儲能利器——抽水蓄能電站

儲能利器——抽水蓄能電站

導言

2017年12月22日，內蒙古芝瑞、河北易縣、浙江寧海、浙江縉雲、河南洛寧、湖南平江五個抽水蓄能電站同時開工建設。這6座抽水蓄能電站是國家電網深化供給側結構性改革，構建新一代電力系統、服務能源轉型與經濟社會發展的重大工程。

抽水蓄能電站工作原理

抽水蓄能電站是通過把低處的水抽到高處來蓄集能量，待電力系統需要時再發電的水電站，它可以把電網負荷低谷時多餘的電能轉化為水的勢能儲存起來，在負荷高峰時將水的勢能轉化為電能，實現了電能的有效存儲。

相比於其它儲能方式，抽水儲能具有其資金投入少、設備壽命長、儲能規模大、轉換效率高、技術成熟、運行條件簡便、清潔環保等特點，因而得到了快速發展和廣泛應用，是目前電力系統中最成熟、最實用的大規模儲能方式。

上水庫:抽水蓄能電站的上水庫是蓄存水量的工程設施，電網負荷低谷時段可將抽上來的水儲存在庫內，負荷高峰時段由水庫放下來發電。

下水庫:抽水蓄能電站的下水庫也是蓄存水量的工程設施，負荷低谷時段可滿足抽水水源的需要，負荷高峰時段可蓄存發電放水的水量。

抽水蓄能電站的功能

調峰填谷

?發電削峰：在電網負荷高峰時，利用蓄水發電為電網削峰。

?用電填谷：在電網負荷低谷時，用電抽水蓄能為電網填谷 發電削峰和用電填谷，可以明顯地減少電網的峰谷差。

由此可以看出，抽水蓄能電站既可以作為電源又可以作為負荷。

調頻調相

事故備用

提高水（火、核）電站的綜合利用率

降低系統的能耗

提高電力系統的靈活性和可靠性

我國抽水蓄能電站的發展

我國抽水蓄能電站的建設起步較晚，但由於後發效應，起點卻較高，所以發展較快。據統計，至2009年底我國投產的抽水蓄能電站共22座，總容量11545MW，其中大型純抽水蓄能電站11座，包括北京十三陵、廣東廣州一期與二期、浙江天荒坪與桐柏、吉林白山、山東泰安、安徽琅琊山、江蘇宜興、山西西龍池、河北張河灣。

習題鏈接

練習一

抽水蓄能電站是把下水庫的水用泵抽到上水庫，在上水庫中蓄水，相當於儲存了電能，當上水庫的水向下流時，可推動水輪發電機組發電釋放能量。讀我國某地抽水蓄能電站景觀圖和原理示意圖，完成1—3題。

1.抽水蓄能電站的主要作用是

A.提高水的勢能，增加發電量

B.提高水的下流速度，增加發電效率

C.調節電力供應

D.蓄積山區雨水，提供豐富的電力資源

2.下列關於抽水蓄能電站水庫的敘述，正確的是

A.下水庫主要的作用是蓄積上水庫向下流動的水

B.下水庫海拔較低，落差較小，發電量少

C.上水庫海拔高，庫容的面積更大

D.上水庫工程建設的難度一般比下水庫更大

3.在一天中，把下水庫的水用泵抽到上水庫的時間主要集中在

A.上午 B.下午

C.前半夜 D.後半夜

解析與答案

1.C【解析】從抽水蓄能電站工作原理示意圖中可以看出，該電站將水從低處水庫抽到高處水庫，提高水的勢能，增加下流速度，從而實現發電。據此推測，該電站發電時期為用電量高峰時期，而在水電較少的時期，將部分電能用於抽水，從而調節不同時期的電力供應。

2.D【解析】從上題分析可知，上水庫的主要作用是蓄積由下水庫所抽調的水，而下水庫的主要作用是發電。上水庫海拔高，庫容面積小，工程建設的難度較大。

3.D【解析】根據抽水蓄能電站工作原理推測，該電站發電時期為用電量高峰時期，而在水電較少的時期，將部分電能用於抽水，因此把下水庫的水用泵抽到上水庫的時間主要集中在用電量較少的後半夜。

練習二

閱讀下列材料，回答4—6題。

材料一：天荒坪電站位於浙江安吉。該電站分上下水庫，晚上利用其它電廠過剩電力將下水庫的水抽取到上水庫。白天利用上下水庫之間600米高的水頭落差進行發電。

材料二：發電廠對電的「出廠價」實行峰谷差價，在用電高峰時段價格相對高些，在低谷時段價格相對低些。工業用電比居民用電的差價更大。按照國家產業政策要求，浙江省對電解鋁、鐵合金、電石、燒鹼、水泥、鋼鐵等6個高耗能行業進行分類，試行差別電價。這項措施對大型企業的用電制約很大，迫使企業進行改造。

4.建設天荒坪抽水蓄能電站的主要目的是

A.節約礦物能源，降低能源消耗

B.利用峰谷電價的差價獲取利潤

C.減輕大氣污染，降低霧霾出現頻率

D.促進浙江省旅遊業發展

5.天荒坪電站對高耗能行業而言

A.提供能源保證 B.提供原料

C.抑制了行業發展 D.提供了市場

6.浙江省對高耗能行業試行差別電價的這一舉措，特別體現了可持續發展的什麼思路？A.鼓勵經濟增長

B.保證資源的最大利用率

C.謀求社會的全面進步

D.保證良好的生態環境

解析與答案

4.B【解析】根據材料一分析，天荒坪水電站白天利用水頭落差發電，並沒有減少礦物燃料使用，A、C錯；水電站建設可作為旅遊資源，但不是主要目的，結合材料二該發電廠實行峰谷差價，用電高峰提高價格，低谷階段價格較低，可知該水電站利用差價獲取利潤，B項正確。

5.A【解析】該水電站增加了華東電網的調峰能力，對高耗能產業提供能源保證，並不能提供原料和市場，B、D錯，A正確；雖對高耗能工業有影響，但並不是制約行業發展，C錯。

6.D【解析】因實行差別電價，迫使高耗能企業改造，提高資源利用率，減少礦物燃料使用，改善生態環境，故選D項。

練習三

抽水蓄能電站是利用電網負荷低谷時的電力，由下水庫抽水到上水庫蓄能，待電網高峰負荷時，放水回到下水庫發電的水電站。我國規劃建設了數量眾多的抽水蓄能電站。下圖為抽水蓄能電站組成示意圖。據此回答7—9題。

7.華北地區抽水蓄能電站建設的最主要目的是

A.增加水資源的儲存量

B.循環利用水能資源

C.提高電網運行的穩定性

D.增加能源供給

8.一天中，把下水庫的水回抽到上水庫的時間段主要是

A.0:00～6:00 B.8:00～11:00

C.14:00～18:00 D.19:00～23:00

9.近幾年，我國在西北地區規劃建設多座抽水蓄能電站，主要因為西北地區

A.經濟發展較快，常規能源短缺

B.太陽能、風能等新能源發展快

C.全球變暖，降水增多

D.水資源短缺

解析與答案

7.C【解析】抽水蓄能電站興建有多種目的，如增加能源供給，拉動經濟發展，發展旅遊業，調節電網穩定性等。華北地區水資源及水能資源較少，電網中火電比重大，缺少經濟的高峰手段，電網安全受威脅，建設抽水蓄能電站的主要目的應是調節電網的穩定性。

8.A【解析】把下水庫的水回抽到上水庫，需要消耗能源，因此應選用電量少、電網電量充足的時段。0：00-6：00時段為後半夜，人們生產生活用電量少，電網中電量盈餘。

9.B【解析】近幾年，西北地區太陽能、風能開發利用增加，在電網中占的比重增加，但太陽能、風能發電不穩定，對電網安全形威脅，因此需要建抽水蓄能電站來調節電網的穩定性。

圖文參考自網路，侵權刪

END

關

注

我

們

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