12月29日,全球最大的混合式抽水蓄能項(xiàng)目——雅礱江兩河口混合式抽水蓄能項(xiàng)目正式開工建設(shè)。記者從雅礱江流域水電開發(fā)有限公司獲悉,兩河口混蓄項(xiàng)目是該公司在雅礱江中游開發(fā)建設(shè)的梯級混合式抽水蓄能項(xiàng)目,是四川省首個(gè)抽水蓄能項(xiàng)目。同時(shí)該項(xiàng)目是全球最大的混合式抽水蓄能項(xiàng)目、全國大型清潔能源基地中首個(gè)開工的混蓄項(xiàng)目,也是我國海拔最高的大型抽水蓄能項(xiàng)目。拿下多個(gè)“第一”的兩河口混蓄項(xiàng)目有何不同?為何要建?易于推廣嗎?

  最大的區(qū)別是發(fā)電水源不同

  混合式抽水蓄能電站不經(jīng)過抽水即可發(fā)電

  兩河口混合式抽水蓄能項(xiàng)目位于四川省甘孜州雅江縣,依托四川省內(nèi)最大的水庫——兩河口水電站水庫為上庫,下游銜接梯級水電站牙根一級水電站水庫為下庫,擴(kuò)建可逆式機(jī)組,形成兩河口混合式抽水蓄能電站。抽水蓄能是目前最常用的大規(guī)模儲能技術(shù),主要用于電力系統(tǒng)調(diào)峰填谷、調(diào)頻調(diào)相和緊急事故備用等,具有技術(shù)成熟、效率高、容量大、儲能周期不受限制等優(yōu)點(diǎn)。

▲[示意圖1]雅礱江兩河口混蓄電站與兩河口水電站位置▲[示意圖1]雅礱江兩河口混蓄電站與兩河口水電站位置

  混合式抽蓄能電站是兼具抽水蓄能和徑流發(fā)電功能的水電站,電站上水庫有充足的天然徑流補(bǔ)給,既利用天然徑流承擔(dān)常規(guī)發(fā)電和水能綜合利用等任務(wù),又可增加調(diào)峰填谷、事故備用等任務(wù)。混合式抽蓄通常都是利用已有水電站的水庫,擴(kuò)建可逆式機(jī)組,可以增強(qiáng)常規(guī)水電站的調(diào)峰能力。

  混合式抽水蓄能與常規(guī)抽水蓄能最大的區(qū)別是發(fā)電水源不同。混合式抽水蓄能電站的上庫有徑流來水,不經(jīng)過抽水即可發(fā)電;常規(guī)抽水蓄能電站的發(fā)電主要來自于下庫抽水。混合式抽水蓄能電站與常規(guī)抽水蓄能電站都是采用可逆式水泵水輪機(jī)組。常規(guī)抽水蓄能電站一般采用定速可逆式機(jī)組,混合式抽水蓄能電站也一般采用定速可逆式機(jī)組,只有混合式抽水蓄能電站利用的水庫消落深度較大,導(dǎo)致定速可逆式機(jī)組無法適應(yīng)水頭變幅或適應(yīng)水風(fēng)光蓄互補(bǔ)發(fā)電時(shí),才可能采取變速可逆式機(jī)組的方案。

  可逆式機(jī)組是一種兼有水力發(fā)電機(jī)組與電力抽水機(jī)組功用的機(jī)組,由電機(jī)及水機(jī)兩部分組成。電機(jī)兼有發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)的功用,水機(jī)則兼有水輪機(jī)與水泵的功用。作為水力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí),水流從上游經(jīng)過水機(jī)流向下游,使水機(jī)帶動(dòng)電機(jī)發(fā)電;作為電力抽水機(jī)組運(yùn)行時(shí),則由電機(jī)帶動(dòng)水機(jī),將水從下游抽向上游。

  與新能源出力進(jìn)行日內(nèi)互補(bǔ)

  需要更多具備調(diào)節(jié)能力的靈活儲能電源

  記者從雅礱江流域水電開發(fā)有限公司了解到,兩河口水電站是常規(guī)水電,具有多年調(diào)節(jié)能力,通過兩河口水庫實(shí)現(xiàn)對徑流的“蓄豐補(bǔ)枯”調(diào)節(jié),即存蓄豐水期的水量,使枯水年不枯、年內(nèi)的枯水期不枯,進(jìn)而提升下游水電的枯水期出力,從而提高整個(gè)雅礱江流域梯級的水能資源利用,增加梯級發(fā)電效益。

  根據(jù)測算,在不增加投入的條件下,兩河口水庫可為雅礱江中下游、金沙江下游和長江干流電站產(chǎn)生巨大補(bǔ)償效益,增加平枯期年發(fā)電量約342億千瓦時(shí),是兩河口水電站自身發(fā)電量的三倍,超過2021年四川省全社會(huì)用電量的十分之一。

  在國家“雙碳”目標(biāo)下,四川省將大規(guī)模開發(fā)新能源,構(gòu)建新型電力系統(tǒng),為此需要更多的具備調(diào)節(jié)能力的靈活儲能電源,與新能源出力進(jìn)行日內(nèi)互補(bǔ)。兩河口水電站可為350萬千瓦左右的新能源提供調(diào)節(jié)。而兩河口周邊雅江、道孚、理塘、新龍等四縣有超過2000萬千瓦的光伏、風(fēng)電資源,僅依靠兩河口水電站,無法滿足如此大規(guī)模新能源開發(fā)的需要。

  因此,有必要在新能源富集的兩河口周邊,利用兩河口和牙根一級的水庫,建設(shè)兩河口混蓄電站,帶動(dòng)三倍于混蓄裝機(jī)容量的新能源資源的開發(fā)利用。同時(shí)兩河口混蓄電站可充分發(fā)揮獨(dú)特優(yōu)勢,將新能源大發(fā)時(shí)的富余電力通過抽水方式儲存起來,等系統(tǒng)電力短缺時(shí)為電網(wǎng)補(bǔ)充電力,更好地滿足電網(wǎng)需求,助力新型電力系統(tǒng)建設(shè)、助力地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

▲雅礱江兩河口水電站下游面▲雅礱江兩河口水電站下游面

  最主要制約條件是現(xiàn)有上、下水庫庫容條件

  建設(shè)混合式抽水蓄能電站最主要的技術(shù)問題,是避免對已建成的常規(guī)水電站的建設(shè)和運(yùn)行造成影響,不改變原有工程的開發(fā)任務(wù)和綜合利用功能。混合式抽水蓄能電站最主要的制約條件,是現(xiàn)有上水庫和下水庫的庫容條件。由于混合式抽水蓄能電站都是利用現(xiàn)有上下水庫,并且不能干擾現(xiàn)有水庫的運(yùn)行和庫容運(yùn)用。因此,混合式抽水蓄能電站的建設(shè)規(guī)模,主要由上水庫或下水庫富余的可被抽水蓄能利用的發(fā)電蓄能庫容決定。

  常規(guī)抽水蓄能電站一般不會(huì)擴(kuò)建常規(guī)水電機(jī)組、改建為混合式抽水蓄能電站。因?yàn)槌R?guī)抽水蓄能電站上下水庫均根據(jù)抽水蓄能的需要選擇庫址,大多數(shù)上水庫在高程較高的山上開挖筑壩成庫,天然徑流一般較小,難以支撐常規(guī)機(jī)組發(fā)電;下水庫一般不在大江大河上攔河筑壩新建。此外,普通抽水蓄能的調(diào)節(jié)庫容一般只考慮本身發(fā)電蓄能用途,沒有多余的調(diào)節(jié)庫容給常規(guī)水電機(jī)組調(diào)節(jié)。

  紅星新聞?dòng)浾?林聰