為何被稱作“水能充電寶”?

生活中，人們經(jīng)常會(huì)用到手機(jī)充電寶，平時(shí)對(duì)它進(jìn)行充電“儲(chǔ)能”，當(dāng)手機(jī)電量不足時(shí)，讓它“放電”應(yīng)急。抽水蓄能電站也是這個(gè)原理。

“電站的上水庫(kù)位于山谷中央，如同一個(gè)天然水盆，通過(guò)在山體深處修建的6條直徑約7米的雙向水道，與下水庫(kù)相連。”豐寧電站運(yùn)行部主任趙日升說(shuō)，400多米的落差，讓水在升降間實(shí)現(xiàn)電能、勢(shì)能互相轉(zhuǎn)化。

之所以將豐寧電站稱作“水能充電寶”，是因?yàn)楫?dāng)電力系統(tǒng)的電力富余時(shí)，電站用風(fēng)電、光伏電能抽水到高處儲(chǔ)存，在電力不足時(shí)再放水發(fā)電，實(shí)現(xiàn)“儲(chǔ)能—發(fā)電—備用”，由此解決電能難以存儲(chǔ)的難題，調(diào)節(jié)供需矛盾。

近年來(lái)，華北電網(wǎng)新能源發(fā)電裝機(jī)增長(zhǎng)迅速，截至目前已超過(guò)2.7億千瓦。新能源在電力系統(tǒng)中占比不斷提高，對(duì)電力系統(tǒng)的靈活調(diào)節(jié)能力提出了更高要求，這種情況下，“水能充電寶”可發(fā)揮大作用。

國(guó)網(wǎng)新源河北豐寧抽水蓄能有限公司董事長(zhǎng)倪晉兵表示，抽水蓄能電站在整個(gè)電網(wǎng)中能夠發(fā)揮“穩(wěn)定器”“調(diào)節(jié)器”“平衡器”的作用，解決風(fēng)、光等新能源發(fā)電的隨機(jī)性、波動(dòng)性、間歇性問(wèn)題。

倪晉兵說(shuō)，“水能充電寶”以水為介質(zhì)，通過(guò)電能、勢(shì)能間的轉(zhuǎn)化，存儲(chǔ)張承壩上地區(qū)富余的風(fēng)光綠電，不僅維護(hù)電網(wǎng)安全、減少棄風(fēng)棄光，還保證了京津冀地區(qū)的綠電供應(yīng)。

它究竟有多“大”?

作為目前世界上規(guī)模最大的抽水蓄能電站，豐寧電站建設(shè)創(chuàng)造了抽水蓄能電站四項(xiàng)“世界第一”。

裝機(jī)容量世界第一。電站安裝了12臺(tái)30萬(wàn)千瓦單級(jí)可逆式水泵水輪發(fā)電電動(dòng)機(jī)組，總裝機(jī)容量達(dá)360萬(wàn)千瓦，裝機(jī)容量為世界抽水蓄能電站之最。

儲(chǔ)能能力世界第一。電站上水庫(kù)一次蓄滿可儲(chǔ)存新能源電量近4000萬(wàn)千瓦時(shí)，12臺(tái)機(jī)組滿發(fā)利用小時(shí)數(shù)達(dá)到10.8小時(shí)，是華北地區(qū)唯一具有周調(diào)節(jié)性能的抽蓄電站，保證了它在儲(chǔ)能和調(diào)節(jié)領(lǐng)域能“大顯身手”。

地下廠房規(guī)模世界第一。“大顯身手”要有“大空間”，豐寧電站的地下廠房單體總長(zhǎng)度414米，高度54.5米，跨度25米，是目前最大的抽蓄電站地下廠房。

地下洞室群規(guī)模世界第一。建設(shè)過(guò)程中，豐寧電站首次系統(tǒng)性攻克復(fù)雜地質(zhì)條件下超大型地下洞室群建造關(guān)鍵技術(shù)，地下洞室多達(dá)190條，總長(zhǎng)度50.14千米，地下工程規(guī)模龐大。

從2013年5月開(kāi)工到最后一臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電，11年間，實(shí)現(xiàn)了世界最大抽水蓄能電站自主設(shè)計(jì)和建設(shè)，創(chuàng)造了我國(guó)抽水蓄能發(fā)展史上多個(gè)紀(jì)錄。

“今天投用的11號(hào)機(jī)組是一臺(tái)交流勵(lì)磁變速機(jī)組，與傳統(tǒng)定速機(jī)組相比，它具有水泵功率有效調(diào)節(jié)、運(yùn)行效率更高、調(diào)度更靈活等優(yōu)越性。”豐寧電站機(jī)電部工程師王志遠(yuǎn)說(shuō)，它通過(guò)改變機(jī)組轉(zhuǎn)速，在一定范圍內(nèi)靈活調(diào)節(jié)抽水負(fù)荷，從而更靈活地響應(yīng)電網(wǎng)的用電需求。

這也是首次在國(guó)內(nèi)采用大型變速抽水蓄能機(jī)組技術(shù)，它填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)大型交流勵(lì)磁變速抽蓄機(jī)組應(yīng)用空白，為抽水蓄能行業(yè)技術(shù)再升級(jí)、精準(zhǔn)配合新能源出力波動(dòng)調(diào)節(jié)開(kāi)辟了新思路，為我國(guó)抽水蓄能電站建設(shè)積累了經(jīng)驗(yàn)。

它能夠帶來(lái)多少“綠”?

清潔能源產(chǎn)業(yè)具有低碳、環(huán)保、可再生等特性，是生態(tài)環(huán)境影響小、經(jīng)濟(jì)效益高的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)。這其中，抽水蓄能項(xiàng)目轉(zhuǎn)換效率高、儲(chǔ)能量大，是清潔能源產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。

灤河是北京、天津區(qū)域的重要水源，改善灤河區(qū)域生態(tài)環(huán)境關(guān)系到京津冀協(xié)同發(fā)展大局。豐寧電站建設(shè)過(guò)程中，配合灤河水環(huán)境治理工程，新建攔沙庫(kù)調(diào)蓄泥沙，清理工程區(qū)內(nèi)灤河干流底部淤泥180余萬(wàn)立方米。

電站建設(shè)中，工程團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于當(dāng)?shù)厣锒鄻有员Ｗo(hù)，成功培育河北省重點(diǎn)保護(hù)植物蒙椴510株;積極改善灤河濕地生態(tài)環(huán)境，增加工程區(qū)濕地面積800余畝，吸引了黑鸛、白鸛、白鹡鸰、白天鵝等珍稀鳥(niǎo)類前來(lái)?xiàng)ⅰ?/p>

“豐寧電站全面投產(chǎn)后，每年可節(jié)約48.08萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減少二氧化碳排放120萬(wàn)噸，相當(dāng)于造林24萬(wàn)畝，有力推動(dòng)京津冀地區(qū)的能源清潔低碳轉(zhuǎn)型。”倪晉兵說(shuō)，隨著電站12臺(tái)機(jī)組全部投產(chǎn)發(fā)電，年發(fā)電量將達(dá)到66億千瓦時(shí)，這個(gè)發(fā)電量可以滿足260萬(wàn)戶家庭一年的用電。