摘要：抽水蓄能电站是常规发电形式的革命性变革，是电力建设的一项重大创新，也是生态文明建设的重要典范。抽水蓄能电站为应对突发性电力供应问题提供了有效保障，其在我国电力系统中的作用日益突出。近年来，中国政府越来越重视抽水蓄能电站的开发建设，导致抽水蓄能电站的建设步伐加快，已批准建设的抽水蓄能电站无论从数量上还是规模上都已创历史新高。国家“十三五”规划中，在能源和电力规划方面强调加快抽水蓄能电站建设，并明确在“十三五”期间新开工抽水蓄能容量6000万kW左右，到2020年我国抽水蓄能运行容量将达到4000万kW，抽水蓄能电站建设规模将超过7000万kW。基于此，本文针对于抽水蓄能发展与技术应用进行了简单的探讨，供相关人员参考。
关键词：抽水蓄能；发展规划；技术应用
1 抽水蓄能发电基本原理
抽水蓄能电站主要由上水库、输水管道、厂房（多为地下）、尾水调压室、尾水隧洞、下水库、控制室、开关站及配套送出线路等几个主要部分构成，其机组兼具水泵和水轮机两种工作方式，是目前电力系统中寿命周期最长、容量最大、最为经济可靠的大型储能系统。基本工作原理是在电力负荷低谷时机组运行在水泵工作方式，将下水库的水抽到上水库进行存储；电力负荷高峰时机组运行在水轮机工作方式，将上水库的水放到下水库进行发电，其能量转换过程（见图1）。
图1抽水蓄能电站能量转换简要示意图
2 我国抽水蓄能电站建设现状
与世界上一些发达国家相比，我国抽水蓄能电站建设起步较晚，从20世纪60年代末开始研究开发。1968年和1973年，在港南和密云建设了两座小型混合泵蓄能电站。装机容量分别为11兆瓦和22兆瓦。
电网规模不断扩大。华北和华东地区以火电为主的电网供需矛盾日益突出。转向缺乏峰值能力。此外，由于区域水资源的限制，可供开发的水电很少，而且已经开发。电网缺乏经济调峰手段。因此，建设抽水蓄能电站来解决火电电网的峰值问题逐渐成为共识。随着电网经济运行和供电结构调整的要求，一些水能电网也开始研究建设一定规模的抽水蓄能电站。为此，国家有关部门组织了大规模抽水蓄能电站普查规划，并制定了相应的发展规划。电站建设步伐加快，迎来了第一批抽水蓄能电站建设高潮。
1984年，华北电网开始建设潘家日混合抽水蓄能电站（蓄能器容量270mw）。1993年建成投产，在电网建设中发挥了重要作用。抽水蓄能电站装机容量为800MW，是国内较早研究的高扬程、大容量抽水蓄能电站。经过十多年的论证，从1990年代初开始建设，1997年竣工，大大改善了北京。金汤电网的电能质量与供电可靠性。为了配合大亚湾核电站的运行和满足广东电网的调峰操作，广东电网完成第一阶段的1994年广州抽水蓄能电站的装机容量1200兆瓦，经过第二阶段的下一阶段（装机容量1200兆瓦），发电站已成为世界上最大的抽水蓄能电站建设。为解决西藏拉萨电网的高峰问题，1997年建成了海拔最高、条件最恶劣的阳卓湖抽水蓄能电站（装机容量90MW）。2000年，装机容量1800MW的天皇坪抽水蓄能电站全部投入华东电网，为华东电网的安全、稳定和经济运行发挥了不可替代的作用。
3 抽水蓄能技术应用措施
3.1 开发水电（抽水蓄能）生产管理系统
结合水电（抽水蓄能）设备特点和运维需求，推进单位标准化维修，研究开发公益性日常运维项目1078项、技术监督项目1483项、关键对策201项，编制和维修“两册”。《标准化验收大纲》一书中，通过开发生产管理系统，规范了固化电厂的作业、运行、运行维护、维护和技术监督等过程；通过对电厂生产信息的横向整合，专业管理纵向渗透，运维技术共享，实现对电厂生产管理等风险、隐患的有效管理和控制及对策。
3.2 推行电站运维一体化管理
结合自动控制水平的抽水蓄能设备和技术人员的地位，打破了传统的业务和维护人员分离模型，并探索建立发电厂生产组织、运输检验业务系统、业务操作模式，安全风险管理、职业培训和团队建设运行和维护综合管理和控制系统。定期对运维人员进行业务轮换，培养具备全面素质的人员。运维一体化管理首先在璧山电站实施，并延伸到所有抽水蓄能电站。通过创新电站生产管理，提高运维人员整体运营能力，拓宽运维人员职业发展渠道，提高设备运维管理水平。企业安全生产形势保持稳定。
3.3 完善行业技术标准
注意总结抽水蓄能规划及运维技术，及时制定技术标准体系，定期更新升级。新源公司联合修订、修订了抽水蓄能国家标准20项、电力行业标准39项、国家电网公司企业技术标准35项、新源公司企业技术标准88项，基本实现了抽水蓄能业务的全覆盖。2017年4月，中电联抽水蓄能标准化技术委员会成立，标志着抽水蓄能标准化迈出了新的一步，将对推动抽水蓄能行业技术标准的制定发挥重要作用。
3.5 加大先进施工技术应用，打造精品工程
组织设计施工单位将充分利用抽水蓄能专业管理平台，促进先进施工技术的应用。在斜井施工中，定向钻井导孔施工技术和大直径镗床斜井施工技术已成功应用；无人振动碾磨施工技术在大坝填筑中的应用采用岩石边坡开挖。爆破切割技术；将自动焊接技术应用于输水系统压力管道的安装过程中，将数字化控制与焊接技术相结合，实现遥控调节等先进的施工技术，提升了抽水蓄能工程施工的安全防控水平。升级打造精品精品建设项目。鑫源公司以来，26岁抽水蓄能电站被修建，总建设容量为3625万千瓦，13个发电厂已经完成并投入使用，新建机组容量1450万千瓦。
结束语
当今世界抽水蓄能电站建设的总体发展趋势是建设大容量、高扬程、大机组的抽水蓄能电站，这也是我国未来抽水蓄能电站建设的发展趋势。随着科学技术的不断进步和发展，抽水蓄能电站的优势只会越来越明显，在电力系统中的作用不可低估。
参考文献：
[1] 钱钢粮.我国海水抽水蓄能电站站点资源综述[J].水电与抽水蓄能，2017，3（05）：1-6.
[2] 冯汝明.抽水蓄能-核电-风电联合调峰控制策略研究[D].沈阳工业大学，2017.
论文作者:马斌
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/14
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