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综合来看,通过抽水蓄能和特高压电网相互配合,丰宁(二期)、文登、蟠龙抽蓄建成后,经济、社会、环境效益巨大。
一是改善特高压电网的运行特性,更好地接纳区外来电,提高对“三北”、西南等地区清洁能源的消纳能力。河北、山东和重庆电网均为受端地区,在受端地区布局大型抽水蓄能电站,能够承担特高压电网的有功、无功平衡功能,有效平抑区外来电的波动,为受端地区接纳远距离、大规模区外来电提供重要的动态支撑,提高特高压等跨区输电通道的利用效率和输电量。同时,通过统筹配置送受端地区调峰资源,并充分发挥抽水蓄能电站的削峰填谷功能,能够提高清洁能源整体消纳能力,为远距离、大规模消纳跨区清洁能源奠定基础。预计2020年“三北”风电将超过1.6亿千瓦、光伏发电4000万千瓦,需要外送1亿千瓦以上。丰宁(二期)、文登、蟠龙抽蓄投运后,将有力支撑“外电入冀”、“外电入鲁”等战略实施,破解“三北”地区弃风、弃光困局,更好地消纳跨区清洁能源。
二是提高电力系统安全可靠性,在特高压电网中充分发挥“稳定器”、“调节器”、“平衡器”的作用。抽水蓄能机组启停便捷、反应迅速,是技术成熟、经济合理的系统备用电源,对稳定系统频率、提供事故支援、提高电力系统稳定性具有重要作用。以180万千瓦规模的抽水蓄能为例,可以在5分钟内由满负荷抽水转变为满负荷发电,提供360万千瓦的事故支援能力。根据我国能源资源禀赋和“西电东送、北电南供”的电力流向和规模,国家电网规划2020年形成清晰的送、受端电网格局,建成“三华”(华北、华中、华东)同步电网和19回特高压直流,形成“强交强直”电网结构。在电力系统中配备足够容量的抽水蓄能电站,启停灵活、反应快速,可以有效保障电网安全稳定运行。
三是优化当地电源结构,缓解系统调峰调频压力,支撑当地新能源高效消纳,配合当地核电发展。目前,河北、山东等地区电源结构以火电机组为主,系统调峰手段主要依靠燃煤火电,灵活电源比例严重偏低,其中,山东电网中的供热机组比例较大,在供热期供热机组实行“以热定电”,系统调峰及备用容量更是明显不足。重庆地区水电丰枯出力悬殊,“丰余枯缺”矛盾突出,在枯水期系统调节能力较为紧张。建设丰宁(二期)、文登、蟠龙抽蓄等一批具有良好调节性能、经济高效的抽水蓄能电站,可以有效提高系统调峰能力,同时,可以满足河北、山东等地风电快速增长所增加的部分调峰需求,保障本地新能源的就近高效消纳,为当地大规模发展新能源提供有利条件。此外,抽水蓄能电站还可以配合山东等地的核电发展,保障核电带基荷稳定运行,提高核电站的运行效益和安全性。
四是提高系统整体经济性,促进节能减排和大气污染防治。建设抽水蓄能电站能够替代一定容量的煤电机组,发挥容量效益,同时,可提高燃煤火电机组带基荷、腰荷的时间及负荷率,减少全网供电煤耗,减少火电机组参与深度调峰及启停调峰的次数,提高网内运行机组的整体经济性。综合考虑替代煤电机组和多消纳清洁能源的效果,建设丰宁(二期)、文登、蟠龙抽蓄,每年可节约原煤消耗291万吨,减排烟尘0.3万吨、二氧化硫1.4万吨、氮氧化物1.3万吨、二氧化碳485万吨,有效促进节能减排和大气污染防治。
五是有力拉动经济增长,扩大就业,增加税收,带动旅游业综合发展,推动装备制造业转型升级。抽水蓄能电站投资大、建设周期长,具有带动力强、中长期经济效益显著等优势,对稳增长、调结构、惠民生将发挥十分关键的拉动作用。根据投资估算,建设丰宁(二期)、文登、蟠龙抽蓄,将增加发电装备制造业产值111亿元,拉动GDP增长136亿元,可提供就业岗位4.1万个,将有力拉动经济增长,并将推进抽水蓄能设备国产化,推动装备制造业转型升级。
目前,国家电网公司经营区域内在运抽水蓄能电站装机容量达到1674.5万千瓦,在建规模达到1880万千瓦。预计2017年左右,我国抽水蓄能装机将达到3300万千瓦,超过美国成为世界上抽水蓄能电站第一大国。“十三五”期间,我国将继续加快特高压电网建设,清洁能源也将继续快速发展,预计2020年,我国风电、太阳能发电装机将分别达到2.4亿千瓦、1亿千瓦,这必然要求系统调节能力和保障手段的同步增强。加快建设抽水蓄能电站在保障能源电力安全、促进清洁能源消纳、提高能效、治理雾霾、拉动经济增长、服务民生中的战略意义和全局影响更加凸显。
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