水库蓄能发电的启发？

一 抽水蓄能的资源价值

抽水蓄能是一种经济资源。抽水蓄能可以把低价值能源转换成高价值能源，可以优化系统能源资源的利用，实现对不同价值、不同质量电能的时空移动，可以产生比他消耗的能源多得多的经济价值。

抽水蓄能是系统中一种不可缺少的特殊生产资源，依托于电力系统的高可靠性、顶峰填谷、调频调相等客观需求而存在的。常规电源有其调节约束，不能完全满足系统在故障等运行工况下的调节需求，需要备有一定容量的抽水蓄能，以备系统可以动态的随时的调用以应对其客观特性。

抽水蓄能站址资源本身是一种稀缺资源。抽水蓄能站址选择受制于外部环境因素，对水头、地质等要求较高，地理位置、自然条件优良的站址有限。如同煤炭、石油及常规水电资源一样，抽水蓄能站址资源本身是一个国家的稀缺资源。

二 抽水蓄能电站功能作用

1.保障电力系统安全稳定运行和电力有序供应

（1）充当事故应急电源，保障系统安全稳定运行。系统发生大功率缺失后，为了保障频率稳定、控制潮流在运行限额内，需要及时增加发电出力。相比煤电、气电，抽水蓄能机组启动时间短、调节速率快，可在一分钟左右从停机开至满发；相比常规水电，抽水蓄能电站更靠近负荷中心，大幅增发不影响系统稳定，且支撑系统电压的作用更强。因此，抽水蓄能已经成为电力系统中最优先调用的应急电源，在多次重大事故处理时紧急开机满发，有力地保障了系统安全稳定运行，是安全保底电力系统的重要组成部分。

抽水蓄能机组在应对北京“5.29”燃气机组大规模停机事件中，为保障首都电网安全稳定运行发挥重要作用。2019年5月29日，北京地区燃气机组因燃气压力低发生大规模停机事件，北京电网受电比例及各分区主变负载率迅速上升，网内电压支撑能力不足，系统安全稳定运行受到严重威胁。事故处置过程中，华北电力调控分中心迅速开启十三陵抽水蓄能机组，有效缓解功率缺额、主变负载率过快上升及电压支撑能力不足等问题，为保障首都电网安全稳定运行发挥重要作用。

抽水蓄能机组在英国“8.9”大停电事故中，为迅速恢复系统至正常运行状态发挥重要作用。当地时间2019年8月9日傍晚，英国发生大面积停电事故，波及包括首都伦敦在内的英格兰、威尔士等大片地区，造成约100万用户停电。事故处置过程中，英国电网调度机构积极采取措施，调用抽水蓄能机组等快速响应能力，短时增加出力124万千瓦，迅速恢复频率至50Hz，恢复系统至正常运行状态。

（2）作为黑启动电源，在大停电发生后及时恢复供电。近年来，美国、英国、印度、巴西等国发生的大停电事故警示我们，发生大面积停电的风险始终存在，电力系统中须配置一定规模的黑启动电源。抽水蓄能电站上库蓄能可靠、启动速度快、发电出力调节灵活、可持续供电时间长，是系统首选的黑启动电源，可为保障极端事故下的电力系统快速有序恢复提供有力支撑。

（3）承担系统尖峰负荷，保障电力有序供应，容量效益明显。我国电力电量平衡格局总体呈现“电量平衡有余，季节性用电高峰期间电力平衡能力偏紧”的特点。充分发挥抽水蓄能电站容量效益，保障系统迎峰度夏期间尖峰负荷供给，减少了系统为应对短时尖峰负荷的燃煤等机组装机容量。

例如，2017、2018年，“三华”电网负荷大于97%当年最大负荷的小时数约在30小时左右，占全年时长比重在0.3%左右；大于95%当年最大负荷的小时数约在50小时左右，占全年时长比重在0.6%左右。在夏季大负荷期间，华东电网抽水蓄能电站总体呈现“两抽三发”或“三抽三发”方式运行，华北、华中电网抽水蓄能电站总体呈现“一抽两发”方式运行，有力的保障电力平衡，减少了用户有序用电。

2.提升清洁能源利用水平

抽水蓄能削峰填谷作用明显，可有效助力系统消纳清洁能源。一是抽水蓄能电站顶峰发电的能力，可减少常规机组开机方式，降低系统中常规机组的最低技术出力，为消纳清洁能源腾出空间。二是弃电时段，抽水蓄能电站可以抽水储能，将弃电量存储起来，提升清洁能源利用水平。此外，抽水蓄能调节迅速灵活，是应对高比例新能源系统有功波动性变大的有效手段。

（1）提升新能源利用水平，实现新能源消纳“双升双降”。夜间低谷时段风电消纳、午间平峰时段光伏消纳困难。充分发挥抽水蓄能电站顶峰填谷优势，电站在中午平峰、后夜低谷时段抽水使用频繁，有效助力新能源消纳。

华东电网光伏装机超4000万千瓦，仅次于西北电网，午间光伏大发时段电网调峰困难，安徽电网“净负荷”曲线已呈现“鸭形曲线”。安排江苏宜兴、桐柏，浙江仙居，安徽响洪甸等抽水蓄能电站在午间增加一次抽水，可帮助华东地区实现新能源全额消纳。

东北电网新能源装机超4000万千瓦，夜间低谷时段风电消纳困难。东北电网蒲石河、白山抽水蓄能电站配合风电运行频繁启停，其中蒲石河电站在所有大中型电站中日台均启动次数最高，帮助东北地区新能源利用率维持98%以上。

华北电网风电、光伏装机均超4000万千瓦。在弃电时段，积极调用山东泰山、河北张河湾、山西西龙池等抽水蓄能电站，帮助华北地区新能源利用率在98%以上。

（2）提升华东电网消纳区外清洁电力能力。每年三季度为西南、华中地区汛期，水电外送需求大，华东电网受入的复奉、锦苏、宾金及三峡送出直流等跨区系统持续高功率运行，基本不参与受端调峰，夜间负荷低谷时段华东电网调峰压力大。加大华东地区抽水蓄能电站低谷抽水电力，最大抽水电力超800万千瓦，接近满抽，帮助华东地区消纳区外清洁电。

（3）有效应对新能源装机占比持续提升给系统带来的调节压力。随着系统中新能源装机比例持续增大，系统有功波动性变大，极大增加了系统调节难度，需要灵活调节电源配合运行。充分发挥抽水蓄能电站启停迅速、调节灵活的特点，机组利用方式逐渐由计划性的启停调峰向根据系统调峰、调频实际需要灵活启停转变，以更好的发挥促消纳、保安全作用。2019年，新能源装机占比较大的华北、东北地区，电站启动次数同比增长7.9%、11.4%。

3.改善系统发、配、用各环节性能

（1）提升火电核电水电的综合利用率，降低系统能耗。随着负荷峰谷差拉大及新能源大规模接入，系统调峰需求逐渐扩大。如全由火电、核电承担调峰任务，会增加系统安全隐患，并降低发电设备运行效率。利用抽水蓄能电站调峰，能够减轻其他电源的调峰压力，提升系统效率。对于火电，抽水蓄能电站分担调峰任务，不仅可以减少煤电机组参与深度调峰及启停调峰的次数，还能提高煤电带基荷、腰荷的时间及负荷率，两者均可提升煤电机组效率，降低煤耗。对于核电，核电频繁参与系统调峰，不仅增加机组控制难度，加大人因失误风险，影响设备可靠性，同时也会显著提高核电的发电成本，建设适当规模的抽水蓄能电站与核电配合运行，可解决核电在基荷运