一般有哪些电站承担负荷备用容量?急!!十分钟!
负荷储备容量大小
负荷备用容量的大小应根据系统负荷的大小、运行经验并考虑系统中各类电力的比例来确定。一般为最大负荷的2%~5%,大系统取较小值,小系统取较大值。
抽水蓄能电站
从化抽水蓄能电站抽水蓄能电站在用电负荷较低时,利用电能向上水库抽水,在用电负荷高峰时,再向下水库放水发电。又称蓄能水电站。它可以在电网负荷较低时将多余的电能转化为电网高峰期的高值电能,也适用于调频和调相以稳定电力系统的频率和电压,还适用于紧急备用,还可以提高系统中火电厂和核电站的效率。我国抽水蓄能电站建设起步较晚,但由于后发效应,起点相对较高。近年来建设的几座大型抽水蓄能电站的技术达到了世界先进水平。查看精彩图片
目录发展历史发展现状发展趋势分类1。根据电站有无天然径流,2。根据水库调节性能,3。根据电站安装的抽水蓄能机组类型,4。根据版面特点,5。抽水蓄能电站的运行条件。启动模式抽水蓄能电站的发展呈现出容量增长的特征。高开发率在系统中发挥了重要作用,在设计、建设和管理方面有成熟的经验。与常规水电站相比,我国目前正在建设抽水蓄能电站。十三陵抽水蓄能电站广州抽水蓄能电站天荒坪抽水蓄能电站世界最发达历史发展现状及发展趋势分类1。根据电站有无天然径流,2。根据水库调节性能,3。根据电站安装的抽水蓄能机组类型,4。根据版面特点,5。抽水蓄能电站的运行条件。启动模式抽水蓄能电站的发展表明容量大幅增加。高开发率在系统中发挥了重要作用,在设计、建设和管理方面有比较成熟的经验。与常规水电站相比,我国目前正在建设抽水蓄能电站。中国几个抽水蓄能电站简介辽宁蒲石河潘家口抽水蓄能电站和十三陵天荒坪抽水蓄能电站是世界上最发达的抽水蓄能电站。
抽水蓄能电站在国外出现已有一百多年的历史。20世纪60年代末,中国开始研究抽水蓄能电站的发展。1968、1973年建成港南、密云两座小型混合式抽水蓄能电站,装机容量分别为11MW、22MW,与欧美、日本等发达国家和地区相比,[1]20世纪80年代中后期,随着改革开放带来的社会经济快速发展,我国电网规模不断扩大。由于区域水力资源的限制,以火电为主的广东、华北、华东地区可供开发的水电很少,电网缺乏经济调峰手段。电网调峰矛盾日益突出,缺电形势由缺电变为调峰能力不足。建设抽水蓄能电站解决火电为主的电网调峰问题已逐渐达成共识。随着电网经济运行和电源结构调整的要求,一些以水电为主的电网也开始研究建设一定规模的抽水蓄能电站。为此,国家有关部门组织开展了大规模的抽水蓄能电站资源调查和规划选址工作,制定了抽水蓄能电站发展规划,加快了抽水蓄能电站建设步伐。1991年,装机容量为270MW的潘家口混合式抽水蓄能电站率先投产,从而迎来了抽水蓄能电站建设的第一个高潮。[1]上世纪90年代,随着改革开放的深入,国民经济快速发展,抽水蓄能电站建设也进入快速发展期。先后建成了光绪一期、北京十三陵、浙江天荒坪等多个大型抽水蓄能电站。“十五”期间,张河湾、西龙池、白莲河等一批大型抽水蓄能电站相继开工。[1]编辑本节发展现状据统计,截至2009年底,我国已有抽水蓄能电站22座,总容量11545MW。其中大型纯抽水蓄能电站11座(含北京十三陵、广东广州一、二期、浙江天荒坪和桐柏、吉林白山、山东泰安、安徽琅琊山、江苏宜兴、山西西龙池、河北张河湾)10400MW,其余为165438。中国已建和在建的抽水蓄能电站见下表。[1]中国已建和在建抽水蓄能电站统计
1岗南河北平山混合型1×111968.5438+01
2密云北京密云杂交2×111973.438+0438+022
3潘家口河北迁西混合型3×901991.9270
四川蓬溪纯储能在4寸塘口为2×15438+05 . 48648638686
5广州一期广州从化纯储能4× 30019938+0200
6十三陵北京昌平纯储能4× 2005438+0995+02800
7羊卓雍湖藏贡嘎纯储能4×22.51997.590
8溪口浙江风华纯储能2× 401997.438+0280
9广州二期广州从化纯储能4× 3005438+0999+0200
65,438+00天黄平浙江吉安纯储能6× 30,000+30,000,000,000000001.0000000001
11湘洪电安徽金寨混合型2× 40008+080
12天堂湖北罗田纯储能2× 352000.6438+0270
13沙河江苏溧阳纯储能2× 502002.338+000
14汇龙河南南阳纯储能2× 60005.3380+020
15白山吉林华电纯储能2× 15005+0300。
16泰安山东泰安纯储能4× 250006.3380+0000
17桐柏浙江天泰纯储能4 × 3002005.36438+021200
18琅琊山安徽滁州纯储能4×1502006.9600
19宜兴江苏宜兴纯储能4× 2502008.6438+021000
20山西西龙池五台纯储能4× 3002008.6438+02300
河北省井陉县张河湾21纯储能,4×25008+0000.5000000001
22惠州广东惠州纯储能8×3002009.5300
23宝泉河南辉县纯储能4×300在建。
24白莲河湖北罗田纯储能4×300在建。
25 Fomo安徽霍山杂交2×80在建
26蒲石河辽宁宽甸纯储能4×300在建。
27黑麋峰湖南望城纯储能4×300在建。
28响水涧安徽芜湖纯储能4×250在建
29呼和浩特内蒙古纯储能4×300在建
30仙游福建仙游纯储能4×300在建
31溧阳江苏溧阳纯储能6×250在建
目前已通过可研报告、待建的抽水蓄能电站4座,总容量4280MW,已通过预可研报告、正在可研的抽水蓄能电站16座,总容量24500MW,部分项目正在进行预可研,保持一定的项目储备。[1]正在进行初步设计工作的抽水蓄能电站统计表。
1清远广东清远1280待建
2马山江苏无锡600待建
3黑龙江牡丹江荒沟1200待建
4深圳广东深圳1200待建
5北京密云板桥峪1000可行性研究
6丰宁河北丰宁3600可行性研究
7天黄平II浙江安吉2400可行性研究
8文登山东文登1800可行性研究
9广东阳江阳江2400可行性研究
10吉林敦化1200可行性研究
11红石吉林桦甸1200可研究。
12通化吉林通化800可行性研究
13五岳河南光山1000可行性研究
14河南天池河南南阳1200可行性研究
15宝泉二期河南新乡1200可行性研究
16辽宁桓仁800可行性研究
17盘龙重庆綦江1200可行性研究
18浙江建德五龙山2400可行性研究
19泰安二期山东泰安1800可行性研究
20双沟吉林抚松500可行性研究
我国抽水蓄能电站建设虽然起步较晚,但由于后发效应,起点相对较高,近年来建设的几座大型抽水蓄能电站技术达到了世界先进水平。如广州抽水蓄能电站一期、二期总装机容量2400MW,是世界上最大的抽水蓄能电站;天荒坪和广州抽水蓄能电站单机容量300MW,额定转速500r/min,额定水头分别为526m和500m,达到了单级可逆式水泵水轮机的世界先进水平。西龙池抽水蓄能电站单级可逆式水泵水轮机机组最大扬程为704m,仅次于日本葛叶川和神六川抽水蓄能电站机组。十三陵抽水蓄能电站上水库成功采用了全库钢筋混凝土防渗衬砌,渗漏量很小,在世界上也处于领先水平。天荒坪、张河湾、西龙池抽水蓄能电站采用现代沥青混凝土面板技术进行全库流域防渗,处于世界先进水平。[1]编辑本段发展趋势随着我国新兴能源的大规模开发利用,抽水蓄能电站的配置逐渐从过去单一的以电力负荷中心为主发展到电力负荷中心、能源基地、送出终端和落地终端。[1]新能源的快速发展需要加快抽水蓄能电站的建设。
风电作为清洁可再生资源,是国家鼓励发展的产业,核电是国家大力发展的新型能源。风电和核电的大力发展对实现我国能源结构的优化和可持续发展具有不可替代的作用。[1]风能是一种随机、间歇性的能源,风电场无法提供连续稳定的电力,因此发电的稳定性和连续性较差,这给风电并网后电力系统的实时平衡和电网的安全稳定运行带来巨大挑战,风电的运行方式也必然会受到电力系统负荷需求的限制。抽水蓄能电站具有启动灵活、爬坡速度快和低谷储能的特点,可以很好地缓解风电对电力系统的不利影响。[1]核电机组运行成本低,环境污染小,但核电机组使用的燃料危险性高。一旦发生核燃料泄漏事故,将对周边地区造成严重后果;同时,由于单台核电机组容量较大,一旦停运,将对其电网造成较大影响,严重时可能造成整个电网的崩溃。在电网中,必须有调节能力强的电源与之配合。因此,建设一定规模的抽水蓄能电站来配合核电机组的运行,可以帮助核电在核燃料的使用寿命期内尽可能用完燃料,产生更多的电力,不仅有利于燃料的后处理,也有效降低了核电的发电成本。[1]抽水蓄能电站是电力系统中最可靠、最经济、生命周期长、容量大、技术成熟的储能装置,是新能源发展的重要组成部分。通过支持抽水蓄能电站建设,可以降低核电机组运行维护成本,延长机组使用寿命;有效降低风电场并网运行对电网的影响,提高风电场与电网运行的协调性和电网运行的安全性和稳定性。[1]UHV和智能电网的发展需要加快抽水蓄能电站的建设。
目前,国家电网公司正在推进“一专四大”的电网发展战略,即依托大型能源基地,建设由1千伏交流和800千伏DC组成的UHV电网,形成电力“高速公路”,推进大煤电、大水电、大核电、大可再生能源基地集约化发展,实现资源在全国范围内的优化配置。同时,以UHV电网为骨干、各级电网协调发展的坚强电网为基础,发展以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网。UHV交流输电系统的无功平衡和电压控制问题比UHV交流输电系统更加突出。利用大型抽水蓄能电站有功功率和无功功率双向、稳定、快速调节的特性,进行无功平衡,改善UHV电网的无功调节特性,是一种安全、经济的技术措施,对电力系统的无功/电压动态支持具有十分重要的作用。建设一定规模的抽水蓄能电站对电力系统特别是坚强智能电网的稳定安全运行具有重要意义。【1】储能行业处于起步阶段,抽水蓄能建设正在加速。
“储能想必已经呼之欲出了。保守估计,到2020年,整个国内储能行业的市场规模至少可以达到6000亿元,乐观的话甚至可能达到2万亿元。预计未来国家对储能的支持力度还会继续加大。”中国科学院工程热物理研究所所长助理、鄂尔多斯大型储能技术研究所所长谭在上个月举行的“储能国际峰会2012”上说。由此可见储能的巨大魅力和潜力。[1]新能源和可再生能源的研究和开发以及寻求提高能源利用率的先进方法已成为全世界共同关注的首要问题。对于中国这个能源生产和消费大国来说,既有节能减排的需要,也有能源增长支撑经济发展的需要,这就要求大力发展储能产业。[1]前瞻产业研究院发布的《中国储能行业市场前瞻与投资预测分析报告》显示,日益增长的能源消耗,尤其是煤炭、石油等化石燃料的大量使用对环境和全球气候的影响,对人类可持续发展的目标构成严重威胁。根据现有的开采不可再生能源的技术和日夜不断消耗这些化石燃料的速度,预测煤、天然气和石油的使用寿命分别为65,438+000-65,438+020,30-50和65,438+08-30年。显然,21世纪最大的问题和困境可能不是战争和食物,而是能源。[1]近年来,我国电力系统建设处于快速发展阶段,用电高峰时不同程度存在电力供应紧张、有功无功储备不足、输配电能力利用率低、输电效率低等问题。同时,越来越多涉及信息和安全领域的大型工业企业和用户对负荷侧电能质量提出了更高的要求。这些特点为分散式储能系统的发展提供了广阔的空间,储能系统在电力系统中的应用可以达到调峰、提高系统运行稳定性和改善电能质量的目的。[1]抽水蓄能是目前电力系统中最可靠、最经济、寿命周期最长、容量最大的蓄能装置。为了保证大型火电或核电机组在电源端长期稳定运行在最优状态,需要建设抽水蓄能电站承担调峰和负荷调节等任务。到2008年,我国已建成20座抽水蓄能电站,在建11,装机容量1091,000千瓦,占全国总装机容量的1.35%。【1】一般工业国家抽水蓄能装机容量约为5%-10%,日本2006年抽水蓄能装机容量已超过10%。目前,我国抽水蓄能电站的比例明显偏低。随着我国核电和大型火电机组的建设,近年来我国抽水蓄能电站建设明显加快。目前在建规模约14万千瓦,拟建和可研阶段抽水蓄能电站规划规模分别为15万千瓦和2000万千瓦。如果上述项目顺利投产,2020年中国抽水蓄能电站总装机容量将达到6000万千瓦左右。[1]前瞻产业研究院储能行业研究员欧阳高玲表示,储能本身并不是什么新技术,只是从产业角度来看才刚刚兴起,处于起步阶段。到目前为止,中国还没有达到美国和日本把储能作为一个独立的产业并出台特殊扶持政策的水平,尤其是在储能没有付费机制的情况下,储能产业的商业化模式还没有成型。[1]编辑本段分类[2]抽水蓄能电站可根据不同情况分为不同类型。
1.根据电站是否有天然径流
抽水蓄能电站(1)纯抽水蓄能电站:无或仅有少量天然水进入上水库(补充蒸发和渗漏损失),而水体作为能量载体基本保持一定量,仅在一个循环中于上、下水库之间反复使用;抽水蓄能机组全部安装在厂内,主要功能是调峰填谷,承担系统事故备用等任务,不承担常规发电和综合利用等任务。(2)混合式抽水蓄能电站:其上水库有天然径流流入,来水流量已达到可安装常规水轮发电机组承担系统负荷的程度。因此,电厂安装的机组一部分是常规水轮发电机组,另一部分是抽水蓄能机组。相应的,这种电站的发电也是由两部分组成,一部分是抽水蓄能发电,一部分是天然径流发电。因此,这类水电站的功能除了调峰填谷和承担系统事故备用外,还包括常规发电和满足综合利用的要求。
2.根据水库调节性能在(1)天内调整抽水蓄能电站:其运行周期为日周期。储能单元每天承担一次(夜间)或两次(昼夜)高峰负荷,高峰过后,排空上水库,注满下水库;然后利用系统多余的电能在半夜负荷低的时候抽水,第二天早上上水库满了下水库排空。纯抽水蓄能电站多为日常蓄水设计。
(2)周调节抽水蓄能电站:运行周期采用周周期形式。在一周的五个工作日中,储能单元像日常调节的储能电站一样工作。但日发电用水量大于蓄水量,工作日结束时水库放空。周末由于系统负荷减少,利用多余电力进行大量蓄水,周一早上水库就满了。我国第一座周调节抽水蓄能电站是福建仙游抽水蓄能电站。
(3)季节性调节抽水蓄能电站:在每年的汛期,利用水电站的季节性电能作为抽水能源,将水电站必须溢出的多余水抽到上水库储存,枯水期放水发电,补充天然径流的不足。这样,汛期的季节性电能转化为枯水期的保证电能。这些电站大多数是混合抽水蓄能电站。
3.根据站内安装的抽水蓄能机组类型分为(1)四台机:该型泵和水轮机分别配有电动机和发电机,形成两套机组。目前已不再使用。
(2)三机串联:水泵、水轮机和发电电动机通过联轴器连接在同一根轴上。三机串联有两种布置:水平轴和垂直轴。
(3)双机可逆式:其机组由可逆水泵水轮机和发电电动机组成。这种结构是目前的主流结构。
4.根据布置特点分为(1)联箱型:厂房位于输水渠道上游侧。
(2)中间型:车间位于输水渠道中间。
(3)尾式:车间位于输水渠道末端。
5.抽水蓄能电站运行工况(1)。静态的。
(2)发电条件。
抽水蓄能电站(16张)(3)。泵送条件。
(4)发电调相条件。
(5).泵浦相位调制条件。
6.开始模式(1)。静态变频启动(SFC)。
(2)背对背(BTB)启动。
编者:该段抽水蓄能电站开发的特点是增容大,开发速度高。世界上第一座抽水蓄能电站于1882年诞生于瑞士苏黎世,至今已有125年的历史。然而,世界上抽水蓄能电站的快速发展发生在20世纪60年代以后,也就是说,从第一座抽水蓄能电站建成到其快速发展之间,间隔了近80年。中国抽水蓄能电站建设起步较晚,20世纪60年代末开始研究抽水蓄能电站的发展。1968和1973年在华北建成了岗南和密云两座小型混合式抽水蓄能电站。
抽水蓄能电站。在过去的40年中,前20年的蓄能电站发展几乎处于停滞状态,20世纪90年代初开始新的发展,截至2005年底,中国(不含台湾省)已建抽水蓄能电站总装机容量达到61.22 MW,年均增速高于世界抽水蓄能电站,装机容量跃居世界第五位,覆盖1.4个省和在建抽水蓄能电站装机容量约为11400MW。预计到2010,这些电站将全部建成,抽水蓄能电站总装机容量约为17500MW。
在系统中发挥过重要作用的抽水蓄能电站有几个特点:既是电厂又是用户,其填谷功能是其他任何类型电厂都不具备的;它具有启动迅速、运行灵活可靠的优点,还适合承担调频、调相、应急备用等任务。目前,我国建设的抽水蓄能电站在各自的电网中发挥了重要作用,节约了整体燃料,降低了成本,提高了电网的可靠性。为了说明抽水蓄能电站在系统中的作用,给出了几个电站的运行情况。
拥有成熟的设计、建设和管理经验,中国抽水蓄能电站建设虽然起步较晚,但积累了以往大型常规水电建设的经验,加上近十年引进的国外先进技术和管理经验,使得中国抽水蓄能电站具有较高的起点。虽然目前建成的抽水蓄能电站数量不多,总装机容量也不大,但单个电站的规模已经处于世界前列。例如,广州抽水蓄能电站是当今世界上最大的抽水蓄能电站;从建设速度上看,光绪一期工程仅用58个月就完工,光绪二期、十三陵、天荒坪电站等主体工程的实际工期不逊于世界发达国家。在每千瓦装机投资方面,一般不会太高,广州蓄能电站仍低于世界同类电站水平,广州蓄能电站远低于具有一定调峰能力的燃煤电站每千瓦投资;我国在建的西龙池抽水蓄能电站最大扬程704m,已进入世界已投运的单级混流式抽水蓄能机组中最高扬程的先进水平。天荒坪、广州抽水蓄能电站单级可逆式水泵水轮机机组容量300MW,设计水头500m以上,均为世界先进。
通过近10年建设的第一批抽水蓄能电站的实践,我国积累了设计、建设和运行管理的经验,在技术上取得了丰硕的成果。
施工管理有一套有效的体系。以项目法人责任制为核心,建设监理制与招标承包制相配套的建设管理模式已普遍推行。
编辑这一段,在运营管理上达到了很高的境界。抽水蓄能电站可逆式水泵水轮发电机组运行工况多,监控对象多,自动化元件多,信息多。计算机监控系统比常规水电站复杂,运行要求比常规水电站高。已建成的抽水蓄能电站运行管理达到较高水平,表现在:(1)人员精细化,基本无人或少人值守。(2)综合效率较高,电站运行平均综合效率一般在75%左右。平均存储78%,平均存储79.4%,最高存储80.6%。(3)可用率和机组启动成功率达到先进水平。
与常规水电站(7图)相比,该段抽水蓄能电站在水工建设上有其特殊性,如防渗要求严格,因为其水是用电交换的,且机组吸入高度多为负值,厂房多在地下等。,所以在设计和施工上有一定的难度。在已建成的抽水蓄能电站中,这些困难已经为将来的抽水蓄能电站所克服。
例如,十三陵电站的上水库是人工挖掘和填充的,水库盆地由钢筋混凝土板保护。在北京这样寒冷的地区,如此大规模的钢筋混凝土防渗工程,在国内尚属首例,在国外也不多见。天荒坪抽水蓄能电站上水库也是人工开挖填筑。天荒坪电站防渗措施为沥青混凝土衬砌,渗漏很少。这两个项目表明,中国在人工水库和水池的防渗方面积累了一些经验。
再比如地下厂房的轻型支护。广州抽水蓄能电站大型地下厂房宽度为21m,采用锚喷支护,其支护参数在国内外同类工程中属先进水平。实践证明,我国在地下厂房锚喷支护的设计和施工方面有成功的经验。
光绪电厂400吨天车和天荒坪电厂500吨天车均采用岩壁吊车梁代替传统的柱撑吊车梁,不仅减小了厂房宽度,节约了投资,而且缩短了工期。通过光绪、天荒坪电站岩壁吊车梁的实践,我国已经完全掌握了岩壁吊车梁的设计理论和施工技术。
抽水蓄能电站引水渠道有竖井和斜井两种布置形式。与竖井相比,斜井具有水路长度短、水力过渡条件好、节省投资、提高电站效率等优点。但是斜井的施工难度更大,施工工艺比竖井更复杂。目前,我国已建成光绪、十三陵、天荒坪等蓄能电站。,导流渠均布置在斜井中。通过这些斜井的施工,形成了一套成熟的斜井安全快速施工技术。
中国抽水蓄能电站近十年的快速发展主要是由于中国国民经济的快速发展,推动了中国抽水蓄能电站的大发展,而这十年正是中国改革开放经济的大发展时期。虽然这十年取得了很大的成绩。截至2004年底,我国已建成并投入运行的抽水蓄能电站10座,装机容量5706438+0000千瓦(其中60万千瓦供港)。其中包括1.65、438+0.000千瓦的河北省岗南常规水电站安装的1.968、1.992的河北省潘家口混合式抽水蓄能电站(含27万千瓦抽水蓄能机组)、1.997的北京十三陵抽水蓄能电站(80万千瓦)。广东电网分别于1994和2000年完成的广州抽水蓄能电站一、二期工程(共240万千瓦,其中60万千瓦供港);华东电网1998年建成的浙江溪口抽水蓄能电站(8万千瓦),2000年建成的天荒坪抽水蓄能电站和安徽响洪店抽水蓄能电站(8万千瓦),2002年建成的江苏沙河抽水蓄能电站(654.38+000千瓦);华中电网湖北天堂抽水蓄能电站(7万千瓦);拉萨电网1997建设的羊卓雍湖抽水蓄能电站(9万千瓦)。
编辑简单介绍国内几个抽水蓄能电站:辽宁省蒲石河抽水蓄能电站位于辽宁省宽甸满族自治县,距丹东市约40公里。是东北地区第一座大型纯抽水蓄能电站。电站枢纽工程由上水库面板堆石坝、地下厂房及输水系统和下水库混凝土重力坝组成。总装机容量为1200 MW(4×300 MW),主要设备由法国阿尔斯通公司制造和支持,总投资为451560万元。
2006年8月,主体工程开工建设。首台机组于2010年6月投产,所有机组于20110年2月投产。电站建成后,属于国家特大型企业,在东北电网中起调峰填谷、调频和应急备用的作用。
蒲石河抽水蓄能电站建成后,管理模式是“无人值守,少人值守”。生产调度中心、办公楼、员工宿舍和福利设施建在丹东市鸭绿江畔,目前仍在建设中,预计2009年投入使用。丹东依山傍水,气候宜人,交通便利。距沈阳约220公里,距大连245公里。
主要承包商:中国水利水电第六工程局有限公司、武警水电部队、水电二局。
潘家口和十三陵抽水蓄能电站位于以火电为主的中国京津塘电网。电厂在电网中的作用主要体现在调频、调峰、填谷、应急备用、黑启动和保证北京用电的稳定可靠。京津唐电网在抽水蓄能电站投运前,电网主要依靠燃煤火电机组进行调频。由于设备的限制,燃煤火电机组对电网频率剧烈变化的适应性较差。1993之前,京津唐电网频率合格率约为98%。目前电网调频主要以十三陵和潘家口抽水蓄能电站为主。十三陵抽水蓄能电站投入运行后,电网频率合格率每年都达到99.99%以上。除了改善电力供应,抽水蓄能电站在电网频率调节方面发挥了巨大作用。