施工技術(shù)比豎井復(fù)雜。中國廣蓄、十三陵、天荒坪等蓄能電站，引水道均采用斜井布置。通過這些斜井施工，己形成了較為成熟的斜井安全快速施工成套技術(shù)。

抽水蓄能_抽水蓄能電站 -電站介紹

遼寧蒲石河抽水蓄能電站

蒲石河抽水蓄能電站位于遼寧省寬甸滿族自治縣境內(nèi)，距丹東市約40公里，為東北地區(qū)第一座大型純抽水蓄能電站，電站樞紐工程由上水庫面板堆石壩、地下廠房及輸水系統(tǒng)、下水庫混凝土重力壩組成?？傃b機容量1200MW（4×300 MW），主機設(shè)備由法國阿爾斯通(ALSTOM)制造與技術(shù)支持，工程總投資45.156億元。

2006年8月，主體工程開工建設(shè)。2010年12月第一臺機組投入運行，2011年12月全部機組投產(chǎn)發(fā)電。電站建成后，屬國家特大型企業(yè)，在東北電網(wǎng)中擔(dān)任調(diào)峰、填谷、調(diào)頻和事故備用。

蒲石河抽水蓄能電站建成后為“無人值班、少人值守”的管理模式，生產(chǎn)調(diào)度中心、辦公樓、職工住宅及生活福利設(shè)施建在丹東市內(nèi)鴨綠江畔，尚在建設(shè)中，預(yù)計2009年投入使用。丹東市依山傍水，氣候宜人，交通便利，距沈陽市約220公里，距大連市約245公里。

主要參建單 位：中國水利水電第六工程局有限公司、武警水電部隊、水電二局

潘家口、十三陵抽水蓄能電廠

它們所在的中國京津唐電網(wǎng)是一個以火電為主的電網(wǎng)，電站在電網(wǎng)中的作用主要體現(xiàn)在調(diào)頻、調(diào)峰、填谷、事故備用、黑啟動及保證北京用電的穩(wěn)定性和可靠性等方面。京津唐電網(wǎng)在沒有抽水蓄能電站投入以前，電網(wǎng)主要依靠燃煤火電機組調(diào)頻。由于燃煤火電機組受設(shè)備的限制，對電網(wǎng)頻率的急劇變化適應(yīng)能力差。1993年以前，京津唐電網(wǎng)周波合格率在98%左右。目前電網(wǎng)調(diào)頻主要以十三陵、潘家口抽水蓄能電廠為主。十三陵抽水蓄能電廠投入運行后，電網(wǎng)周波合格率每年均達(dá)到99.99%以上，除了電網(wǎng)供電狀況有所好轉(zhuǎn)外，抽水蓄能電站參與電網(wǎng)調(diào)頻起了很大作用。

在事故備用方面也起到重要作用，比較典型的例子如：

1999年3月,北京連續(xù)十多天出現(xiàn)大霧陰雨天氣，使北京供電線路造成電網(wǎng)霧閃、線路閃絡(luò)掉閘等事故不斷出現(xiàn)，此時十三陵蓄能電站做出快速反應(yīng)，開機48次，緊急啟動成功率100%。

廣州抽水蓄能電站

該電站是中國最大的抽水蓄能電站，裝機2400MW，同樣在系統(tǒng)中發(fā)揮了重要作用。它的作用主要表現(xiàn)在：使核電實現(xiàn)不調(diào)峰穩(wěn)定運行，廣蓄電站的調(diào)峰填谷作用使香港中華電力公司無需多開兩臺66萬kW煤機，而且在負(fù)荷低谷期可以更多接受核電。大亞灣兩臺900MW核電機組于1994年投入運行，分別向廣電和中電兩個電網(wǎng)供電。由于兩個電網(wǎng)都有抽水蓄能容量供調(diào)度使用，為核電創(chuàng)造了良好的運行環(huán)境，使核電不作調(diào)峰，實現(xiàn)穩(wěn)定運行。

在事故備用方面，廣東電網(wǎng)內(nèi)火電和核電機組單機容量都大,還有從西南省份經(jīng)500kV線路供電，廣東電網(wǎng)還與香港電網(wǎng)相聯(lián)，無論火電站、核電站跳機或西電解列等事故均對電網(wǎng)安全影響巨大，而蓄能電站對防止電網(wǎng)事故擴大，恢復(fù)正常供電起著顯著作用，廣蓄自投入運行以來，平均每年緊急啟動18次左右。

廣蓄還為電網(wǎng)作特殊負(fù)荷運行。由于抽水蓄能機組既可作電源又可作負(fù)荷，因此對電網(wǎng)調(diào)度組織功率特別方便簡易，電網(wǎng)中的核電機組、煤電機組調(diào)試期間甩負(fù)荷實驗、滿負(fù)荷振動實驗，都由廣蓄機組水泵運行作為負(fù)荷，使核電、煤電機組試驗得以順利進(jìn)行。

天荒坪抽水蓄能電站

該電站裝機容量達(dá)1800MW，運行綜合效率最高達(dá)80.5%，超過一般抽水蓄能電站4度換3度的指標(biāo)。電站自首臺機組投產(chǎn)以來，對保證華東電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行發(fā)揮了重要作用。自1998年投產(chǎn)至2003年6月底，已為電網(wǎng)應(yīng)急調(diào)頻或事故備用23次。它還被電網(wǎng)指定為系統(tǒng)瓦解時，恢復(fù)電網(wǎng)的黑啟動電源。同時，蓄能電站也成為系統(tǒng)調(diào)試的重要工具。天荒坪抽水蓄能電站投入華東電網(wǎng)運行后，對保證華東電網(wǎng)的安全穩(wěn)定、經(jīng)濟運行發(fā)揮了不可替代的作用。

綜上所述，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。

豐寧抽水蓄能電站

2012年7月25日上午，承德豐寧抽水蓄能電站項目獲得國務(wù)院第212次常務(wù)會議審議通過。

2013年5月29日上午，豐寧抽水蓄能電站開工建設(shè)。該項目由國網(wǎng)新源控股有限公司負(fù)責(zé)建設(shè)、運營、管理，建成后將成為目前世界裝機容量最大的抽水蓄能電站。

敦化抽水蓄能電站

敦化抽水蓄能電站前期工作于2006年啟動，2007年完成項目選點規(guī)劃和項目可行性研究報告審查。2011年項目可研報告通過國家發(fā)改委審查，并取得所有支持性文件。2012年10月，國家發(fā)改委印發(fā)核準(zhǔn)批復(fù)。2013年7月，吉林敦化抽水蓄能電站工程開工。

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