在我國能源建設領域,這個“五一”又有新進展。今天(5月2日)上午,國家“十四五”重點工程,我國單機容量最大的抽水蓄能機組——浙江天臺抽水蓄能電站1號機組,完成轉子吊裝作業。
我國單機容量最大抽水蓄能電站再迎新進展
天臺抽水蓄能電站位于浙江省臺州市天臺縣,完成轉子吊裝作業,就標志著機組進入總裝階段,為今年年底首臺機組投產發電奠定了基礎。
所謂抽水蓄能,簡單來說,就是利用水來儲存和釋放能量的技術。就像一個靈活穩定的“大型充電寶”,只不過充的不是普通的電,而是水的勢能。抽水蓄能產業已經成為我國新能源基礎設施網絡的重要組成部分。
天臺抽水蓄能電站即將完成首臺轉子吊裝
天臺抽水蓄能電站的發電機轉子,直徑接近5米、重達481噸。在吊裝過程中要講究安全、平穩、精準。轉子下落過程中,與定子的單邊間隙僅有5厘米左右。成功吊裝也標志著機組開始進入總裝階段,首機投產發電指日可待。
作為國內單機容量最大的抽水蓄能機組,天臺電站單機容量達425兆瓦,四臺機組滿負荷運行時,每小時發電量可達170萬度,足以滿足一座中型城市的瞬時用電需求。
抽水蓄能電站如同一個巨型“充電寶”
抽水蓄能電站究竟如何運作?這個巨型轉子又扮演著怎樣的角色?
抽水蓄能電站的核心結構由上水庫、發電機組和下水庫構成,三者通過巨型管道相連,整體就像一個巨型 “充電寶”。
在用電低谷時段,電網負荷較低,機組切換為水泵模式,將下水庫的水抽至上水庫,把多余的電能轉化為水的勢能儲存起來;當用電高峰來臨,上水庫的水通過管道奔流而下,利用700多米的高度落差沖擊水輪機,帶動發電機轉子高速旋轉。此時,定子繞組切割轉子產生的旋轉磁場,將機械能轉化為電能,為電網注入穩定的綠色動力。
抽水過程本身也需要消耗電能,為何還要采用這種儲能方式?奧秘就在于“削峰填谷”的調節作用。
抽水蓄能作為目前最成熟的大規模物理儲能技術,能夠有效吸納風電、光伏等新能源產生的不穩定電能,通過“存儲—釋放”的循環,在用電高峰時提供穩定電力支撐,極大提升電網的靈活性和新能源消納能力。
我國首次大規模使用一千兆帕級水電高強鋼
浙江天臺抽水蓄能電站還有一項重要指標刷新了世界紀錄——它的額定水頭達到了724米。額定水頭可以簡單理解為上、下水庫的垂直落差。這么高的落差,管道需要承受高壓水流的反復沖擊。
在此之前,世界第二大水電站白鶴灘水電站機組首次大規模運用了800兆帕的高強度鋼。而這一次,研發人員與上下游供應鏈企業聯合攻關,再次刷新這項紀錄,研發出了國產1000兆帕級水電高強鋼,并大規模應用于天臺電站的管道中,這在國內尚屬首次。
目前電站計劃于今年年底前實現首臺機組投產發電,建成后將主要服務于浙江電網,可為華東電網提供靈活調度能力,預計每年發出17億千瓦時清潔電能,可滿足160萬人一年的用電需求。
今年抽水蓄能新增投產規模約800萬千瓦
抽水蓄能產業已經成為我國新能源基礎設施網絡的重要組成部分。近年來,一批抽水蓄能電站項目開工建設、集中投產,我國抽水蓄能電站迎來快速發展期。預計今年抽水蓄能新增投產規模約800萬千瓦。
隨著風電、光伏等新能源占比提升,其間歇性、波動性對電網穩定性構成挑戰。抽水蓄能作為技術成熟、經濟性優的大規模儲能方式,具備“削峰填谷” 核心功能,同時提供事故備用、黑啟動等輔助服務。
水電水利規劃設計總院專家委員會委員 萬文功:抽水蓄能電站是技術成熟、運行穩定又靈活、可持續發展的調節電源,轉化效率75%,是所有的現在調節電源里面轉換效率最高的,每投產一座100萬千瓦的抽水蓄能電站,能夠提供200萬千瓦的調峰能力。
數據顯示,截至2024年底,我國抽水蓄能電站投產總規模達5869萬千瓦;全國核準在建總規模約2億千瓦。預計2025年抽水蓄能新增投產規模約800萬千瓦;到“十四五”末,抽水蓄能總裝機規模達到6600萬千瓦左右。
(總臺央視記者 王世玉 張偉 廖望 馬迅 齊銀松)
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