抽水蓄能电站水头是指抽水蓄能电站上水库和下水库之间的水位差,可以理解为水流从高处流到低处时所具有的重力势能。距高比是指上、下水库水平距离与垂直高度的比值,该比值可大致说明抽水蓄能电站引水建筑物的相对长度。
我国抽蓄电站利用水头主要集中在300m~600m之间,占总数的65%左右。上、下水库间的高程差越大,即电站水头越高,对同等规模的电站而言,所需水库库容越小,流量越小,水工建筑物的工程量相应减小,造价降低,机电设备的投资也有所降低,所以抽水蓄能电站向着高水头方向发展。
水头也不是越高越好,高水头的上水库所在山顶一般风化、卸荷较严重,渗漏量大,地下水位较低,可能需全库盆防渗;也可能没有合适库盆地形,开挖回填量大;另外给机组制造也带来一定困难。目前,世界最高水头为浙江天台抽蓄电站,其额定水头724米。
我国抽水蓄能电站的距高比一般在2~7之间,占总数的70%左右。距高比对输水工程投资存在影响,距高比越小,电站输水系统长度越短,输水工程投资越小,对电站指标有利,并且距高比越小,水头沿程损失越小,可影响到电站经营期的效益。不过,电站总投资和距高比和之间关系不是很敏感,如果距高比太小也会对电站布置产生不利影响。
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我国抽水蓄能正处于一个重要的战略机遇期,从2020年至今,抽水蓄能已经核准了100多个,末来还能搞多少?是不是已经饱和,我说这远远不足的,为什么这么说呢?截止今年7月,全国新能源装机规模突破12亿千瓦,我们预计在2030年将达到25亿千瓦,2035年将达到35亿千瓦,按照世界能源发展历史规律,储能的规模达到新能源1/5, 那么大约7亿千瓦左右,抽水蓄能进行了一个保守估计,占到储能2/3左右,将有4.5亿千瓦的抽水蓄能装机规模,目前核准在建有约1.83 亿千瓦,可以预见抽水蓄能还有广阔的发展空间,和非常好的末来。
1. 国家政策支持:国家能源局新能源和可再生能源司副司长潘慧敏指出,抽水蓄能作为技术成熟、经济性优的电力系统清洁低碳灵活调节电源,正处于重要战略机遇期。
2. 产业发展趋势:2021年至今,全国新核准抽水蓄能电站近100座,比如2023年核准近50座,核准规模6342.5万千瓦;新投产装机容量515万千瓦,在运总装机容量达5094万千瓦。这些数据表明抽水蓄能产业的快速发展。
3. 技术与环境优势:抽水蓄能在经济性、安全性和环境效应等方面的综合优势明显,使其成为新能源高质量发展的重要支撑。
4. 未来发展规划:国家能源局将持续强化规划引领,加强行业监测监管,坚定不移推进抽水蓄能高质量发展。
5. 国际合作与市场竞争:抽水蓄能不仅是国内的战略机遇期,也是国际合作的重要领域,有助于推动全球能源结构的优化和绿色转型。
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作者简介:喻冉,研究生学历,高级工程师,主要从事抽水蓄能电站前期规划、水机设备选型、工程建设管理、电站运维管理等工作。拥有10项各级政府行业或企业奖励荣誉、近10项专利、参编1项国家行业标准规范、发表学术论文约20篇。
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【2】小喻说抽蓄:抽水蓄能,蓄势待发