混合式(有何不同、为何要建、易于推广吗？三问全球最大混合式抽水蓄能项目)

Posted 2023-06-01

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混合式(有何不同、为何要建、易于推广吗？三问全球最大混合式抽水蓄能项目)

12月29日，全球最大的混合式抽水蓄能项目——雅砻江两河口混合式抽水蓄能项目正式开工建设。记者从雅砻江流域水电开发有限公司获悉，两河口混蓄项目是该公司在雅砻江中游开发建设的梯级混合式抽水蓄能项目，是四川省首个抽水蓄能项目。同时该项目是全球最大的混合式抽水蓄能项目、全国大型清洁能源基地中首个开工的混蓄项目，也是我国海拔最高的大型抽水蓄能项目。拿下多个“第一”的两河口混蓄项目有何不同？为何要建？易于推广吗？

最大的区别是发电水源不同

混合式抽水蓄能电站不经过抽水即可发电

两河口混合式抽水蓄能项目位于四川省甘孜州雅江县，依托四川省内最大的水库——两河口水电站水库为上库，下游衔接梯级水电站牙根一级水电站水库为下库，扩建可逆式机组，形成两河口混合式抽水蓄能电站。抽水蓄能是目前最常用的大规模储能技术，主要用于电力系统调峰填谷、调频调相和紧急事故备用等，具有技术成熟、效率高、容量大、储能周期不受限制等优点。

【示意图1】雅砻江两河口混蓄电站与两河口水电站位置

混合式抽蓄能电站是兼具抽水蓄能和径流发电功能的水电站，电站上水库有充足的天然径流补给，既利用天然径流承担常规发电和水能综合利用等任务，又可增加调峰填谷、事故备用等任务。混合式抽蓄通常都是利用已有水电站的水库，扩建可逆式机组，可以增强常规水电站的调峰能力。

混合式抽水蓄能与常规抽水蓄能最大的区别是发电水源不同。混合式抽水蓄能电站的上库有径流来水，不经过抽水即可发电；常规抽水蓄能电站的发电主要来自于下库抽水。混合式抽水蓄能电站与常规抽水蓄能电站都是采用可逆式水泵水轮机组。常规抽水蓄能电站一般采用定速可逆式机组，混合式抽水蓄能电站也一般采用定速可逆式机组，只有混合式抽水蓄能电站利用的水库消落深度较大，导致定速可逆式机组无法适应水头变幅或适应水风光蓄互补发电时，才可能采取变速可逆式机组的方案。

可逆式机组是一种兼有水力发电机组与电力抽水机组功用的机组，由电机及水机两部分组成。电机兼有发电机与电动机的功用，水机则兼有水轮机与水泵的功用。作为水力发电机组运行时，水流从上游经过水机流向下游，使水机带动电机发电；作为电力抽水机组运行时，则由电机带动水机，将水从下游抽向上游。

与新能源出力进行日内互补

需要更多具备调节能力的灵活储能电源

记者从雅砻江流域水电开发有限公司了解到，两河口水电站是常规水电，具有多年调节能力，通过两河口水库实现对径流的“蓄丰补枯”调节，即存蓄丰水期的水量，使枯水年不枯、年内的枯水期不枯，进而提升下游水电的枯水期出力，从而提高整个雅砻江流域梯级的水能资源利用，增加梯级发电效益。

根据测算，在不增加投入的条件下，两河口水库可为雅砻江中下游、金沙江下游和长江干流电站产生巨大补偿效益，增加平枯期年发电量约342亿千瓦时，是两河口水电站自身发电量的三倍，超过2021年四川省全社会用电量的十分之一。

在国家“双碳”目标下，四川省将大规模开发新能源，构建新型电力系统，为此需要更多的具备调节能力的灵活储能电源，与新能源出力进行日内互补。两河口水电站可为350万千瓦左右的新能源提供调节。而两河口周边雅江、道孚、理塘、新龙等四县有超过2000万千瓦的光伏、风电资源，仅依靠两河口水电站，无法满足如此大规模新能源开发的需要。

因此，有必要在新能源富集的两河口周边，利用两河口和牙根一级的水库，建设两河口混蓄电站，带动三倍于混蓄装机容量的新能源资源的开发利用。同时两河口混蓄电站可充分发挥独特优势，将新能源大发时的富余电力通过抽水方式储存起来，等系统电力短缺时为电网补充电力，更好地满足电网需求，助力新型电力系统建设、助力地方经济发展。

雅砻江两河口水电站下游面

最主要制约条件是现有上、下水库库容条件

建设混合式抽水蓄能电站最主要的技术问题，是避免对已建成的常规水电站的建设和运行造成影响，不改变原有工程的开发任务和综合利用功能。混合式抽水蓄能电站最主要的制约条件，是现有上水库和下水库的库容条件。由于混合式抽水蓄能电站都是利用现有上下水库，并且不能干扰现有水库的运行和库容运用。因此，混合式抽水蓄能电站的建设规模，主要由上水库或下水库富余的可被抽水蓄能利用的发电蓄能库容决定。

常规抽水蓄能电站一般不会扩建常规水电机组、改建为混合式抽水蓄能电站。因为常规抽水蓄能电站上下水库均根据抽水蓄能的需要选择库址，大多数上水库在高程较高的山上开挖筑坝成库，天然径流一般较小，难以支撑常规机组发电；下水库一般不在大江大河上拦河筑坝新建。此外，普通抽水蓄能的调节库容一般只考虑本身发电蓄能用途，没有多余的调节库容给常规水电机组调节。

红星新闻记者林聪

编辑柴畅

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