王冠宇 廖小亚
（江西洪屏抽水蓄能有限公司 330600）
摘要：合理的功能定位是促进抽水蓄能健康发展的基础[1]。抽水蓄能电站传统定位以调峰填谷、调频、调相、紧急事故备用、黑启动等为电网提供服务为主。随着对抽水蓄能电站认识的不断加深，立足服务电力系统的主要功能，提出“综合利用抽水蓄能电站”概念，拟对综合利用抽水蓄能电站进行初步探讨。
关键词：抽水蓄能；水库；综合利用；效益
引言
目前，我国电源结构不断优化、特高压智能电网迅速发展以及电网安全稳定运行的保障需求不断提高，抽水蓄能电站建设越来越受到重视，抽水蓄能电站已迎来快速发展时期。根据《抽水蓄能电站选点规划编制规范》（NB/T 35009-2013）和《抽水蓄能电站设计导则》（DL/T 5208-2005），在抽水蓄能电站选点规划、设计过程中，主要考虑电站在电力系统中的作用与效益，不涉及其他综合利用功能。我国已、在建抽水蓄能电站功能定位也均以为电网服务为主，通过调峰填谷、调频、调相、紧急事故备用、黑启动等方式保障电力系统安全稳定运行。在此情况下，抽水蓄能电站的上、下水库在确定库容时，通常只需满足电站的调峰填谷要求。随着人们对抽水蓄能电站的认识不断加深，对抽水蓄能电站综合利用的要求也逐步提高。特别是在我国的干旱半干旱地区，在某些抽水蓄能站点选点时，随着规划、设计工作的不断深人，对是否能利用抽水蓄能上、下水库开展灌概、供水等综合利用任务提出了需求。本文将对开发建设综合利用抽水蓄能电站的一些问题作初步探讨。
1抽水蓄能资源属性潜力分析
抽水蓄能开发利用有四种资源属性概念：本身的资源属性、可利用的资源属性、水库资源属性和站址的资源属性。（1）抽水蓄能资源。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆资源属性是指抽水蓄能作为一种二次利用资源，或者说是一种伴生经济资源，它消耗能源资源，但却可以优化能源资源的利用，产出更多的系统能源资源利用的经济价值。（2）抽水蓄能可利用资源。与常规水电站只利用水能资源不同，抽水蓄能电站通过泵工况利用电能资源，发电工况利用水能资源，电站既以水为利用资源，又以电力系统各种要求作为可利用资源。也就是说，只要发电与用电存在质量差和保证率，就是抽水蓄能可利用的资源[2]。（3）水库资源。抽水蓄能电站开发建设至少利用两座水库，一座为抽水蓄能电站上水库，一座为抽水蓄能电站下水库。上、下水库联合起来通过电站的抽水和发电工况实现水资源的循环利用。抽水蓄能的水库资源以水为介质，实现了电能的存储和利用。（4）抽水蓄能电站站址资源。抽水蓄能电站站址资源是可以人为选择的，因此抽水蓄能电站站址的资源站点众多。但好站址资源满足的条件众多，一般来说包括地理位置（距离负荷中心距离）、水头、地形地质、环境和水库淹没等方面。同时，抽水蓄能电站站址选择还受制于外部环境因素，没有相对固定的边界条件。因此，外部环境的不确定性，导致抽水蓄能电站在主要为电网服务的同时，存在其他综合利用的可能性，为抽水蓄能电站的综合利用开发提供了机遇和空间。从抽水蓄能开发利用自身的四种资源属性来说，抽水蓄能资源属性和可利用资源属性是抽水蓄能电站建设的基础，水库资源属性、站址资源属性以及外部环境的不确定性从内、外两个方而为抽水蓄能发展提供了新的思路，即综合利用发展。
2抽水蒂能电站开发方式
与常规水电站利用水能资源不同，抽水蓄能电站是一种特殊类型的水电站。按径流利用与机组构成划分为纯抽水蓄能电站、混合式抽水蓄能电站、调水式抽水蓄能电站（较少）和地下式抽水蓄能电站（较少）。（1）纯抽水蓄能电站。纯抽水蓄能电站的上水库没有或只有少量的天然径流来源，在一个周期内，抽水与发电的水量在上、下水库循环使用，两者水量相等，仅需补充蒸发和渗漏损失，大部分电站补充的水量由下水库抽到上水库。（2）混合式抽水蓄能电站。结合常规水电站新建、改建或扩建，加装抽水蓄能机组，既有电网调节作用，又有径流发电作用，称之为混合式抽水蓄能电站[3]。与纯抽水蓄能电站不同的是，混合式抽水蓄能电站上水库有天然径流的汇入，并目厂房中的机组包括常规水轮机组和可逆式机组，如我国的自山抽水蓄能电站等。（3）调水式抽水蓄能电站。调水式抽水蓄能电站从位于一条河流的下水库抽水至上水库，再由上水库向另一条河流的下水库放水发电。这种蓄能电站可将水量从一条河流调至另一条河流，它的特点是抽水泵站与发电站分别布置在两处，上库建在分水岭上，可与调水工程结合修建。调水式抽水蓄能电站受抽水泵站所在河流年内径流分配的影响，枯水期抽水流量及水量不足时，抽水蓄能电站运行方式将受到影响。（4）地下式抽水蓄能电站。地下水抽水蓄能电站下水库和厂房均位于地下，下水库一般利用废弃的矿井改建而成，上水库在地面修建，如美国新泽西州的霍普山抽水蓄能电站即为地下式抽水蓄能电站。
3综合利用抽水蓄能电站开发方式
综合利用抽水蓄能电站主要是指担负两种或两种以上工程任务的抽水蓄能电站。不同类型抽水蓄能电站，若在抽水蓄能电站规划、设计过程中考虑上、下水库承担一定的综合利用任务，那么该抽水蓄能电站具有综合利用功能。综合利用抽水蓄能电站的综合利用水库必须是新建的水库，而不是利用已建的综合利用水库。综合利用任务主要包括上、下水库周边生态恢复（灌溉）、旅游、供水、防洪、水产养殖等，只要承担其中一项综合利用任务既可称为综合利用抽水蓄能电站。综合利用抽水蓄能电站按上、下水库利用情况可以分为不完全综合利用抽水蓄能电站、完全综合利用抽水蓄能电站两大类。（1）不完全综合利用抽水蓄能电站。不完全综合利用抽水蓄能电站指的是抽水蓄能电站上、下水库中其中一库具有综合利用任务的抽水蓄能电站。如在规划、设计过程中考虑抽水蓄能电站的上水库或下水库中的一库承担水库周边生态恢复（灌溉）、旅游、供水、防洪、水产养殖等综合利用任务，而另一库不承担综合利用任务。（2）完全综合利用抽水蓄能电站。完全综合利用抽水蓄能电站指的是抽水蓄能电站上、下水库都具有综合利用任务的抽水蓄能电站，如在规划、设计过程中考虑抽水蓄能电站的上水库和下水库都承担水库周边生态恢复（灌溉）、旅游、供水、防洪、水产养殖等综合利用任务。上水库和下水库调节库容及运行方式的确定，除同常规抽水蓄能电站一样满足电力系统调峰填谷等需要外，还应根据综合利用任务要求加大调节库容，运行方式应同时满足抽水蓄能运行及综合利用要求。
4结束语
全球很多地区正在采取多种策略以实现其抽水蓄能的愿景。通常抽水蓄能电站无周边生态恢复（灌溉）、旅游、供水、防洪、水产养殖等综合利用要求，通过开发建设综合利用抽水蓄能电站可以做到一库多利、一水多用，充分发挥综合效益，以达到国民经济整体利益最大的目标。但综合利用抽水蓄能建设存在机遇的同时，也面临着众多挑战，因此开发综合利用抽水蓄能电站还需结合开发任务、水库调度运行、建设必要性、综合利用效益及投资分摊、项目经济性等因素进一步研究。
参考文献：
[1]陈同法. 科学定位本质功能 促进抽水蓄能健康快速水力发电，2015，6（41）：1-4.
[2]李浩良，孙平千. 抽水蓄能电站运行与管理[M]. 杭州：浙江大学出版社，2013.
[3]卢棍明，赵文发，等. 常规水电结合混合式抽水蓄能开发研究[R]. 2016.
论文作者:王冠宇,廖小亚
论文发表刊物:《河南电力》2018年20期
论文发表时间:2019/4/30
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