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世界規模最大的抽水蓄能電站投產發電
發布時間:2022-03-20 | 信息來源: | 編輯: 網頁文字大?。?【小】【中】【大】

  2021年12月30日,服務北京綠色冬奧國家電網豐寧抽水蓄能電站投產發電。

  國家電網公司董事長、黨組書記辛保安表示,突出綠色辦奧理念,全部冬奧場館100%使用綠色電力,是北京冬奧會的一大特色,這在百年奧運史上是前所未有的。國家電網公司近年來持續加大投入力度,已累計建成28項冬奧配套電網工程,包括張北柔性直流等世界級工程,全力護航綠色冬奧。

  今天投產發電的河北豐寧抽水蓄能電站,是國家電網公司深入貫徹習近平新時代中國特色社會主義思想和黨的十九屆六中全會精神,堅決落實黨中央、國務院決策部署,服務北京冬奧場館實現100%綠電供應的重點工程,也是助力實現“雙碳”目標,推動能源轉型與綠色發展,構建新型電力系統取得的又一重要成果。

  豐寧電站位于河北省承德市豐寧縣,緊鄰京津冀負荷中心和冀北千萬千瓦級新能源基地。電站安裝12臺單機容量30萬千瓦機組,總裝機規模360萬千瓦,年設計發電量66.12億千瓦時,年抽水電量87.16億千瓦時。電站一期工程(180萬千瓦裝機)于2013年5月開工,二期工程(180萬千瓦裝機)在北京冬奧申辦成功不久的2015年9月開工建設,2016年5月兩期工程實現同期建設,工程建設進入“快車道”。豐寧電站實現了世界最大抽蓄電站自主設計和建設,書寫了我國抽水蓄能發展史上的多個紀錄,打造了抽蓄建設的新豐碑。

  豐寧電站建設創造了抽水蓄能電站四項“第一”。裝機容量世界第一。共安裝12臺30萬千瓦單級可逆式水泵水輪發電電動機組,總裝機360萬千瓦,為世界抽水蓄能電站之最。儲能能力世界第一。12臺機組滿發利用小時數達到10.8小時,是華北地區唯一具有周調節性能的抽蓄電站。地下廠房規模世界第一。地下廠房單體總長度414米,高度54.5米,跨度25米,是最大的抽蓄地下廠房。地下洞室群規模世界第一。豐寧抽蓄電站地下洞室多達190條,總長度50.14千米,地下工程規模龐大。

  豐寧電站建設實現了三個“首次”。首次實現抽蓄電站接入柔性直流電網。電站接入張北柔直換流站,發揮負荷調節和區域穩定協調控制作用,有效實現新能源多點匯集、風光儲多能互補、時空互補、源網荷協同,支撐具有網絡特性的直流電網高可靠高效率運行,開創了抽水蓄能發展史上的“先河”,為破解新能源大規模開發利用難題提供了寶貴的“中國方案”。首次在國內采用大型變速抽水蓄能機組技術。電站二期工程采用2臺交流勵磁變速機組,與傳統定速機組相比,具有水泵功率有效調節、運行效率更高、調度更靈活等優越性。首次系統性攻克復雜地質條件下超大型地下洞室群建造關鍵技術,為今后抽蓄大規模開發建設提供了技術保障和工程示范。

  抽水蓄能是目前技術最為成熟的大容量儲能方式,是電力系統安全防御體系的重要組成部分。抽水蓄能具有調峰、調頻、調相、儲能、系統備用和黑啟動等功能,以及容量大、工況多、速度快、可靠性高、經濟性好等技術經濟優勢,在保障大電網安全、促進新能源消納、提升全系統性能中發揮著基礎作用,有著顯著的基礎性、綜合性、公共性特征,具備“源網荷儲”全要素特性,是電網的基本單元,是能源互聯網的重要組成部分,是推動能源轉型發展的重要支撐。

  綜合來看,豐寧電站政治、經濟、社會、環境效益顯著。

  一、作為服務冬奧重點工程,豐寧電站的投產將為北京冬奧場館實現100%綠電供應提供堅強保障。豐寧電站接入張北柔直電網和華北500千伏電網,首批兩臺機組投運,即可提供60萬千瓦出力,可隨時為冬奧場館提供綠色電力,不僅極可靠地保障冬奧場館綠電全覆蓋,更可顯著推動冬奧舉辦城市北京、張家口廣泛使用清潔能源,為京津冀協同發展提供綿綿不絕的綠色動力。

  二、促進新能源消納,緩解系統調峰調頻壓力,優化電網電源結構,提高系統運行靈活性和適應性。豐寧電站機組運行方式靈活、響應速度快,可以有效提高系統調峰能力,滿足當地風電、太陽能發電快速增長所增加的部分調峰需求,促進新能源高效消納,為當地大規模發展新能源提供有利條件。豐寧電站打造了世界最大的“超級充電寶”,巨大的庫能,一次蓄滿可儲存新能源電量近4000萬度,全年可消納新能源87億度,對于支撐華北電網安全穩定運行,增強系統調節能力,快速跟蹤新能源出力,發揮大容量儲能作用,推動能源清潔低碳轉型,服務碳達峰、碳中和,具有十分重要的作用。

  三、暢通國內大循環服務新發展格局,拉動地方經濟增長,促進高質量發展。建設豐寧電站,可改善當地交通和生活基礎設施,帶動投資和相關產業發展,拉動地方GDP增長超過422億元。豐寧電站工程建設高峰期作業人員達4000人,目前工程累計使用鋼筋13.6萬噸、鋼板4.3萬噸、承德本地水泥近80萬噸,帶動了一方經濟、造福了一方百姓。

  四、提高系統整體經濟性,促進節能減排、大氣污染防治和生態環境保護,實現資源最優配置。豐寧電站能夠替代一定容量的煤電機組,提高網內運行機組的整體經濟性,提高新能源規模,每年可節約標準煤48萬噸,減少二氧化碳排放120萬噸。工程嚴格執行環保、水保要求,累計完成環保、水保投資約2.1億元。

  五、提高電力系統安全可靠性,在華北電網中充分發揮穩定器、調節器、平衡器的作用,改善電力系統運行特性。抽水蓄能機組啟停便捷、反應迅速,是技術成熟、經濟合理的系統備用電源,對穩定系統頻率、提供事故支援、提高電力系統穩定性具有重要作用。豐寧電站全部機組投產后,可以提供720萬千瓦的電力調節能力,12臺機組滿發利用小時數達到10.8小時,是華北地區唯一具有周調節性能的抽蓄電站。在電力系統中配備足夠容量的抽水蓄能電站,啟停靈活、反應快速,可以有效提升大電網綜合防御能力,保障電網安全穩定運行。

  我國抽水蓄能電站裝機容量世界第一,未來抽水蓄能將繼續加快發展。我國已經建成潘家口、十三陵、天荒坪、仙居、績溪等一批大型抽水蓄能電站。目前,國家電網公司經營區抽水蓄能電站在運、在建規模分別達到2716萬千瓦、4798萬千瓦。國家電網并網風電、太陽能發電裝機合計5億千瓦,成為全球新能源裝機規模最大、發展最快的電網?!笆奈濉逼陂g,隨著“雙碳”目標深入實施,風電、太陽能發電等新能源將得到快速發展,這必然要求系統調節能力和保障手段的同步增強。今年以來,包括豐寧電站工程在內,國家電網已先后投產5座抽水蓄能電站工程共9臺機組,裝機容量285萬千瓦,有力支撐了國家經濟社會發展。加快建設抽水蓄能電站在構建新型電力系統、保障能源電力安全、促進清潔能源消納中的戰略意義和全局影響將更加凸顯。


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