6月12日,山东沂蒙、安徽金寨、河南天池三座抽水蓄能电站开工动员大会在北京召开,这意味着位于我市费县薛庄镇境内的山东沂蒙抽水蓄能电站工程正式开建。该电站是鲁南地区第一座抽水蓄能电站,建成后对山东电网,当地生态环境以及沂蒙地区经济社会发展都将起到巨大推动促进作用。沂蒙抽水蓄能电站位于

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沂蒙抽水蓄能电站开工能带来啥?

2015-06-23 11:00 来源:沂蒙晚报 作者: 杨青 苏胜威

6月12日,山东沂蒙、安徽金寨、河南天池三座抽水蓄能电站开工动员大会在北京召开,这意味着位于我市费县薛庄镇境内的山东沂蒙抽水蓄能电站工程正式开建。该电站是鲁南地区第一座抽水蓄能电站,建成后对山东电网,当地生态环境以及沂蒙地区经济社会发展都将起到巨大推动促进作用。

沂蒙抽水蓄能电站位于临沂市费县薛庄镇境内,电站枢纽工程由上水库、下水库、水道系统、地下厂房系统等建筑物组成。电站上、下水库有效库容分别为800万立方米、869万立方米,设计年发电量可达到20.08亿kWh,年抽水用电量26.77亿kWh。该项目由国家电网公司的全资子公司国家电网新源控股有限公司独资开发,工程总投资73.70亿元。建设总工期78个月,预计2021年12月首台机组投产发电,2022年12月四台机组全部投产发电,工程完工。

深读

什么是抽水蓄能电站?

众所周知,电力的生产、输送和使用是同时发生的,一般情况下无法大量储存,然而电力负荷的需求却瞬息万变。一天之内,白天和前半夜的电力需求较高,下半夜大幅度下跌,低谷有时只及高峰的一半甚至更少。这就可能出现负荷低谷时发电厂发电量超过了用户需要,电力系统有剩余电能,负荷高峰时发电满足不了用户需要。鉴于这种情况,发电设备在负荷高峰时段要满发,而在低谷时段要压低出力,甚至得暂时关闭。

抽水蓄能电站就是为了解决电网高峰、低谷之间供需矛盾而产生的,是间接储存电能的一种方式。抽水蓄能机组由可逆式水泵水轮机与发电电动机组组成。在午夜电力系统负荷低谷时,可逆式水泵水轮机利用系统的多余电能将下库的水抽到上库中,将这些水量以位能的形式贮存起来。待白天和晚上,电力系统出现高峰负荷时,发电电动机组将上库的水放下来发电,补充系统不足的尖峰容量,满足系统调峰需求。

与常规水电站相比,抽水蓄能电站有哪些特点?

与常规水电站不同,抽水蓄能电站通过上下两个水库将水循环利用,它不仅能像常规水电站一样发电,还能像水泵站那样抽水,从而起到调峰填谷的作用,因而抽水蓄能电站也可以说是贮存电能的水电站。

它的作用表现在以下几个方面:

(1)实现电能时间转换

抽水蓄能电站本身不能向电力系统供应电能,它只是将系统中其他电站的低谷电能和多余电能,通过抽水将水流的机械能变为势能,存蓄于上水库中,待到电网需要时放水发电。蓄能机组发电的年利用时数一般在800~1000h之间。抽水蓄能电站的作用是实现电能在时间上的转换,经过抽水和发电两种环节,它的综合效率为75%左右。

(2)节约能源调节峰谷

抽水蓄能电站是利用夜间低谷时其他电源(包括火电站、核电站和水电站)的多余电能,抽水至上水库储存起来,待尖峰负荷时发电。因此,蓄能电站抽水时相当于一个用电大户,其作用是把日负荷曲线的低谷填平了,即实现“填谷”。“填谷”的作用使火电出力平衡,可降低煤耗,从而获得节煤效益。抽水蓄能电站同时可以使径流式水电站原来要弃水的电能得到利用。

(3)快速负荷跟踪

常规水电站和抽水蓄能电站都有调频功能,但在负荷跟踪速度和调频容量变化幅度上抽水蓄能电站更为有利。常规水电站自起动到满载一般需数分钟。而抽水蓄能机组在设计上就考虑了快速起动和快速负荷跟踪的能力。现代大型蓄能机组可以在一两分钟之内从静止达到满载,增加出力的速度可达每秒1万kW,并能频繁转换工况。

(4)稳定电网电压

抽水蓄能机组相比常规水电机组在设计上有更强的调相功能,无论在发电工况或在抽水工况,都可以实现调相和进相运行稳定电网电压,并且可以在水轮机和水泵两种旋转方向进行,故其灵活性更大。

另外,蓄能电站通常比常规水电站更靠近负荷中心,故其对稳定系统电压的作用要比常规水电机组更好。

(5)自启动为事故备用

抽水蓄能电站也是电力系统的理想备用电源。抽水蓄能机组启动迅速、运行灵活、升荷速度快、调荷幅度大,因而能作为黑启动的电源,在电网发生大面积故障并停电后,不依赖别的网络帮助,通过系统中具有自启动能力的发电机组,逐步恢复故障区域的供电。

抽水蓄能电站能带来啥?

提高供电质量、改善生态环境等方面推动显著

地理位置示意图

近74亿元的工程总投资,78个月的建设周期,位于费县的沂蒙抽水蓄能电站,刚刚开建便已引起了人们的热切关注和期盼。那么,该抽水蓄能电站究竟将给我们带来啥?

综合来看,沂蒙抽水蓄能电站的建设对整个区域的影响将会辐射到经济与社会的各个方面,将会为我们的全面进步与发展提供巨大能量。

电网方面

沂蒙抽水蓄能电站建成后可很好地解决地区电网调峰问题,改善电源结构,优化电网抽水蓄能布局,配合煤电、核电、风电运行,提高供电质量,保障电网安全。

满足电网的调峰需求

近年来我省国民经济快速发展,全省国内生产总值年均增长10%左右,随着工业化和城市化进程加快,电力需求增势强劲。据了解,山东电网是一个以火电为主的电网,电源结构单一、缺乏电网调峰手段。目前仅建有泰安一座抽水蓄能电站,装机容量1000MW,占2012年系统总装机容量的1.4%。

根据《山东电力需求预测及负荷特性研究报告》,2020年山东电网全社会综合最大负荷将达到110000MW,最大峰谷差为41140MW,按火电机组较为经济的综合调峰幅度40%考虑,电网调峰缺口仍有16779MW。在目前情况下,如果不再增加抽水蓄能电站容量,燃煤火电机组平均调峰幅度需达到64.78%,才能基本满足2020年山东电网调峰要求。这必然增加系统火电煤耗,造成资源浪费,环境污染,同时影响机组使用寿命,影响电网的安全运行。通过调峰电源优化分析,2020年山东电网需投入11000MW左右的抽水蓄能电站,占电网总容量的10.56%,配合一定的燃煤火电机组,可以达到最优的电网配置。

提高电网运行灵活性

山东电网电源结构不平衡、外送电源增加和风电、核电规模扩大等成为电网安全稳定运行的不利因素。首先,山东电网火电比重大,根据预测,至2020年山东电网内火电比例虽然下降到76.2%,但核电、风电、生物质等新能源电源比例占系统的15.0%,水电和蓄能所占比例仅2.6%(包括计划建设的文登抽水蓄能电站在内)。可见,山东电网电源结构不平衡,尤其是只能位于基荷运行的核电和出力波动极为频繁的新能源电源比例的逐渐提高,大大降低了电网运行的灵活性及应对突发事件的能力,对电网安全、稳定、经济运行十分不利。

抽水蓄能电站是解决电网安全稳定运行的有效途径之一。它既是发电厂,为系统提供峰荷电能,又是用户,消纳系统低谷电能,这种调峰填谷的运行方式在减小系统峰谷差时具有双重作用,而且抽蓄机组启停迅速,运行灵活、可靠,对负荷的急剧变化能作出快速反应,保证电力系统安全稳定运行。

为特高压保驾护航

沂蒙抽水蓄能电站位于鲁南电力系统负荷中心区域,鲁南地区是山东电网的电源基地,自身负荷增长较快。国家电网规划的特高压线路“锡盟-北京东(唐山)-天津南-济南-鲁南-徐州-南京北-南京-芜湖”从沂蒙站点附近经过。

特高压交流输电系统的无功平衡和电压控制问题比超高压交流输电系统更为突出。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。

经济社会发展方面

沂蒙抽水蓄能电站建成后,除优化我省电源结构、促进节能减排、提高电力供应安全保障水平外,对生态环境保护和地方经济社会发展,同样具有十分重要的意义。沂蒙抽水蓄能电站项目总投资近74亿元,随着项目建设及投产,对我市经济社会发展将产生巨大的推动作用。

带动百亿以上产值

在拉动GDP增长的“三驾马车”中,投资的拉动作用最为显著。

据测算,水电项目1个亿的投资可引起3.28亿国民经济总产值的增加。按照这一比例,沂蒙电站74亿元的总投资将拉动243亿的GDP增长,即使只有50%的材料设备在本地购买,也将带动当地100亿以上的产值。

年缴纳税金将上亿元

重大投资工程带来巨大的物流、人流、资金流,无论在建设过程中还是建成运营后,都涉及许多税费项目,从而为地方财政开辟了新税源。

据测算,电站工程施工过程中直接产生的地方税费约为1.5亿元;工程建设期利息预算11亿,间接产生的营业税就有5千多万;电站投运后,每年约有9.5亿元的收入,年缴纳税金上亿元。

提供众多就业岗位

电站建设可以通过多种途径拉动就业增长,一方面,通过项目建设带动投资和产业发展,从而带动就业水平的提高;另一方面,通过人口集聚拉动消费,促进就业。沂蒙电站建设高峰期施工人数4000人,本身就有较大规模的岗位需求。此外,流动人口的涌入,将直接拉动当地服务业的发展,这又会更多的就业机会。电站建成后,物业、绿化、保安等服务工作将常年提供200人以上的岗位,形成持续贡献。

拉动当地

经济转型、产业升级

从方方面面汇总的信息来看,重大投资的辐射效应,往往大于其自身的价值,能起到增强“造血”功能、提升发展能力、促进转型升级的作用。

电站站址所在的马头崖村二组位于鲁峪沟内,耕地很少,土地贫瘠,板栗是主要经济作物。按照征地移民规划,复垦土地的表土厚度大幅增加,未来的农业种植以大棚蔬菜为主,亩产值预计达到当前的5倍。电站临时业主营地、承包商施工营地临时建筑面积4.2万平方米,均可采用新型建筑材料建设。据悉,费县本地新型建材生产厂家目前已初具规模,电站建设对于此类新兴企业的发展应该能起到很好的促进作用。

改善区域气候 丰富旅游资源

沂蒙抽水蓄能电站位于沂蒙山国家地质公园、塔山森林公园、蒙山省级风景名胜区范围内,紧邻大青山自然保护区,上下水库建成后将丰富该地区的旅游项目,成为极具特色的旅游景观。水库涵蓄水源的作用也会对区域小气候带来明显的改善,对森林公园的提水补源、索道等项目的用电提供强有力的保障。

加快城镇化进度

众多已建成的水电项目已经证明,大型项目的建设可以加快城镇化进度。电站建设过程中将带动修理、加工等行业的发展;大量流动人口的涌入也会带来餐饮、住宿等服务需求;建成后提供的旅游资源同样会带来更多的商机,这都会加快马头崖地区的城镇化速度。

另外,电站建设也将提高库区基础设施水平,项目开工后,将对库区移民进行集中安置,由电站出资开展场地平整、道路修建、水电入户等安置点的基础设施建设,彻底改变目前分散居住、交通不便的现状,区域景观也将更加美丽。

相关链接

选址费县因地理位置优越

据了解,2010年4月和5月,国网新源控股有限公司先后两次与中国水电顾问集团北京勘测设计研究院、山东省电力集团公司、临沂市电力公司、费县人民政府一道对沂蒙站址的石岚、上冶两个站点进行了大规模的现场查勘,启动沂蒙项目预可行性研究工作。

“沂蒙抽水蓄能电站地理位置优越,地形地质条件较好,交通便利,工程规模适中,建设条件良好,是山东省较好的蓄能电站点。”山东沂蒙抽水蓄能有限公司工程部主任苏胜威介绍。

2010年10月水利水电规划设计总院会同山东省发改委在济南市主持召开山东省抽水蓄能电站选点规划报告审查会议,审查意见明确指出,“根据山东电网2020年抽水蓄能电站需求分析,综合考虑区域负荷分布特点、抽水蓄能电站资源条件和布局要求,同意沂蒙站点为2020年新增抽水蓄能电站规划站点”,并明确“沂蒙站点距离鲁南电源基地和负荷中心较近,水头较高,规模适中”,推荐沂蒙站点尽快开展前期勘测设计工作。

山东省未来将有三座蓄能电站

目前我省已经投运一座抽水蓄能电站——泰安抽水蓄能电站。据了解,泰安抽水蓄能电站是国家级重点建设项目,也是我省第一个大型水电工程,于2000年2月23日开工,上水库主体土建工程于2001年7月1日开工,2005年4月30日主体工程全部完工,2005年5月31日开始蓄水,2007年8月28日完成竣工验收。

泰安抽水蓄能电站为国家“十五”重点工程,位于泰安市泰山风景区西南麓,距泰安市5km,该电站为日调节纯抽水蓄能电站,主要担负山东电网的调峰、填谷任务,兼有调频、调相及事故备用等功能。工程总投资43.26亿元,电站装机总容量100万千万时。沂蒙抽水蓄能电站建成后,年发电量达20.08亿kwh,年抽水电量26.77亿kwh,综合效率为75%,将与已建的泰安和待建的文登抽水蓄能电站在山东电网中形成鲁中、鲁南、鲁东三足鼎立的态势,共同保障山东电网安全稳定运行。

全国范围内呈加快建设趋势

近年来,我国抽水蓄能电站的建设步伐呈现加快趋势,据水电总院数据,截至2014年年底,全国已经建成24座抽水蓄能电站,总装机容量2181万千瓦,占全国水电总装机比重约7.2%。目前,我国抽水蓄能电站的设计、施工和制造水平不断提升,已形成了较为完备的规划、设计、建设、运行管理体系,相继建成了广州、天荒坪、泰安、惠州、仙游等一批具有世界水平的抽水蓄能电站。

原标题:沂蒙抽水蓄能电站开工

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