专家访谈：抽水蓄能电站的环保节能之道-北极星水力发电网

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11月27日，由21CN组织的“海南三日科普游”正式启动，网友科普团由广州出发前往海口，实地参观海南琼中抽水蓄能电站，开始为期3天科普之旅。

为了对抽水蓄能电站有更多了解，“海南三日科普游”活动开展前，21CN在官方微博上收集了大量网友的提问，并特邀水力能源研究领域专家梁兴博士为其解答。

以下为访谈内容：

问：抽水蓄能电站是干什么的?什么样的工作原理?能否用通俗的语言向网友们普及一下?

答：对一个国家或者地区而言，每一天用电量都存在着峰谷差异，比如上海市在上午10点-11点，下午2点-3点和晚上7点-9点左右存在着明显的用电高峰，一天中最高的用电量与最低用电量相差数百万千瓦，而电力是必须及时消耗的，电厂发多少电用户就要消耗多少电。为解决每日用电峰谷差异的问题，最直接的有两个办法，第一个是根据用电负荷的变化开启或者停止发电机组，但是火力发电机组、核电机组以及部分水电机组由于其自身设计特点和运行要求，如果频繁起停机组，将直接影响到机组的使用寿命和运行安全，因此对存在着明显用电峰谷差异的大电网而言，不宜采用该方法。第二种方法就是我们大家所关心的抽水蓄能，它能够在用电高峰将多余电能“存储”起来，在用电低谷则将存储的电能释放出来。在实际中，对于大电网而言，其供电量可以分为两部分，一部分是由火力发电机组、核电机组和大型水电机组等组成，在用电量发生变化时，其发电量却基本保持不变;同时利用抽水蓄能机组、小型水电机组等完成“调峰填谷”作用。

抽水蓄能工作原理：抽水蓄能电站的一个关键设备就是水泵水轮机，在用电低谷期，抽水蓄能电站在水泵工况运行，将水从下游水库(位置较低)抽到上游水库(位置较高)，把多余的电能转化成为水的势能存储起来;在用电高峰期，抽水蓄能电站在水轮机工况运行，水从上游水库流向下游水库冲击水轮机作功进而发电，将存储的水势能转化为电能，弥补用电高峰的需求。

问：抽水蓄能起哪些作用?

答：抽水蓄能电站的作用主要有调峰填谷、调频调相、事故备用和黑启动等。

(1)调峰填谷：在用电谷期，抽水蓄能电站将水从下游水库(位置较低)抽到上游水库(位置较高)，把多余的电能转化成为水的势能存储起来;在用电高峰，则利用水从上游水库流向下游水库冲击水轮机作功进而发电，将存储的水势能转化为电能，弥补用电高峰的需求。

(2)调频调相：简单的说，供电质量两个重要参数是频率和电压，比如家庭用电要求是220V50Hz，但是当电网电量供需发生变化(负荷变化)时，电的频率和电压等参数也会发生波动，直接影响到供电质量。而抽水蓄能电站起动速度快，其出力(相当于瞬时发电量)可以在一个较大范围内灵活调整，是一种优良的调频调相设施。

(3)事故备用和黑启动：由于抽水蓄能电站机组起动到满负荷只需1-2分钟，而且运行工况调整、转换的速度也快，也能够黑启动(黑启动是指出现系统解列事故后，要求机组在无电源的情况下迅速起动)，是电网最佳的紧急事故备用机组。

由于上述作用，抽水蓄能电站能够有效的提高火、水、核电站的综合利用率，降低系统能耗，提高电网的可靠性。

问：抽水蓄能电站是适合中国的选择吗?看到很多说国外建了这种电站的项目，但是这适合中国的情况吗?

答：抽水蓄能电站是否适合，与电网供电来源密不可分。电网供电来源一般可以分为两类：一类是以火电(或核电)为主;另一类是以水电为主或水、火比例大致相当。对于前者，由于火电机组、核电机组不宜频繁起动，电网需要抽水蓄能电站承担调峰填谷、调频调相和紧急事故备用等作用;对于后者，水电机组有一定的调蓄能力，但是如果电网中水电站属于年调节以下的情况较多，比如，电站属于季调节型，即所在河流有较明显的枯水期和汛期，在汛期时，若要利用水电调峰，则只能白白放掉水而不能用来发电，降低了电站经济效益，对于此类电网，配备了抽水蓄能电站后，就可以减少或避免汛期弃水，提高经济效益并改善水电汛期运行状况，也能增强电网调控能力。对我国而言，从发电总量上来看，2012年火力发电量占全国总发电量的78.6%，水力发电量占17.4%，其余为核电和风电等新能源发电量;从地域分布上分析，北方火电居多，西南地区水电居多，核电则多处于沿海地区;从水电特性上分析，相当大一部分水电站，比如三峡、葛洲坝都属于季调节水电站;因此，不论是从电网实际调控需求，还是从电站经济运行角度考虑，都是需要兴建大量的抽水蓄能电站。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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