12月29日，全球最大的混合式抽水蓄能項(xiàng)目——雅礱江兩河口混合式抽水蓄能項(xiàng)目正式開(kāi)工建設(shè)。記者從雅礱江流域水電開(kāi)發(fā)有限公司獲悉，兩河口混合式抽水蓄能項(xiàng)目位于四川省甘孜州雅江縣，依托四川省內(nèi)最大的水庫(kù)——兩河口水電站水庫(kù)為上庫(kù)，下游銜接梯級(jí)水電站牙根一級(jí)水電站水庫(kù)為下庫(kù)，擴(kuò)建可逆式機(jī)組，形成兩河口混合式抽水蓄能電站。

(資料圖)

兩河口混蓄項(xiàng)目是雅礱江流域水電開(kāi)發(fā)有限公司在雅礱江中游開(kāi)發(fā)建設(shè)的梯級(jí)混合式抽水蓄能項(xiàng)目，是全球最大的混合式抽水蓄能項(xiàng)目、全國(guó)大型清潔能源基地中首個(gè)開(kāi)工的混蓄項(xiàng)目，也是我國(guó)海拔最高的大型抽水蓄能項(xiàng)目。兩河口混蓄項(xiàng)目是四川省首個(gè)抽水蓄能項(xiàng)目，其開(kāi)工建設(shè)，在四川電力發(fā)展史上具有里程碑意義。

▲【示意圖1】雅礱江兩河口混蓄電站與兩河口水電站位置

全球最大的混合式抽水蓄能項(xiàng)目

兩河口混蓄電站場(chǎng)址海拔3000米，擬安裝4臺(tái)30萬(wàn)千瓦可逆式機(jī)組，加上已建成的兩河口水電站300萬(wàn)千瓦裝機(jī)作為常規(guī)機(jī)組，總裝機(jī)達(dá)420萬(wàn)千瓦，是目前全球最大的混合式抽水蓄能項(xiàng)目。據(jù)初步測(cè)算，兩河口周邊新能源富集，風(fēng)能、光伏資源規(guī)模超過(guò)2000萬(wàn)千瓦。但風(fēng)光等新能源發(fā)電具有間歇性、波動(dòng)性和隨機(jī)性。具有多年調(diào)節(jié)能力的兩河口水電站可為350萬(wàn)千瓦左右的風(fēng)光等新能源提供調(diào)節(jié)。

▲雅礱江兩河口水電站水庫(kù)

憑借抽蓄電站獨(dú)特的抽水、發(fā)電能力，裝機(jī)120萬(wàn)千瓦的兩河口混蓄電站，能夠進(jìn)一步與周邊風(fēng)電、光伏電站的發(fā)電特性互補(bǔ)，配套消納相當(dāng)于自身裝機(jī)規(guī)模3倍的新能源。通過(guò)水風(fēng)光蓄一體化開(kāi)發(fā)，兩河口混蓄電站和兩河口水電站能將700萬(wàn)千瓦左右隨機(jī)波動(dòng)的風(fēng)電和光伏發(fā)電調(diào)整為平滑、穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)電源，利用已有水電外送通道實(shí)現(xiàn)綠色清潔可再生能源打捆送出和跨區(qū)域消納，帶動(dòng)和促進(jìn)雅礱江流域水風(fēng)光清潔能源協(xié)同集中開(kāi)發(fā)。

▲雅礱江兩河口水電站水庫(kù)

根據(jù)規(guī)劃研究，雅礱江流域水風(fēng)光一體化基地總規(guī)模超1億千瓦，其中水電約3000萬(wàn)千瓦、風(fēng)電、光伏發(fā)電超6000萬(wàn)千瓦、抽水蓄能發(fā)電超1000萬(wàn)千瓦，全部建成后，將成為世界規(guī)模最大的綠色清潔可再生能源基地之一。雅礱江流域清潔能源基地納入國(guó)家“十四五”規(guī)劃以來(lái)，全球最大的水光互補(bǔ)電站——柯拉光伏電站、國(guó)家首批大型風(fēng)電光伏基地項(xiàng)目——臘巴山風(fēng)電等一批新能源項(xiàng)目開(kāi)工建設(shè)，雅礱江公司加快推進(jìn)流域水風(fēng)光資源協(xié)同開(kāi)發(fā)，不斷取得新進(jìn)展，基地建設(shè)從規(guī)劃逐步變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

▲雅礱江兩河口水電站水庫(kù)

作為四川省內(nèi)最大的發(fā)電企業(yè)，雅礱江公司綠色清潔能源已投產(chǎn)裝機(jī)近2000萬(wàn)千瓦，在建電站裝機(jī)近600萬(wàn)千瓦。雅礱江流域水風(fēng)光一體化基地全部建成后，每年可貢獻(xiàn)清潔電能超2800億千瓦時(shí)，相當(dāng)于每年減少標(biāo)準(zhǔn)煤消耗約8500萬(wàn)噸，減排二氧化碳約2.3億噸。

▲兩河口水電站地下廠房

可有效緩解電網(wǎng)高峰供給和低谷清潔能源消納壓力

抽水蓄能是目前最常用的大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)，主要用于電力系統(tǒng)調(diào)峰填谷、調(diào)頻調(diào)相和緊急事故備用等，具有技術(shù)成熟、效率高、容量大、儲(chǔ)能周期不受限制等優(yōu)點(diǎn)?；旌鲜匠樾钅茈娬臼羌婢叱樗钅芎蛷搅靼l(fā)電功能的水電站，電站上水庫(kù)有充足的天然徑流補(bǔ)給，既利用天然徑流承擔(dān)常規(guī)發(fā)電和水能綜合利用等任務(wù)，又可增加調(diào)峰填谷、事故備用等任務(wù)。

同時(shí)相較于常規(guī)抽水蓄能電站，由于混合式抽水蓄能電站上水庫(kù)利用現(xiàn)有水庫(kù)，其具有工程投資小、水庫(kù)淹沒(méi)損失小、無(wú)移民安置、環(huán)境影響小、建設(shè)周期短等優(yōu)勢(shì)，其經(jīng)濟(jì)性和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力更好。

▲【示意圖2】雅礱江兩河口混蓄電站與兩河口水電站位置

兩河口混蓄電站是四川省“十四五”加快推進(jìn)的重點(diǎn)項(xiàng)目。兩河口混蓄電站建成后，具有抽水、發(fā)電“雙向調(diào)節(jié)”作用，也就是對(duì)電網(wǎng)的調(diào)峰、填谷，電力缺口由發(fā)電調(diào)峰補(bǔ)充，電力富余則抽水填谷吸收。

具體來(lái)說(shuō)，就是在新能源發(fā)電不足、電力短缺時(shí)，通過(guò)發(fā)電的方式為電網(wǎng)補(bǔ)充電力，把儲(chǔ)備的水能轉(zhuǎn)換為電能，即調(diào)峰；在新能源大發(fā)、電力充裕時(shí)，通過(guò)抽水的方式吸納電網(wǎng)富余電力，把相應(yīng)的電能儲(chǔ)備成水能，即填谷。通過(guò)發(fā)揮抽水、發(fā)電“雙倍調(diào)峰容量”優(yōu)勢(shì)，兩河口混蓄電站可有效緩解電網(wǎng)高峰供給和低谷清潔能源消納壓力。

▲雅礱江兩河口混蓄與兩河口水電站位置

隨著以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設(shè)不斷推進(jìn)，電網(wǎng)控制將更為復(fù)雜，風(fēng)險(xiǎn)防控要求更高。兩河口混蓄可憑借快速啟停、快速功率調(diào)節(jié)特性，隨時(shí)響應(yīng)突發(fā)調(diào)節(jié)需求，承擔(dān)系統(tǒng)緊急備用功能，提升電網(wǎng)韌性及安全水平，并助力電力系統(tǒng)更好地適應(yīng)因風(fēng)電、光伏的隨機(jī)性、波動(dòng)性造成的系統(tǒng)頻率波動(dòng)，有效緩解光伏早晚高峰出力陡增陡降造成的快速調(diào)節(jié)問(wèn)題。兩河口混蓄電站機(jī)組運(yùn)行靈活，負(fù)荷跟蹤能力強(qiáng)，是電力系統(tǒng)中理想的調(diào)頻、調(diào)相電源，可有效提高四川省電力保供能力，優(yōu)化四川電網(wǎng)電源布局，助力解決電網(wǎng)迎峰度夏、迎峰度冬等考驗(yàn)。

破解“超寬水頭變幅大容量抽水蓄能機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行”世界難題

兩河口混蓄電站的上庫(kù)——兩河口水庫(kù)水位消落深度大，水頭變幅達(dá)到80米，電站最大揚(yáng)程270.3米，最小水頭176米，水泵水輪機(jī)最大揚(yáng)程與最小水頭的比值（K 值）約為 1.53。水頭變幅大，會(huì)導(dǎo)致低水頭工況機(jī)組壓力脈動(dòng)幅值變大，機(jī)組穩(wěn)定性變差。K值越大，水泵水輪機(jī)在低水頭工況時(shí)就越難保證穩(wěn)定性能，機(jī)組設(shè)計(jì)、制造難度越高。

目前，在該水頭段國(guó)內(nèi)已投運(yùn)或在建的抽水蓄能電站混流式水泵水輪機(jī)的K值均未超過(guò)1.3，國(guó)外一般不超過(guò)1.48。因此，國(guó)內(nèi)外尚無(wú)可借鑒的成熟項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，兩河口混蓄電站機(jī)組選型設(shè)計(jì)難度為世界之最。

▲雅礱江兩河口水電站下游面

為保證兩河口混蓄電站機(jī)組選型方案安全可靠、經(jīng)濟(jì)可行，雅礱江公司聯(lián)合設(shè)計(jì)院、設(shè)備制造廠以及國(guó)內(nèi)頂尖專(zhuān)家開(kāi)展研究論證，努力突破技術(shù)限制，積極開(kāi)展技術(shù)最先進(jìn)、性能更穩(wěn)定的定速寬幅抽水蓄能機(jī)組研發(fā)，使機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行實(shí)現(xiàn)最大水頭范圍覆蓋，進(jìn)一步推進(jìn)世界抽蓄機(jī)組技術(shù)發(fā)展。

兩河口混蓄電站超寬水頭變幅大容量抽水蓄能機(jī)組技術(shù)路線的選擇以及后續(xù)機(jī)組的成功研發(fā)應(yīng)用，將實(shí)現(xiàn)我國(guó)首臺(tái)（套）超寬水頭變幅大容量抽蓄機(jī)組技術(shù)落地，創(chuàng)造新的行業(yè)紀(jì)錄；同時(shí)，也將節(jié)約兩河口混蓄項(xiàng)目工程造價(jià)3.5億元，有效提升機(jī)組運(yùn)維經(jīng)濟(jì)性，為其他寬變幅抽水蓄能電站提供借鑒方案，進(jìn)一步推進(jìn)我國(guó)抽水蓄能機(jī)組技術(shù)發(fā)展。

紅星新聞?dòng)浾?林聰 圖據(jù)雅礱江流域水電開(kāi)發(fā)有限公司

編輯 柴暢

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