世界最大“水能充电宝” 全面投产发电

  世界最大规模抽水蓄能电站，全面投产发电！

  12月31日，国家电网河北丰宁抽水蓄能电站11号机组，经过紧张调试和试运行，状态良好，正式投入商业运行，标志着这座拥有12台机组的“水能充电宝”“满格”运行。

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  为何被称作“水能充电宝”？

  生活中，人们经常会用到手机充电宝，平时对它进行充电“储能”，当手机电量不足时，让它“放电”应急。抽水蓄能电站也是这个原理。

  “电站的上水库位于山谷中央，如同一个天然水盆，通过在山体深处修建的6条直径约7米的双向水道，与下水库相连。”丰宁电站运行部主任赵日升说，400多米的落差，让水在升降间实现电能、势能互相转化。

  之所以将丰宁电站称作“水能充电宝”，是因为当电力系统的电力富余时，电站用风电、光伏电能抽水到高处储存，在电力不足时再放水发电，实现“储能—发电—备用”，由此解决电能难以存储的难题，调节供需矛盾。

  近年来，华北电网新能源发电装机增长迅速，截至目前已超过2.7亿千瓦。新能源在电力系统中占比不断提高，对电力系统的灵活调节能力提出了更高要求，这种情况下，“水能充电宝”可发挥大作用。

  国网新源河北丰宁抽水蓄能有限公司董事长倪晋兵表示，抽水蓄能电站在整个电网中能够发挥“稳定器”“调节器”“平衡器”的作用，解决风、光等新能源发电的随机性、波动性、间歇性问题。

  倪晋兵说，“水能充电宝”以水为介质，通过电能、势能间的转化，存储张承坝上地区富余的风光绿电，不仅维护电网安全、减少弃风弃光，还保证了京津冀地区的绿电供应。

  它究竟有多“大”？

  作为目前世界上规模最大的抽水蓄能电站，丰宁电站建设创造了抽水蓄能电站四项“世界第一”。

  装机容量世界第一。电站安装了12台30万千瓦单级可逆式水泵水轮发电电动机组，总装机容量达360万千瓦，装机容量为世界抽水蓄能电站之最。

  储能能力世界第一。电站上水库一次蓄满可储存新能源电量近4000万千瓦时，12台机组满发利用小时数达到10.8小时，是华北地区唯一具有周调节性能的抽蓄电站，保证了它在储能和调节领域能“大显身手”。

  地下厂房规模世界第一。“大显身手”要有“大空间”，丰宁电站的地下厂房单体总长度414米，高度54.5米，跨度25米，是目前最大的抽蓄电站地下厂房。

  地下洞室群规模世界第一。建设过程中，丰宁电站首次系统性攻克复杂地质条件下超大型地下洞室群建造关键技术，地下洞室多达190条，总长度50.14千米，地下工程规模庞大。

  从2013年5月开工到最后一台机组投产发电，11年间，实现了世界最大抽水蓄能电站自主设计和建设，创造了我国抽水蓄能发展史上多个纪录。

  “今天投用的11号机组是一台交流励磁变速机组，与传统定速机组相比，它具有水泵功率有效调节、运行效率更高、调度更灵活等优越性。”丰宁电站机电部工程师王志远说，它通过改变机组转速，在一定范围内灵活调节抽水负荷，从而更灵活地响应电网的用电需求。

  这也是首次在国内采用大型变速抽水蓄能机组技术，它填补了国内大型交流励磁变速抽蓄机组应用空白，为抽水蓄能行业技术再升级、精准配合新能源出力波动调节开辟了新思路，为我国抽水蓄能电站建设积累了经验。

  它能够带来多少“绿”？

  清洁能源产业具有低碳、环保、可再生等特性，是生态环境影响小、经济效益高的优势产业。这其中，抽水蓄能项目转换效率高、储能量大，是清洁能源产业的重要组成部分。

  滦河是北京、天津区域的重要水源，改善滦河区域生态环境关系到京津冀协同发展大局。丰宁电站建设过程中，配合滦河水环境治理工程，新建拦沙库调蓄泥沙，清理工程区内滦河干流底部淤泥180余万立方米。

  电站建设中，工程团队长期致力于当地生物多样性保护，成功培育河北省重点保护植物蒙椴510株；积极改善滦河湿地生态环境，增加工程区湿地面积800余亩，吸引了黑鹳、白鹳、白鹡鸰、白天鹅等珍稀鸟类前来栖息。

  “丰宁电站全面投产后，每年可节约48.08万吨标准煤，减少二氧化碳排放120万吨，相当于造林24万亩，有力推动京津冀地区的能源清洁低碳转型。”倪晋兵说，随着电站12台机组全部投产发电，年发电量将达到66亿千瓦时，这个发电量可以满足260万户家庭一年的用电。