登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
(来源:抽水蓄能行业分会 作者:宗万波)
摘要:为了方便对比不同项目间机组设计、加工制造等的难易程度,大体掌握水力发电机组的发展水平,本文通过探讨水电站及抽水蓄能电站机组设计、加工制造的关键点,提出机组综合难度系数。在业内常用的加工难度系数基础上,考虑水力设计、变幅及比速系数、相对海拔等设计因素,对机组难度进行对比评价。
关键词:水电 机组 综合难度 对比
引言
水电站和抽水蓄能电站设计前期,经常需要初选若干装机台数和单机容量方案进行可行性、合理性、经济性等方面的论证比较。对于单机容量是否合适,目前多数设计单位根据已运行电站水轮机(水泵水轮机)和发电机(发电电动机)参数,结合行业常用的制造难度系数和尺寸利用系数等进行大略分析判断。而此类系数偏重于机组水头、单位尺寸容量、结构受力等加工工艺、制造难度的计算,并未反应电站水头变幅、机组参数水平高低及海拔等设计因素,不能全面反应项目的水力开发和电气设计可行性和合理性。
为能够较为全面的对比不同方案间机组选型的可行性和合理性,反应各方案机组设计、水力开发、加工制造等综合难度,本文通过分析机组设计开发难点和关键点,结合业内常用的加工制造难度系数,提出一种水轮机(水泵水轮机)和发电机(发电电动机)综合难度系数测算方法,供前期比选时判断方案的可行性。
1 综合难度测算
1.1 水轮机(水泵水轮机)
水头变幅对于水轮机(水泵水轮机)的水力设计来说属于关键点之一,不论是常规电站的最大最小水头比值还是蓄能电站的最大扬程与最小水头比,在转轮水力设计都需特别关注,水头变幅大往往转轮设计难度也大。比速系数一般意义上可作为转轮先进程度的代表,随着技术进步,水轮机(水泵水轮机)的比速系数也在逐渐变大。
一般来说,水轮机(水泵水轮机)运行水头越高,转轮直径越大,水轮机的座环、底环、顶盖、导叶、转轮等部件在强度、刚度等方面的要求就越高,水轮机的制造难度也越大。目前业内常用TD=Hmax×D12/1000来计算制造难度系数并进行对比。
经综合考虑转轮水力设计难度、技术进步,提出利用最大水头(最高扬程)Hmax、转轮直径D1、比速系数K、水头变幅K1等几个水轮机(水泵水轮机)关键参数,提出公式K1×K×Hmax×D12/105来计算水轮机(水泵水轮机)综合难度系数Cdt。与目前常用公式相比,测算水轮机(水泵水轮机)综合难度系数时增加了水头变幅及机组参数水平选择等设计因素,能够较全面的反应方案的可行性和合理性,并且计算较为简便、通俗易懂。
计算常规电站水轮机综合难度系数时,比速系数K为水轮机额定水头比速系数、水头变幅K1为最大水头与最小水头比值;计算抽水蓄能电站水泵水轮机综合难度系数时,比速系数K为水泵工况最小扬程比速系数、水头变幅K1为最大扬程与最小水头比值。
1.2 发电机(发电电动机)
目前一般通过计算制造难度系数Sn×nf/10000,对不同项目发电机(发电电动机)难度进行对比分析。制造难度系数计算公式中机组容量大小主要限制发电机(发电电动机)的通风散热,电磁负荷及参数等;飞逸转速则考验机组结构设计,转速高旋转部件应力水平高、安全性要求就高,结构设计就困难。虽然发电机(发电电动机)制造难度系数间接包含了诸如槽电流、推力负荷、冷却方式等,但制造难度系数没有反映不同项目海拔变化时机组绝缘水平的不同。
为了能以一个相对统一的基础,更直观的比较不同项目发电机(发电电动机)水平,本文提出利用视在功率Sn、飞逸转速nf,并引入相对海拔Ka,提出公式Ka×Sn×nf/ 10000来计算发电机(发电电动机)综合难度系数Cdg。一般随着海拔高度越高,发电机(发电电动机)绝缘防护等方面设计难度就越大。为了方便对比,考虑取高压产品的海拔修正系数作为相对海拔Ka,反映不同项目机组的难度。海拔高度和相对海拔系数关系见下表1。
表1 海拔高度和相对海拔系数关系表
2 案例对比
下面结合实例对综合难度系数测算作进一步的详细比较。任选若干工程,分别利用制造难度系数和综合难度系数计算方法,对比计算各项目机组难度。
表2 机组制造难度系数和综合难度系数对比表
以常规水电站计算结果来看,白鹤滩(最大水头243.1m、右岸转轮直径8.723m、水头变幅1.483)作为目前国内单机容量最大的机组,其水轮机制造难度和综合难度均排在前列;锦屏二级(最大水头318.8m、转轮直径6.57m、水头变幅1.142)虽然制造难度较大,但因水头变幅较小且水轮机参数水平不高,所以水轮机综合难度不大;三峡(最大水头113.0m、右岸转轮直径10.44m、水头变幅1.850)因水头变幅大且参数水平高,所以水轮机综合难度不小。以抽水蓄能电站计算结果来看,仙居(最大扬程502.9m、转轮直径D1=4.8575m、水头变幅1.195)综合难度系数481.27,接近三峡右岸水轮机水平;阳江(最大扬程705.9m、转轮直径D1=4.332m、水头变幅1.127)综合难度系数575.53,长龙山(最大扬程750.3m、转轮直径D1=4.352m、水头变幅1.124)综合难度系数561.27,与白鹤滩处于同一水平;天台(最大扬程777.0m、转轮直径D1=4.6m、水头变幅1.111),作为目前国内水头最高、单机容量最大的抽水蓄能机组,其水泵水轮机制造难度和综合难度最大。由于抽水蓄能电站水泵水轮机设计时,需要考虑水轮机和水泵两种运行状态且水泵工况最低扬程比速系数较大,设计上需要满足的因素较多,所以抽水蓄能电站的综合难度系数计算结果相比常规电站较大。另外,初步对比的几个项目由于海拔都不高,所以发电机和发电电动机综合难度系数与制造难度系数一致。
3 结语
按照本文提出的常规水电站和抽水蓄能电站水轮机(水泵水轮机)综合难度系数公式,计算出的各项目综合难度与常规制造难度系数对比排序稍有不同,主要是因为新增水头变幅和水轮机参数水平等因素。而目前开展工作的项目所在地相对海拔系数修正不大,故发电机(发电电动机)的综合难度与常规制造难度系数基本无差别。总的来说,本文提出的计算公式,比较全面的反应了不同项目水轮机(水泵水轮机)和发电机(发电电动机)设计开发、加工制造等综合难度。
需要注意的是,随着设计手段进步,水轮机(水泵水轮机)和发电机(发电电动机)综合难度系数计算值会逐渐变大。使用本文提出的公式判断方案可行性时,应关注相关项目的设计及投运时间。
参考文献
[1] 田树棠,苑连军,阮全荣. 黄河拉西瓦水电机组可行性分析[C]//中国水力发电工程学会,2003年大型水电机组技术研讨会论文集,2003年11月4日-7日,宜昌,中国.
[2] 冯真秋,吴胜华. 锦屏二级水电站水轮发电机组的特点及工程措施[C]//中国水力发电工程学会电气专业委员会,2013年电气学术交流会议论文集,2013年9月25日,深圳,中国.
[3] 赵明琴. 澜沧江侧格水电站机组选型研究[J]. 人民长江,2012,43(15):88-91.
[4] 孙鸿秉. 论龙滩水轮发电机组技术难题及可实现的技术进步[J]. 红水河,2001,20(4):23-28.
[5] 郑建兴,段慧梅,曾艳梅,吴胜. 平江抽水蓄能电站单机容量选择探讨[C]//中国水力发电工程学会电网调峰与抽水蓄能专业委员会,2013年抽水蓄能电站工程建设文集,2013年11月20日,厦门,中国.
[6] 季定泉,宋木仿,代开锋. 银盘电站水轮发电机组主要参数及容量选择[J]. 人民长江,2008,39(4):59-61.
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星电力网获悉,南网储能5月23日发布投资者关系活动记录表指出:根据公司2024年年度股东大会审议通过的《公司2025年计划预算方案》,公司2025年预算营业收入76.42亿元,归母净利润11.49亿元。2025年计划预算是公司根据生产经营、业务发展等因素综合制定,能否实现受到多种因素影响,具有一定的不确
北极星电力网获悉,南网储能5月23日发布投资者关系活动记录表,回答“公司认为未来抽水蓄能是什么样的商业模式?”这一问题时指出:根据633号文,目前公司所属抽水蓄能电站执行两部制电价,包括容量电价和电量电价,容量电价按40年经营期、资本金内部收益率6.5%核定;在电力现货市场尚未运行的地方,电
北极星电力网整理了2025年5月19日至2025年5月23日一周电力项目:涉及火电、水电、核电项目的核准、开工、并网等。火电项目2×660MW燃煤机组三大主机中标公示太仓港协鑫2×66万千瓦扩建项目锅炉成套设备、汽轮发电机组成套设备中标候选人公示。东方汽轮机、上海锅炉厂等预中标。详情点击“疆电入渝”首
北极星储能网获悉,5月23日,辽宁本溪市政府发布了政协代表《关于促进清洁能源发电有序发展的提案》答复,其中显示,辽宁本溪正在积极推进新型储能项目建设。着力构建新型电力系统,加快推进新型储能规范化、多元化、产业化、市场化高质量发展,本溪高新区100MW共享储能示范项目正在加快建设,截至目前
安徽华电芜湖西形冲120万千瓦抽水蓄能电站项目工程监理服务招标公告(招标编号:CHDTDZ010/21-JL-002)一、招标条件中国华电集团有限公司安徽分公司相关项目安徽华电芜湖西形冲120万千瓦抽水蓄能电站项目工程监理服务项目已批准,招标人为安徽华电西形冲抽水蓄能发电有限公司,项目资金为自筹。本项目
四川华电理塘呷洼100万千瓦抽水蓄能电站项目预可行性研究、可行性研究阶段勘察设计招标公告(招标编号:CHDTDZ031/22-QT-007)一、招标条件四川华电理塘呷洼100万千瓦抽水蓄能电站项目预可行性研究、可行性研究阶段勘察设计项目已批准,招标人为四川华电新能源有限公司,项目资金为项目自筹。本项目已
近日,国内首台全参数模拟变速抽蓄试验平台建成并通过出厂验收。该平台由南网储能公司与华中科技大学联合研制,将用于广东肇庆浪江300兆瓦和惠州中洞400兆瓦国产大型变速抽水蓄能机组研发制造,为两项重大工程提供全工况模拟技术验证。该平台配备了完整的一套实际机组缩比样机,包括模拟发电电动机、模
近日,广东、云南、海南新能源装机相继突破7000万千瓦、6000万千瓦、1000万千瓦大关,新能源已成为广东、海南第一大电源,在云南,新能源是仅次于水电的第二大电源。据中新社报道,新能源“挑大梁”后,南方电网公司采取多项措施应对新能源高比例运行挑战,保障电力稳定供应。南方电网公司建成了新能源
江西寻乌抽水蓄能电站通风兼安全洞工程施工招标公告(招标编号:T251100130422)项目所在地区:江西省,赣州市,寻乌县一、招标条件本江西寻乌抽水蓄能电站通风兼安全洞工程施工项目已获批准,项目资金来源为招标人自有资金和自筹资金,招标人为江西寻乌抽水蓄能有限公司,招标代理机构为三峡国际招标
随着2024年报及2025一季报全面披露,已释放出明显的前瞻信号,能源领域基础稳、优势多、韧性强、潜能大。Wind数据显示,2024年电力板块整体表现稳健,总营收为1.8256万亿元,各细分行业均有不同程度的增长。这也意味着在用电需求增长、新能源快速发展、火电成本改善和一系列政策支持下,电力板块的收入
5月20日,在2025能源电力转型国际论坛“新型电力系统技术创新”专题研讨会上,电网头条记者采访了南非电力公司总裁办公室主任提纳格兰·尚玛甘。提纳格兰·尚玛甘认为,全球变暖加剧使得能源转型在减少碳排放方面变得既紧迫又必要。对南非而言,降低碳排放与保障能源安全同等重要。南非也面临可再生能
北极星电力网获悉,南网储能5月23日发布投资者关系活动记录表,回答“公司认为未来抽水蓄能是什么样的商业模式?”这一问题时指出:根据633号文,目前公司所属抽水蓄能电站执行两部制电价,包括容量电价和电量电价,容量电价按40年经营期、资本金内部收益率6.5%核定;在电力现货市场尚未运行的地方,电
北极星电力网整理了2025年5月19日至2025年5月23日一周电力项目:涉及火电、水电、核电项目的核准、开工、并网等。火电项目2×660MW燃煤机组三大主机中标公示太仓港协鑫2×66万千瓦扩建项目锅炉成套设备、汽轮发电机组成套设备中标候选人公示。东方汽轮机、上海锅炉厂等预中标。详情点击“疆电入渝”首
安徽华电芜湖西形冲120万千瓦抽水蓄能电站项目工程监理服务招标公告(招标编号:CHDTDZ010/21-JL-002)一、招标条件中国华电集团有限公司安徽分公司相关项目安徽华电芜湖西形冲120万千瓦抽水蓄能电站项目工程监理服务项目已批准,招标人为安徽华电西形冲抽水蓄能发电有限公司,项目资金为自筹。本项目
四川华电理塘呷洼100万千瓦抽水蓄能电站项目预可行性研究、可行性研究阶段勘察设计招标公告(招标编号:CHDTDZ031/22-QT-007)一、招标条件四川华电理塘呷洼100万千瓦抽水蓄能电站项目预可行性研究、可行性研究阶段勘察设计项目已批准,招标人为四川华电新能源有限公司,项目资金为项目自筹。本项目已
5月21日22时23分,随着500千伏至福甲线合闸成,海南500千伏主网架工程的首条线路建成投产,标志着海南电网网架迭代升级进入快车道。该工程已纳入国家“十四五”电力发展规划和海南自贸港重大项目建设清单,对构建海南新型电力系统示范省具有里程碑意义。500千伏至福甲线总投资约7.37亿元,线路全长124.
江西寻乌抽水蓄能电站通风兼安全洞工程施工招标公告(招标编号:T251100130422)项目所在地区:江西省,赣州市,寻乌县一、招标条件本江西寻乌抽水蓄能电站通风兼安全洞工程施工项目已获批准,项目资金来源为招标人自有资金和自筹资金,招标人为江西寻乌抽水蓄能有限公司,招标代理机构为三峡国际招标
5月17日11时35分,河南电网风光新能源发电出力创新高,达3625万千瓦,其中风电1264万千瓦、光伏发电2361万千瓦,占同时刻用电负荷的67.6%。5月19日,河南电网风光新能源发电量首次超5亿千瓦时,达到5.03亿千瓦时,占当日河南电网用电量的42%。截至目前,河南风光新能源发电装机达到7285万千瓦(风电245
5月20日,国网冀北经研院撰写的一项案例《“承德绿动零碳先行”冀北地区争创零碳城市实践案例》入选2025能源电力转型国际论坛“城市电网零碳发展”分论坛的国网宣传册,成为国网公司发布的十个代表性项目之一。2025能源电力转型国际论坛以“新型电力系统加速能源转型”为主题,“城市电网零碳发展”是
“抽水蓄能+”打造能源转型的超级调节器——“抽水蓄能电站发展与展望”专题研讨会观察全球可再生能源装机规模正持续攀升。2024年全球可再生能源新增装机容量约5.85亿千瓦,占全部电力新增装机的92.5%。然而,风电、光伏的波动性和间歇性对电力系统稳定性提出严峻挑战。在5月20日国际大坝委员会第28届
当前,中国正着力构建清洁低碳、安全高效的新型能源体系。随着风、光等新能源装机规模和发电量比例的不断上升,其波动性、间歇性与电网安全之间的矛盾也日益凸显。近年来,抽水蓄能技术发展为这一难题提供了解决方案。20日,国际大坝委员会第28届大会暨第93届年会抽水蓄能电站发展与展望专题研讨会在成
多能互补模式为全球绿色发展提供新范式——“水风光蓄一体化基地建设”专题研讨会观察作为全球能源转型的关键路径,水风光蓄一体化开发不仅是落实“双碳”目标的重要抓手,更是推动能源安全、生态保护与经济协同发展的战略选择。5月18日,在国际大坝委员会第28届大会暨第93届年会“水风光蓄一体化基地
电力规划的重点是按照宏观政策指引,以可控成本合理部署各类电力资源来保障长期的电力安全,权衡“低碳、经济、安全”三元目标。过去以常规电源为主、用电负荷平稳增长的电力系统在开展规划时,主要考虑电力电量的供需平衡、各类电力资源的可开发潜力和技术特性、应急备用能力及环境政策要求等约束条件
北极星电力网获悉,南网储能5月23日发布投资者关系活动记录表,回答“公司认为未来抽水蓄能是什么样的商业模式?”这一问题时指出:根据633号文,目前公司所属抽水蓄能电站执行两部制电价,包括容量电价和电量电价,容量电价按40年经营期、资本金内部收益率6.5%核定;在电力现货市场尚未运行的地方,电
北极星电力网整理了2025年5月19日至2025年5月23日一周电力项目:涉及火电、水电、核电项目的核准、开工、并网等。火电项目2×660MW燃煤机组三大主机中标公示太仓港协鑫2×66万千瓦扩建项目锅炉成套设备、汽轮发电机组成套设备中标候选人公示。东方汽轮机、上海锅炉厂等预中标。详情点击“疆电入渝”首
北极星储能网获悉,5月22日,由元工电力技术有限公司总承包承建的晋中市元工200MW/200MWh独立储能项目一期工程(220kV归元储能电站)顺利并网投运。项目位于山西省晋中市山西转型综改示范区晋中经济技术开发区,属于独立储能,备案装机容量200MW/200MWh,分两期建设,本期建设容量为100MW/100MWh。主要
北极星储能网讯:5月22日,上海市经济和信息化委员会《上海电力供应环境可持续性关键绩效指标报告(2024年度)》发布。其中指出,2024年,上海市需求响应管理平台签约高压用户4399户,注册负荷集成商45家,共计接入可调节负荷398.25万千瓦,同比增长28%;用户覆盖工业、商业楼宇、电动汽车、铁塔基站、
市场积极因素积累,部分地区高温到来,电厂日耗迅速拉起,“迎峰度夏”到来之前有备煤需求,将支撑市场。供需关系将得到改善,煤价终于在昨日迎来止跌企稳,市场炒作预期增强,但也有社会高库存难以去化、清洁能源发力及经济正在恢复期等多种不利因素,预计难以出现大规模需求释放,煤价止跌后,前景难
安徽华电芜湖西形冲120万千瓦抽水蓄能电站项目工程监理服务招标公告(招标编号:CHDTDZ010/21-JL-002)一、招标条件中国华电集团有限公司安徽分公司相关项目安徽华电芜湖西形冲120万千瓦抽水蓄能电站项目工程监理服务项目已批准,招标人为安徽华电西形冲抽水蓄能发电有限公司,项目资金为自筹。本项目
四川华电理塘呷洼100万千瓦抽水蓄能电站项目预可行性研究、可行性研究阶段勘察设计招标公告(招标编号:CHDTDZ031/22-QT-007)一、招标条件四川华电理塘呷洼100万千瓦抽水蓄能电站项目预可行性研究、可行性研究阶段勘察设计项目已批准,招标人为四川华电新能源有限公司,项目资金为项目自筹。本项目已
近日,广东、云南、海南新能源装机相继突破7000万千瓦、6000万千瓦、1000万千瓦大关,新能源已成为广东、海南第一大电源,在云南,新能源是仅次于水电的第二大电源。据中新社报道,新能源“挑大梁”后,南方电网公司采取多项措施应对新能源高比例运行挑战,保障电力稳定供应。南方电网公司建成了新能源
5月22日,云南沧源佤族自治县发展改革局发布沧源佤族自治县2025年第一批新能源项目中选结果公告。公告显示,中选人为华能澜沧江水电股份有限公司,开、竣工时间严格按照《云南省发展和改革委员会云南省能源局关于进一步规范开发行为加快光伏发电发展的通知》(云发改能源〔2023〕264号)执行,完成备案
江西寻乌抽水蓄能电站通风兼安全洞工程施工招标公告(招标编号:T251100130422)项目所在地区:江西省,赣州市,寻乌县一、招标条件本江西寻乌抽水蓄能电站通风兼安全洞工程施工项目已获批准,项目资金来源为招标人自有资金和自筹资金,招标人为江西寻乌抽水蓄能有限公司,招标代理机构为三峡国际招标
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!