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全球微资讯!发挥抽蓄电站七大功能打造新型电力系统

  • 2023-06-13 12:24:46来源:抽水蓄能行业分会

抽水蓄能电站是电力系统中一种比较特殊的电源,主要有两个方面作用:一是调峰填谷;二是提供调频、调相和系统事故备用等辅助服务。那么,这两方面的作用具体能发挥哪些功能?笔者试加以总结归纳如下:

一、调峰填谷

抽水蓄能电站机组从静止到满负荷运行仅需120—150秒,这是火电、核电等机组所无法比拟的。发电削峰、用电填谷可明显减少电网峰谷差,且这种电站具有削峰和填谷双重作用,调峰能力为其装机容量2倍,比常规水电站和调峰机组的调峰能力大得多。


(资料图)

抽水蓄能电站替代火电机组或燃气轮机调峰后,在系统负荷低谷抽水时起到填谷作用,还能减轻或避免火电机组压负荷运行深度,使该部分机组能以均匀出力在最优工况下运行,提高火电设备利用率和运行效率,降低发电煤耗,给火电厂带来显著潜在经济效益。

二、动态功能

抽水蓄能电站动态功能因电网特性和需求而异,电站在电力系统中运行,不以生产电量为主,而以保证备用和提高供电质量等动态功能为宗旨。其动态功能分为5个部分:旋转备用、调频、同步调相、负荷跟踪和黑启动服务。

——旋转备用功能。抽水蓄能电站能够快速启动,迅速转换工况,由它来承担系统旋转备用容量,可以减少火电机组所承担的旋转备用容量,起到改善火电机组运行方式、稳定系统频率和缓解事故等重要作用。

——调频功能。电力系统负荷瞬间突然变化会影响电网频率稳定。抽水蓄能电站从停机到满载仅需2—3分钟,调整灵活,负荷跟踪性能远比火电、核电机组优越,适宜承担频繁启停调频任务。

——同步调相功能。电力系统中无功电力不足或者过剩时,会造成电网电压波动,这不仅会影响供电质量、损坏用电设备,而且会直接影响电力系统安全可靠运行。当无功电力不足时,常需设置调相机,或将同步发动机改作调相运行以增发无功出力,补充系统无功不足。抽水蓄能电机是同步电机,不但在空闲时(不发电又不抽水)可以用来调相,在发电和抽水的同时也可以供给或吸收系统中无功电力,从而能减少设置专门的无功补偿设备。

——负荷跟踪功能。抽水蓄能电站在负荷高峰时快速启动,增加系统输出功率,以较好适应负荷的波动,弥补火电机组增荷慢的不足,保证热能机组负荷相对稳定,从而减少由于温度、负荷、电气方面剧烈变化而对火电机组产生不利影响。抽水蓄能机组负荷调整能力大约每分钟可达额定出力的50%,而普通大型火电机组增荷速度每分钟仅为额定出力的1%—2%,远远不能满足系统负荷剧烈变化时的爬坡要求。

——黑启动服务功能。抽水蓄能电站可在无外界帮助情况下,迅速自启动,并通过输电线路输送启动功率带动其他机组,从而使电力系统在最短时间内恢复供电能力。

三、改善火电和核电运行条件

电力系统中的大型高温、高压热力机组,包括燃煤机组和核燃料机组,均不适于低负荷下工作。当机组强迫压负荷后,燃料消耗和厂用电都将增加,机组损耗也将加速。如果电力系统中加入抽水蓄能机组,则可使这些热力机组都能在额定或较高出力下稳定运行。特别是对于核电站而言,尤其需要抽水蓄能电站配合改善其运行条件。

四、改善水电调节性能

在水电站占相当比重的电力系统中,汛期时,为了提高水电利用率,常规水电站尽可能多发满发。在此期间,电网调节能力大幅下降,特别是库容小的常规水电站,在电网处于负荷低谷时,只能采取减负荷或完全停机的方式,从而导致弃水。抽水蓄能电站此时正好可以发挥功能,消耗电网大量电力加以“储藏”,从而大大提升水电消纳水平。

五、释放线路输电能力

电力系统中有了抽水蓄能电站,就增大了系统裕度。低谷时,线路可以满载运行,减少线路空载;而高峰时,在主网线路满载运行情况下,依然可以供给周围高峰负荷,从而减轻主网线路压力,减少输电损失。

六、节省电力投资和运行费用

由于抽水蓄能站址常能选在地形良好、地质条件优越、靠近负荷中心的地方,建设抽水蓄能电站,其投资比常规水电站、火电站或核电站少,工期相对也不算太长(中小型抽水蓄能电站一般需要3—5年可以建成,大型抽水蓄能电站一般要5—8年建成),再加上成熟的技术,这些优势使其成为电网中最经济的调峰电源。

七、提高电力系统可靠性

根据国内外水火电运行资料分析,水电及抽水蓄能机组可用率一般在99%以上,而火电机组可用率在80%左右,水电及抽水蓄能机组运行事故率大大低于火电机组。采用抽水蓄能机组作为系统负荷调整手段,可减少系统中火电机组强迫停运次数和时间,提高供电可靠性,减少电力系统停电损失以及改善电网运行工况。

发布人:文涛

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关键词:【储能】【抽水蓄能】

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