待建抽水蓄能电站(花4度电抽水能发3度电，抽水蓄能电站是鸡肋设计？真不是)

Posted 2023-05-26

篇首语：既然认准一条路，就别去打听要走多久。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了待建抽水蓄能电站(花4度电抽水能发3度电，抽水蓄能电站是鸡肋设计？真不是)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

待建抽水蓄能电站(花4度电抽水能发3度电，抽水蓄能电站是鸡肋设计？真不是)

长龙山抽水蓄能电站上、下水库全貌

浙江长龙山建了一座抽水蓄能电站，很多人不明白是怎么回事，其实原理很简单，就是先建高低两座水库，用电把下水库的水抽到上水库，然后上水库再放水下来水力发电。

还有这样的“骚操作”？电抽水水再发电，这是为了啥？闲得没事干了？其实有这样想法的网友还真不少，主要分为两类，一类是根本就一点都不懂的，觉得这是脱裤子放臭屁多此一举；另一类是稍有些知识基础的，追问过程损耗和能量守恒的问题。我们摘录了一部分，供大家参考。

这两类网友有一个共同特点——喷且反对抽水蓄能电站。果真像这些网友或揶揄讽刺、或替专业人员操没用的心吗？

抽水蓄能电站我们建的还不够

抽水蓄能电站这个技术和工程，并不是我们首创的。早在100多年前的1882年，瑞士就建成了奈特拉抽水蓄能电站，这是全世界首座抽水蓄能电站。到了上世纪50~60年代，发达国家进入抽水蓄能电站建设高峰期。到目前为止，世界发达国家抽水蓄能装机容量一般占到其电网总装机容量的3%~5%，与之相比我国的抽水蓄能电站装机比例还处于中低水平。看到了吗，不是我们闲得没事，而是我们之前没有那么多钱搞建设，所以建得还不够。

四度电换三度电

一些网友之所以喷抽水蓄能电站，本质上是用静态思维看问题，他们忽视或混淆了两个问题：一是抽水耗的电和放水发的电一样吗？二是抽水和放水是同时的吗？

抽水蓄能电站主要由上水库、下水库、可逆式水泵水轮机组成，电站工作过程看起来就是“电网电能→机组机械能→水体势能→机组机械能→电网电能”的能量循环。顺着这个思路下去，反对者认为电网的电通过抽水蓄能电站转了一圈，除了损耗，似乎什么也没得到。

静态地看抽水蓄能电站一进一出，在整个能量转化过程中，会损耗部分电能，即使当前大型抽水蓄能电站，综合效率在75%以上，最高的才80.6%，这也就是有些人说的“四度电换三度电”，算起账来确实说不过去，可是抽水蓄能电站就真的这么没意义吗？问题出在哪呢？

抽水蓄能发电的原理

首先我们看在什么时候抽水。在整个电力系统负荷低谷时段（往往是夜间），电网用电减少，发电厂发的电跟白天一样多，而有一个重要的常识——电是不能在电网中储存的，那怎么办？

有两个解决途径：一是少发点电，二是把用不了的电消耗了。为什么少发点电不行呢，我们一会再详细解释。先说第二种方案，怎么把多余的电消耗了。此时抽水蓄能电站就派上用场了。

可逆式水泵水轮机主厂房

利用电网富余的电能，将可逆式水泵水轮机调成水泵工作模式，把下水库的水抽到上水库中，此时消耗了电能，转化成了上水库中水的重力势能，抽水蓄能电站就是电网中的一个用户，这样就把富余电“暂存”起来了。到了白天，电网用电量增加，此时单独靠发电厂的发电量还不够，这时把可逆式水泵水轮机调成发电模式，把上水库中提前存储的放下来流到下水库，同时推动水轮机发电，送到电网中使用，这时抽水蓄能电站就变成了电网中的一个电源。

供水水塔

这跟城镇中的水塔作用相似，管网中用水少时，就把水先存在水塔中，等到用水高峰时再放出，就变成一个水源了。这样看，抽水蓄能电站本身不仅仅是发电，还有蓄能的功效，所以有些地方称之为电网中的“充电宝”。

为什么用电少时不能少发电？

不少网友有这个疑问，他们认为“不就是关停几个机组”的事吗，这样用的少就少发，用的多就多发，供需平衡就好了，那样就能节省下来建设抽水蓄能电站的资金来。这只能说是外行思维。

我们先来看看发达国家的情况。发达国家抽水蓄能电站建设的规模主要取决于该国电力能源结构，如果核电、煤电比例高，那么抽水蓄能电站建设的比例就高，这是为什么呢？

长龙山抽水蓄能电站上、下水库全貌

举个简单例子，比如核电适宜长期稳定带基荷运行，通俗点说就是开起车来就别停，规模越大越有利于减排，不过会给煤电为主的电力系统调峰带来很大的压力。因为核电要得是稳定均衡出力，而且核电机组单机容量都很大，一旦随意停机，对电网的冲击就很大，甚至可能引起电网崩溃。

还有风电、地热、潮汐、太阳能等新能源发电也是我国电网结构中的有益补充，但时候这些电有时又被称为“垃圾电”，尤其是风电，具有随机性、间歇性，发电稳定性和连续性差，这些电并网之后对电力系统实时平衡、保持电网安全稳定运行带来巨大挑战，而这些“零碎电”扔了又比较可惜。

于是把这些富余电、零碎电、垃圾电，利用抽水蓄能电站启动灵活的特点，临时转存为水的势能，待用电需求增加时，放出来发电就行了。

抽水蓄能电站的功能

>>>蓄谷补峰

通过上面的介绍，我们终于知道了抽水蓄能电站的关键作用了，那就是“蓄谷补峰”。在用电低负荷时，吸纳电网中其它电源（火电、核电、水电、风电、太阳能等等）的富余电量，把它们“变装”以水的形式存在上水库；等到用电高峰时，再把水变成电，补充电网需求。这样一来一回，就让需要稳定均衡出力才能提高效益的火电、核电安心工作，再也不用担心电发多了发少了的问题；同时对径流式水电站、风电、太阳能等发电的弃水、弃风、弃电变相收集起来，让这些零碎电变得有价值。

>>>事故备用

抽水蓄能电站还有一些其它并非主要的作用，但也很有用，那就是事故工况。比如电网中的某些主力电源突发事故停供电，或者电网中的负荷突然增加或突然降低，那么抽水蓄能电站就派上用场了。需要它发电时，它能马上从水泵抽水工况迅速切换到发电工况，补足主电源事故或负荷突然增加产生的电力缺口。如果电力系统突发负荷降低，抽水蓄能电站马上就能转成水泵抽水工况，把富余电存在上水库。这种双向功能，可以说是电力系统事故备用的最优配置之一。

>>>黑启动

如果电网万一遭遇了大崩溃，这时没有了任何外来电源支撑，抽水蓄能电站就发挥了“充电宝”的作用，它可以在短时间内迅速启动发电，让电力系统迅速恢复。如果没有这种黑启动措施，电网停电时间就会延长，带来的损失就会很大。

我国抽水蓄能电站建设历史

在我国大陆地区，抽水蓄能电站建设主要经过了3个阶段。

第一阶段（1968~1991年），混合式抽水蓄能电站阶段。我国第一个抽水蓄能电站是1968年建成的河北岗南电站，装机容量11MW，羊卓雍湖电站在1989年开始建设，期间陆续建成了密云、潘家口等电站。

第二阶段（1992~2002年），大型抽水蓄能电站发展起步期。开始兴建十三陵、广蓄、天荒坪等电站。

第三阶段（2003年至今），大型抽水蓄能电站大力建设期。期间建成了宝泉、西龙池、桐柏、惠蓄、张河湾、宜兴、白莲河、溧阳、洪屏、仙居、丰宁、长龙山等一批大型电站。

据统计，到2017年底，我国大陆地区抽水蓄能电站装机容量规模已经是世界第一，但是与发达国家比起来，我们的建设比例还远远不够。

长龙山抽水蓄能电站

浙江长龙山抽水蓄能电站位于浙江省安吉县天荒坪镇境内，是三峡集团继呼蓄电站之后，投资开发的第二座抽水蓄能电站。这座电站为日调节纯抽水蓄能电站，安装6台单机容量35万千瓦的单级单转速立轴混流可逆式抽水蓄能机组，总装机容量210万千瓦。

上下水库之间额定水头高达710米，这是我国机组额定水头最高的抽水蓄能电站。这座电站的建设，标志着我国在抽水蓄能电站设计、施工、装备制造等领域迈上了新台阶。2016年11月27日，中国三峡集团、华东勘测设计院、中国葛洲坝集团等单位正式对外宣布开建长龙山抽水蓄能电站。电站主要由上水库、下水库、输水系统、地下厂房及地面开关站组成，承担华东电网调峰填谷等任务，对华东地区电源结构调整、改善电网运行条件、促进能源发展、服务国家能源结构调整战略等均具有重要意义。这项工程静态投资86亿元，总投资106亿元。

这篇文章给一些非专业但又关注国家发展的网友进行一些简单科普，目的是告诉他们，专业的事由专业的人来做，不懂可以虚心请教，有问题可以问，但不要随便喷，毕竟专业的人比喷子更懂专业。相信国家的重大战略抉择，都是有专业智库经过科学决策才形成的，而不是随便拍脑门。

参考资料：
1、《大型抽水蓄能电站施工关键技术》，张利荣
2、《砥砺奋进的五年》，三峡集团
特此致谢！