——中國電建集團北京勘測設計院有限公司項目設總、水工專業總工程師張捷

8月7日-8日，由華北電力大學、中國可再生能源學會主辦的“第一屆中國儲能學術論壇暨風光儲創新技術大會”在北京召開。中國電建集團北京勘測設計院有限公司項目設總、水工專業總工程師張捷作“中國抽水蓄能電站發展現狀”報告。

中國電建集團北京勘測設計院有限公司項目設總、水工專業總工程師張捷

張捷：大家上午好!今天和大家匯報《中國抽水蓄能電站發展現狀》。匯報分三個部分，抽水蓄能儲能原理、特點和優勢，中國抽水蓄能電站發展現狀，抽水蓄能電站典型工程。

抽水蓄能電站有上、下水庫和輸水系統，上下庫之間形成落差。通過能量轉換，將電網系統里多余的電能轉化成價值更高的電能。特點：(1)是具有調峰填谷的功能，是發電廠，可以為系統提供豐富的電能。又是用戶，可以消納系統里低谷電能，這種運行方式在減少系統峰谷差時具有雙重的作用。(2)啟停迅速，運行靈活。對于負荷的急劇變化做出快速反應，適合承擔系統調頻及快速跟蹤負荷、備用的功能。(3)風電的隨機性和間歇性比較強，風電廠不能提供持續穩定的功率。抽水蓄能的啟動比較靈活，可以緩解風電對電機帶來的不利影響。核電一旦停機就會對電網造成很大的沖擊，蓄能電站可以配合核電機組運行，輔助核電在核燃料使用期間盡可能的用盡燃料，多發電。

抽水蓄能電站作為儲能的技術有一些優勢，(1)規模大，運行時間長。分布式的儲能技術在功率和儲能容量方面難以滿足大規模新能源基地的儲能要求。大規模的儲能技術以抽水蓄能電站發展歷程最長，技術最為成熟可靠，實踐中得到應用。現階段，運行時間在50年以上，額定功率100-3600MW，能量轉換效率穩定，具備其它儲能技術不可比擬的優勢。(2)技術成熟、可靠且較為經濟。抽水蓄能電站建設40余年，有豐富的經驗。已建造的西龍池抽水蓄能是世界上水頭最高的抽水蓄能電站，在建的豐寧抽水蓄能電站是世界上裝機規模最大。到2018年底，已建成34座，總裝機容量有30025MW。抽水蓄能經濟指標適中，建設抽水蓄能電站進行儲能，將棄電量轉化為電網優質的電能是比較經濟的。(3)抽水蓄能站點資源相對豐富。根據抽水蓄能選點的規劃成果。東北地區可開發23處，裝機容量27500MW。華北78處，裝機容量達到17300MW，華東地區36處，裝機容量30920MW，華中地區15處，裝機容量19400MW。(4)與其它電源聯合運行的優勢明顯，根據調查，當前技術條件下，與風電實現聯合運用的儲能系統僅有抽水蓄能儲能、鈉硫電池和液流電池的儲能裝置。與抽水蓄能電站相比，鈉硫電池和液流電池的儲能單位千瓦投資是抽水蓄能的4.8-7.6倍，電能轉化效率不到20%，運行壽命不足其2/5。(5)抽水蓄能電站的附加效益突出，能夠滿足電網削峰填谷需求的前提，通過自身科學的調度運行方式，提高本電站經濟效益。另一方面，與其它的電源配合運行，能力提高系統中火電站與核電的運行效率，促進風能資源有效利用，促進電網安全穩定運行，提高整個電力系統的供電效率和資源利用率。

中國抽水蓄能發展現狀。我們國家抽水蓄能歷年裝機容量表。我們國家的抽水蓄能站相對國外啟動的比較晚，上世紀的60年代開展抽水蓄能電站，但發展速度很快。到2018年底，我們建設的抽水蓄能電站34座，在建32座。投產總裝機達到30025MW，在建裝機容量43210MW。我們國家已建的抽水蓄能電站的統計表，下面是正在建設的表。

發展歷程分三個階段，上世紀60年代到70年代是起步階段，主要是開始學習和引進國外的現代抽水蓄能技術。在1968年和1975年建成河北崗南和北京密云的小型抽水蓄能電站。當時的抽水蓄能機組還得到國外進口，資金困難。當時對抽水蓄能電站產生的作用與效益的認識也不足。第二階段是80年代到90年代是一個學習引進的階段，90年代先后有十座電站投入運行，包括河北潘家口、廣東廣州和北京十三陵以及浙江的天荒坪。至2000年抽水蓄能電站總裝機容量達到5590MW，水庫全庫防滲技術都引進國外承包商，機組采購國外機組。2000年以后是借鑒和自主發展階段，學習借鑒國外的技術到自主發展為主。工程設計、施工和設備的安裝調試日益成熟并且進行創新，瀝青混凝土都是自主施工的，并對改性瀝青混凝土技術進行研發。以惠州、寶泉、白蓮河工程為代表，引進國外主機設備的設計與制造技術逐步發展為國內自主設計、制造。2000年-2017年新增的抽水蓄能電站23座，新增裝機容量23135MW。

已建和在建的抽水蓄能電站在全國的分布圖，從最開始東部的經濟發達地區擴展到23個省市。我們國家已建和在建的裝機容量都是世界第一，但與國外還是有一定的差距。抽水蓄能的裝機容量占比比較小，受電價與建設機制的影響，我國抽水蓄能裝機在電力裝機中占比不到2%。西方發達國家普遍重視抽水蓄能電站建設，裝機容量通常占電力系統總裝機的5%-10%。裝機容量方面，1000MW以上的抽水蓄能電站有45座。廣州和惠州抽水蓄能電站裝機2400MW，在建的河北豐寧達到3600MW，為世界第一。單機容量，浙江的仙居抽水蓄能電站達到375MW，機組都是國產化的。在建的是廣東的陽江的裝機容量達到400MW，世界的先進水平。防滲方面，北京十三陵與宜興都是鋼筋混凝土面板全庫防滲工程。改性瀝青技術的應用，解決了嚴寒地區低溫凍斷問題。混凝土襯砌和鋼板襯砌技術達到世界先進水平。

總之，我國在高水頭大容量抽水蓄能電站的布置、防滲和高水頭壓力管道、廠房結構振動及減振、施工調試和電站運行方面都進行大量的研究和工程實踐，并取得了一些成果。目前的技術水平達到世界先進水平。

典型案例介紹。十三陵抽水蓄能電站，電站裝機800MW，額定水頭430。是我國第一個采用全庫盆鋼筋混凝土面板防滲的抽水蓄能電站工程。工程重視環保、水保，通過將渣場美化建造成為蟒山公園，成為國家3A級景區，將工程設計與自然環境完美結合。

豐寧抽水蓄能電站。它在河北承德，距離北京180公里，500千伏的電壓接入華北電網，在系統中承擔調峰、填谷、調頻、調相以及事故備用的任務。2022年北京冬奧會上，豐寧抽水蓄能電站將為各類奧運賽事提供電力保障，為冬奧會保駕護航，為張家口打造低碳奧運專區作貢獻，促進張家口可再生能源示范區的有效發展，大大促進節能減排。電站裝有12臺30萬千瓦的有12臺，其中2臺為國內首次采用變速機組，地下洞室群也是世界上規模最大的抽水蓄能電站地下洞室群。

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