抽水蓄能靈活響應 保障電力可靠供應

2021-10-21 09:39 來源: 打印 掃碼手機看

  10月15日1時54分,國網新源控股有限公司江蘇宜興抽水蓄能電站接到臨時調度指令,迅速將正在抽水的3號機組轉停機,保障電網頻率穩定和潮流平衡,這也是該電站9月份以來第21次響應華東電網臨時調度指令開展緊急啟停或負荷調整。

  據統計,9月1日至10月15日,國網新源公司21家在運抽水蓄能電站發電量32.95億千瓦時,同比增加31.34%;抽水電量41.10億千瓦時,同比增加32.28%,綜合利用小時數同比增加24.1%。其間,各抽水蓄能電站運行強度大幅提升。

  在東北地區,吉林敦化抽水蓄能電站1號機組綜合利用小時數位列該公司83臺抽蓄機組之首,10月12~13日該電站2、3號機組投產,為東北電網再增加70萬千瓦供電和調峰能力;遼寧蒲石河抽水蓄能電站機組發電臺次同比增幅超52%,有力支撐了當地電網穩定運行。

  保障大電網安全  促進新能源消納

  國家電網公司經營區在運抽水蓄能電站28座、裝機2341萬千瓦,在建35座、裝機4853萬千瓦,保障著大電網的安全穩定運行。

  目前世界在建裝機規模最大的抽水蓄能電站——河北豐寧抽水蓄能電站,是2022年北京冬奧會配套綠色能源重點工程,總裝機容量達到360萬千瓦,12臺機組全部投運后,每年可促進消納風電、太陽能發電超過87億千瓦時。

  位于遼寧丹東的蒲石河抽水蓄能電站是我國東北地區建成的第一座大型抽水蓄能電站。

  今年,為助力東北地區風電消納,蒲石河抽水蓄能電站響應調度指令要求,臨時啟動機組抽水777臺次;為保障東北電網運行的穩定性,4臺機組單日最高啟動次數達到21次。

  “作為以新能源為主體的新型電力系統的重要組成部分,抽水蓄能電站可以有效應對新能源發電的隨機性和波動性,它的雙倍調節能力能滿足新能源‘靠天吃飯’帶來的靈活調節需求。”國網新源公司發展部主任余賢華說。

  作為電網調峰的重要手段,抽水蓄能電站能夠有效調節電力生產、供應、使用之間的動態平衡,助力大電網平穩運行。

  9月份以來,國網新源公司抽水蓄能電站發電臺次同比增加45.74%,抽水臺次同比增加39.15%,調用頻次提升幅度明顯。

  特別是在華北區域對抽水蓄能機組調用頻次大幅增加,其中河北張河灣、山西西龍池兩家抽水蓄能電站運行強度同比增加一倍以上,山東泰安抽水蓄能電站機組單日啟動次數高達47次,創該公司全部機組歷史最高紀錄。

  國網新源公司統籌調度抽水蓄能電站響應各地電網調節需求,嚴格執行調度指令,以優質服務保障電網安全穩定運行和可靠供電,進一步發揮抽水蓄能服務大電網的作用。

  其中,山東泰安抽水蓄能電站大功率缺額智能決策系統正確動作,自動切2臺抽水機組、開1臺機組發電頂出力支撐山東電網頻率穩定;湖南黑麋峰抽水蓄能電站在國慶期間共臨時增開機組21臺次,并緊急調整負荷應對電網突發情況;華東地區7家抽水蓄能電站多臺次臨時啟停或調整計劃參與大電網調頻。

  針對當前電力供需緊張狀況,國網新源公司21臺抽水蓄能機組、6臺常規水電機組的停役檢修工期安排被推遲或取消。

  該公司將持續做好抽水蓄能設備運維和優質服務,服從電網統一調度,提高設備健康水平,確保抽水蓄能機組隨調隨啟,關鍵時刻開得出、頂得上、穩得住,為今冬明春電網安全穩定運行和可靠供電提供強有力的支撐。

  創新施工工藝  建設精品工程

  “癸丑之三月晦,自寧海出西門。云散日朗,人意山光,俱有喜態。”在《徐霞客游記》開篇第一句描述的浙江寧海縣,青山碧水間,一座抽水蓄能電站正在緊鑼密鼓地建設中。

  伴隨著機器的轟鳴聲,超小轉彎半徑硬巖全斷面隧道掘進機(TBM)在181天的掘進作業后,從寧海抽水蓄能電站工程廠房自流排水洞出洞。

  在直徑3.5米、長2522.4米的隧洞內,巖壁上一環環淺淺的紋理,是TBM穿行的痕跡,也是國家電網公司抽水蓄能電站隧洞施工工藝的體現。

  國網新源公司副總經理路振剛說:“新源公司在建抽水蓄能電站共有30座,可以通過統一洞徑,用TBM在一個電站打完,再接著打另一個,實現迭代長打,這是管理突破。此外,TBM能夠實現小轉彎,可以把原來上下三層獨立的洞室串到一起變成螺旋形的長洞,實現短洞長打,這是技術突破。”電站群的建設讓TBM利用效率更高,攤薄了單個項目成本,實現經濟效益最大化。

  目前,除了超小轉彎半徑TBM在推廣應用,大斷面平洞TBM、斜井TBM、可變徑TBM等系列設備應用試點和TBM施工洞室支護方案、定額編制等配套研究工作也在有序推進。

  針對抽水蓄能電站輸水隧洞布置特點,該公司還創新應用高精度定向鉆結合反井鉆進行陡傾角、長斜井開挖施工,創新了斜井施工新工藝。

  國家電網公司始終將科技創新擺在突出重要位置,國網新源公司聯合有關高校、科研院所、設計院、制造廠家等單位開展攻關,歷時十余年,在抽水蓄能水泵水輪機、發電電動機、計算機監控系統、靜止變頻系統、調速系統、勵磁系統、繼電保護系統及調試、運行和其他輔助裝備等方面取得全面突破。

  我國首座700米級水頭抽水蓄能電站——吉林敦化抽水蓄能電站1號機組于今年6月投產發電。

  工程在電站設計、制造、安裝,機組水力、電機、結構等多方面取得了重大突破:電站設計的出線電纜為國內最長單根無中間接頭500千伏交聯聚乙烯高壓電纜;機組額定水頭655米,最高揚程達712米,是我國首次自主研制的700米級超高水頭、高轉速、大容量抽水蓄能機組;發電機采用“一根軸”結構,解決了高轉速機組擺度控制難題;推力軸承創新采用噴淋式冷卻方式,提高了機組效率和推力軸承的承載能力。

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