抽水蓄能发电技术罗远福

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1、抽水蓄能发电技术1课堂纪律2课程介绍3什么是抽水蓄能电站？4什么是抽水蓄能电站？在电网用电高峰时，将海拔高的上水库水放至下在电网用电高峰时，将海拔高的上水库水放至下水库，将水势能转化为电能输送电网；水库，将水势能转化为电能输送电网；用电低谷时将下水库的水抽到上水库，将电能以用电低谷时将下水库的水抽到上水库，将电能以势能形式存储下来，消纳电网中多余的电量。势能形式存储下来，消纳电网中多余的电量。发挥发挥“调峰填谷调峰填谷”作用的水电站。作用的水电站。5为什么需要抽水蓄能电站？一种特殊的商品一种特殊的商品。1 1、了解电能。、了解电能。6为什么需要抽水蓄能电站？电力系统中所有电气设备（包括电动机、

2、电炉、照明等）所使用的功率总和组成系统负荷。由于系统负荷涉及到广大地区的各类用户，而每类用户的用电情况很不相同，因而实际系统负荷是随着时间在不断变化的。虽然这种变化带有随机的性质，很难确切地预计负荷变化的情况，但它呈现周期性的规律。2 2、电力系统负荷特性电力系统负荷特性7为什么需要抽水蓄能电站？电力系统的电力负荷随时间的变化常用负荷曲线来描述。应用最广的负荷曲线：（1）电力系统负荷日变化负荷曲线 （2）电力系统负荷周变化负荷曲线 （3）电力系统负荷年变化负荷曲线2 2、电力系统负荷特性电力系统负荷特性8为什么需要抽水蓄能电站？日变化负荷曲线：日变化负荷曲线：表示系统负荷在一昼夜24h内的变化

3、情况。把系统内备用户负荷叠加就可综合成系统的日负荷曲线。9为什么需要抽水蓄能电站？日负荷图具有一定的变化规律，有一个低谷（午夜1时前后）和两个高峰（上午9时前后和晚上19时前后），晚上的高峰比上午的高峰大。日变化负荷曲线：日变化负荷曲线：10为什么需要抽水蓄能电站？日负荷图上的最高负荷、最低负荷等，是分析和研究系统运行情况的重要数据。基荷、腰荷、峰荷的特点？日变化负荷曲线：日变化负荷曲线：11为什么需要抽水蓄能电站？日负荷变化的特点。日负荷变化的特点。（峰（峰8:30-11:30 18:00-23:008:30-11:30 18:00-23:00）（尖（尖10:3010:3011:30 191

4、1:30 19：00-21:0000-21:00）（谷（谷23:00-7:0023:00-7:00）（与检修时间安排的关系）（与检修时间安排的关系）12为什么需要抽水蓄能电站？周、年负荷变化的特点？周、年负荷变化的特点？13为什么需要抽水蓄能电站？3、风能、太阳能等新能源存在间歇性、随、风能、太阳能等新能源存在间歇性、随机性以及接入电网困难等问题。机性以及接入电网困难等问题。4、用火电、核电负荷调整能源消耗高，能、用火电、核电负荷调整能源消耗高，能源利用效率降低，碳排放增加。源利用效率降低，碳排放增加。14抽水蓄能电站的作用？1、抽水蓄能电站是为了解决电网高峰、抽水蓄能电站是为了解决电网高峰、

5、低谷之间供需矛盾而产生的（调峰）。低谷之间供需矛盾而产生的（调峰）。2、是间接储存电能的一种方式。、是间接储存电能的一种方式。3、它利用下半夜过剩的电力驱动水泵抽、它利用下半夜过剩的电力驱动水泵抽水，将水从下水库抽到上水库储存起来，然水，将水从下水库抽到上水库储存起来，然后在次日白天和前半夜将水放出发电，并流后在次日白天和前半夜将水放出发电，并流入下水库。入下水库。15抽水蓄能电站的作用？4、在整个运作过程中，虽然部分能量会在、在整个运作过程中，虽然部分能量会在转化间流失，但相比之下，使用抽水蓄能电转化间流失，但相比之下，使用抽水蓄能电站仍然比增建煤电发电设备来满足高峰用电站仍然比增建煤电发电

6、设备来满足高峰用电而在低谷时压荷、停机这种情况来得便宜，而在低谷时压荷、停机这种情况来得便宜，效益更佳。效益更佳。可使其他能源如火电、可使其他能源如火电、核电核电等利用率提等利用率提高，在低谷时可在较高负荷下平稳运行。高，在低谷时可在较高负荷下平稳运行。抽水蓄能电站的综合效率抽水蓄能电站的综合效率：发电所得电能：发电所得电能与抽水所用电能之比。与抽水所用电能之比。早期在早期在65左右，近来已提高至左右，近来已提高至75左右左右16抽水蓄能电站的作用？5、抽水蓄能电站还能担负调频、调相和、抽水蓄能电站还能担负调频、调相和事故备用等动态功能。事故备用等动态功能。总结：因而抽水蓄能电站既是电源点，又

7、是电总结：因而抽水蓄能电站既是电源点，又是电力用户；并成为电网运行管理的重要工具，是力用户；并成为电网运行管理的重要工具，是确保电网安全、经济和稳定生产的支柱。确保电网安全、经济和稳定生产的支柱。17核电站的负荷 特点核电机组处于完好的技术状况是核电站安全的充分和必要条件，要具备这个充分和必要条件是核电机组必须长期带基荷稳定运行。18因为核电站设计适宜带稳定的基荷运行，如果机组运行频繁地加载和减载，容易引起操作上的失误，并增加机件磨损,缩短机组寿命，对安全很不利。19核电具有建设成本高、燃料费用等运行成本低的特点，调峰运行不具经济性。核电反应堆控制具有较高要求，机组发电负荷的频繁变动具有一定的

8、技术限制。20核电参与调峰主要的弊端包括：运行操作困难，人为失误及违反技术规范风险大；温度变化多，瞬态多，金属疲劳影响设备寿命；硼化稀释操作多，产生更多废气、废液和固体废弃物，增加环境负担和社会风险；功率频繁变化影响燃耗分布，给燃料设计和后处理造成困难。21抽水蓄能与核电站增强安全性 根据蓄能机组在电网中的静态和动态作用，蓄能机组配合核电机组运行，避免了核电机组频繁升降负荷进行电网调峰，基本保证了核电机组长期带基本负荷稳定运行，减少了瞬时变化，使核电机组长期处于完好的技术状况，也就大大提高了核电站的安全裕度。广东大亚湾核电站与抽水蓄能电站22提高经济效益 利用蓄能电站在电网中的作用，配合核电站

9、运行，使核电机组长期带基本负荷稳定运行，使核电站有了多发稳发电的可能性。23抽水蓄能电站不仅为核电创造了良好的运行环境，使核电实现稳定运行，还配合单机容量较大的核电机组在投产前做100 甩负荷试验，效果良好。大亚湾核电站2900 MW、沙角C电厂3 X 660 MW机组做甩负荷试验，均由广州蓄能水电厂机组运行于水泵工况来配合完成，效果十分理想。24核蓄联营的基本原理及模式选择核蓄联营模式设计的基本思路是核电不参与调峰，充分发挥抽水蓄能的调节作用，使二者联合运行后的出力曲线能有效跟踪日负荷曲线变化。25抽水蓄能电站的分类？抽水蓄能电站按水流情况可分为抽水蓄能电站按水流情况可分为3类：类：（1）纯

10、抽水蓄能电站：上水库没有天然径流来源）纯抽水蓄能电站：上水库没有天然径流来源，抽水与发电的水量相等，循环使用；，抽水与发电的水量相等，循环使用；（2）混合式抽水蓄能电站：上水库有天然径流来）混合式抽水蓄能电站：上水库有天然径流来源，既利用天然径流发电，又利用由下水库抽水源，既利用天然径流发电，又利用由下水库抽水蓄能发电；蓄能发电；（3）调水式抽水蓄能电站：从位于一条河流的下）调水式抽水蓄能电站：从位于一条河流的下水库抽水至上水库，再由上水库向另一条河流的水库抽水至上水库，再由上水库向另一条河流的下水库放水发电。下水库放水发电。26抽水蓄能电站的特点 需要水但基本上不耗水，故其规模不象常规水电那

11、样取决于所在站址的来水流量和落差，而主要取决于上下池容积和落差，更主要的是取决于所在电网可供低谷时抽水的电量.27 电站型式很多，适应性强，可视情况选定，在山区、江河梯级、平原均可修建抽水蓄能电站，关键在于因地制宜择优选择。抽水蓄能电站的特点28抽水蓄能电站的发展抽水蓄能电站1982年在瑞士首先诞生，至今已有125年历史。早期以抽水为主要目的，主要用于调节常规水电站出力的季节性不均衡，大多是汛期抽水，枯水期发电。292O世纪5O年代开始，抽水蓄能电站迅速发展；随着电力系统的发展，抽水蓄能电站进而以调峰和调频等为主要任务。3020世纪6O8O年代，抽水蓄能电站建设处于发展的黄金时期，装机容量年均

12、增加1259MW(60年代)、3015MW(70年代)和4036MW(80年代)。重庆市夏季日平均负荷8000MW到1990年，全世界抽水蓄能电站装机容量增加至86879MW，已占装机容量的3.15%。31美国抽水蓄能电站1960年缱成4座抽水蓄能电站，总装机容量仅87MW，至1980年拥有30座，装机容量已发展到13270MW，20年内平均年增长率达28.6%。1985年抽水蓄能电站装机容量为16360MW，当时居世界第一位。2000年达49800MW左右，已经投入运行的装机容量超过1000MW的电站有7座。1974年建成的拉丁顿(Ludinglon)抽水蓄能电站装机容量为1872MW，19

13、85年投入运行的巴斯康蒂(Bath County)电站装机容量为2100MW，是当今世界上已建成的最大的抽水蓄能电站。32美国抽水蓄能电站2010年，对抽水蓄能电站的投资相当大，超过20万kw的抽水蓄能电站有20多座，并确定了1700万kw的开发计划。33美国抽水蓄能电站蓄能电站迅速发展的主要原因：系统核电、火电容量大，极需抽水蓄能填谷调峰。美国近30年来所兴建的抽水蓄能电站，绝大部分是利用已建的水库作下水库，而在附近高处利用有利地形筑坝，形成上水厍。少数利用天然湖泊作下水库，或拦河筑坝作下水库，或不筑坝而直接以天然河流作下水库。34国家发展改革委于2004年1月发布的发改能源200417l号

14、文指出：抽水蓄能电站主要服务于电网，为了充分发挥其作用和效益抽水蓄能电站原则上由电网终营企业建设和管理 发电企业投资建设的抽水蓄能电站，要服从于电力发展规划，作为独立电厂参与电力市场竞争。中国抽水蓄能电站35到2005年底，我国建成投产的抽水蓄能电站共l3座，装机容量584.5万kW仅占全国总发电装机容量的1.15。2010年我国抽水蓄能电站占全国发电装机总量的比例提高到了26左右。中国抽水蓄能电站362011年6月，世界在建最大抽水蓄能电站在广东惠州全面投产。江西洪屏抽水蓄能电站并列240WkW 惠州抽水蓄能电站位于博罗县罗阳镇，是中国南方电网公司成立后兴建的第一个特大型水电工程项目。工程总投资81.34亿元人民币。中国抽水蓄能电站37欧美等发达国家电网的经营经验表明抽水蓄能电站在电网巾所占的比重一般在812 比较合理。我国抽水蓄能电站的建设仍然任重道远。中国抽水蓄能电站38本次课程结束，谢谢大家39