“储能肯定已到了呼之欲出的时候。保守估计,到2020年,国内整个储能产业的市场规模至少可以达到6000亿元,乐观的话甚至有可能到两万亿。预计未来国家对储能的支持力度会不断加大。”中科院工程热物理研究所所长助理、鄂尔多斯大规模储能技术研究所所长谭春青在上月召开的“储能国际峰会2012”上表示。
这昭示着储能的巨大魅力与潜力。
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我国电力系统建设正处于快速发展阶段,用电高峰时的供电紧张、有功无功储备不足、输配电容量利用率不高和输电效率低等问题都有不同程度的存在。同时,越来越多的大型工业企业和涉及信息、安全领域的用户对负荷侧电能质量问题提出更高的要求。这些特点为分散电力储能系统的发展提供了广泛的空间,而储能系统在电力系统中应用可以达到调峰、提高系统运行稳定性及提高电能质量等目的。
然而储能的方式又是多种多样的,大体上可分为:物理储能和化学储能两大类。不过,最具经济性的大规模储能设施还要属抽水蓄能,下面就和北极星电力网一起看一看抽水蓄能电站。

历史进程中的抽水蓄能电站
抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库,在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站。又称蓄能式水电站。它可将电网负荷低时的多余电能,转变为电网高峰时期的高价值电能,还适于调频、调相,稳定电力系统的周波和电压,且宜为事故备用,还可提高系统中火电站和核电站的效率。
世界上最早的抽水蓄能电站是瑞士的奈特拉抽水蓄能电站,建于1882年。而我国抽水蓄能电站开始的时间要比其晚上一百年,我国是在上世纪60年代后期才开始研究抽水蓄能电站的开发,于1968年和1973年先后建成岗南和密云两座小型混合式抽水蓄能电站与欧美、日本等发达国家和地区相比,我国抽水蓄能电站的建设起步较晚。
中国是一个发展中国家,我国抽水蓄能电站的建设起步较晚不假,但并不是说我国的抽疏蓄能电站发展就落于人后,由于后发效应,起点较高。已经建设的几座大型抽水蓄能电站技术已处于世界先进水平。其中比较有代表性的世界上最大的抽水蓄能电站广东惠州抽水蓄能电站并列为世界上装机容量最大的抽水蓄能电站。
守着绿水青山 建设金山银山
由于抽水蓄能电站其特殊性,抽水蓄能电站经常会建设在山清水秀,柳暗花明之地,不仅风光秀丽,景色宜人;而且声势浩大,雄伟壮观。我们下面看看其中最具代表性的,同时也是世界之最的抽水蓄能电站——广州抽水蓄能电站。

广州抽水蓄能电站是中国最大的抽水蓄能电站,同时也是一个花园式的现代化企业,开辟了以科普型和适应型为特色的科技旅游景点。这样就使得其不仅仅可以提供调峰填谷作用,又可以带动当地的旅游产业发展,为经济发展提供强有力的动力。

广蓄还为电网作特殊负荷运行。由于抽水蓄能机组既可作电源又可作负荷,因此对电网调度组织功率特别方便简易,电网中的核电机组、煤电机组调试期间甩负荷实验、满负荷振动实验,都由广蓄机组水泵运行作为负荷,使核电、煤电机组试验得以顺利进行。

储能产业正处起步阶段 抽水蓄能建设加速
“储能肯定已到了呼之欲出的时候。保守估计,到2020年,国内整个储能产业的市场规模至少可以达到6000亿元,乐观的话甚至有可能到两万亿。预计未来国家对储能的支持力度会不断加大。”中科院工程热物理研究所所长助理、鄂尔多斯大规模储能技术研究所所长谭春青在上月召开的“储能国际峰会2012”上表示。这昭示着储能的巨大魅力与潜力。
对新能源和可再生能源的研究和开发,寻求提高能源利用率的先进方法,已成为全球共同关注的首要问题。对中国这样一个能源生产和消费大国来说,既有节能减排的需求,也有能源增长以支撑经济发展的需要,这就需要大力发展储能产业。
我国电力系统建设正处于快速发展阶段,用电高峰时的供电紧张、有功无功储备不足、输配电容量利用率不高和输电效率低等问题都有不同程度的存在。同时,越来越多的大型工业企业和涉及信息、安全领域的用户对负荷侧电能质量问题提出更高的要求。这些特点为分散电力储能系统的发展提供了广泛的空间,而储能系统在电力系统中应用可以达到调峰、提高系统运行稳定性及提高电能质量等目的。

据统计,至2009年底我国投产的抽水蓄能电站共22座,总容量11545MW,其中大型纯抽水蓄能电站11座(包括北京十三陵、广东广州一期与二期、浙江天荒坪与桐柏、吉林白山、山东泰安、安徽琅琊山、江苏宜兴、山西西龙池、河北张河湾)10400MW,其余11座1145MW,在建的8座,装机容量9360MW。到2014年,我国抽水蓄能电站装机容量 ( 含在建)约 4300 万千瓦,与 1 亿千瓦的目标相比,有极大的空间。
专业人眼中的抽水蓄能
国网新源控股有限公司总经理林铭山说:抽水蓄能电站是一种特殊形式的水电站,也可以说是个蓄电池、是个稳压器、是个调节阀。与常规水电站的主要不同在于,它有上、下两个水库将水循环利用,它的机组不仅能像常规水电站一样发电,而且也能像水泵站那样抽水;它不仅能供给电网电能进行调峰,而且也消耗电网的电能用于抽水进行填谷;它生产的产品是电——系统的“应急电”,消耗的原材料还是电——系统的“富余电”。
抽水蓄能具有运行方式灵活和反应快速的特点,是建设智能电网、保障电力系统安全稳定经济运行的最成熟、最经济的大规模储能工具。抽水蓄能在促进电力系统能源利用方面的突出作用表现为:一是配合风电等可再生能源大规模发展,平抑风电等可再生能源出力的随机性、波动性,提高电力系统对风电等可再生能源的消纳能力;二是保证电力系统安全稳定运行水平,提高供电质量;三是配合、替代部分火电机组运行,实现电力系统节能减排;四是配合核电大规模发展,减少系统调峰调频压力;五是为特高压远距离输电保驾护航,是智能电网的有机组成部分。
抽水蓄能在未来大有可为
抽水蓄能电站是电力系统中最可靠、最经济、寿命周期长、容量大、技术最成熟的储能装置,是新能源发展的重要组成部分。通过配套建设抽水蓄能电站,可降低核电机组运行维护费用、延长机组寿命;有效减少风电场并网运行对电网的冲击,提高风电场和电网运行的协调性以及电网运行的安全稳定性。

特高压、智能电网的发展需要加速抽水蓄能电站建设
利用大型抽水蓄能电站的有功功率、无功功率双向、平稳、快捷的调节特性,承担特高压电力网的无功平衡和改善无功调节特性,对电力系统可起到非常重要的无功/电压动态支撑作用,是一项比较安全又经济的技术措施,建设一定规模的抽水蓄能电站,对电力系统特别是坚强智能电网的稳定安全运行具有重要意义。
虽然截至目前我国抽水蓄能电站已经覆盖大江南北,全国各地有了较多中大型抽水蓄能电站的分布,但抽水蓄能电站容量占全国发电装机总量的比例还不到3%,未来还有很大的发展空间。并且储能本身不是新兴的技术,但从产业角度来说却是刚刚出现,正处在起步阶段。中国没有达到类似美国、日本将储能当作一个独立产业加以看待并出台专门扶持政策的程度,尤其在缺乏为储能付费机制的前提下,储能产业的商业化模式尚未成形。
延伸阅读:
电力系统中抽水蓄能电站调峰作用的研究
