水电比重大的电力系统
2008-01-10 14:48:17 来源:
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电力18讯: 关键词:抽水蓄能电站;水电比重;梯级补偿;电力系统;效益
摘 要:对国内外水电比重大的电力系统分析表明,建设具有季调节性能的抽水蓄能电站是十分必要的,其作用与效益明显,并能够保证投资方取得较大的财务效益,投资风险较小。以四川省某中型河流上游的一“龙头”电站(抽水蓄能电站)为例的分析表明,其蓄丰补枯的年发电补偿效益可观,对电力系统、对投资方均有利,值得今后在我国抽水蓄能电站规划建设中借鉴和参考。
抽水蓄能电站不仅可以调峰,还可以填谷,而且具有启停迅速、运行灵活等动态功能,在电力系统中发挥着不可替代的重要作用,是现代电力工业不可缺少的重要组成部分。全世界1960年抽水蓄能电站总装机容量3 500 MW,1970年为16 000 MW,1980年为46 000 MW,1990年为83 000 MW,1998年达到98 270 MW,38年增加了27倍,平均年增长率达9.2%,比常规水电的发展速度快得多。世界上抽水蓄能电站发展最快、目前装机容量最多的是日本,其次是美国、意大利、德国、法国、西班牙等。前苏联、英国、印度、韩国、巴西等国也在建设抽水蓄能电站。随着我国国民经济和社会的发展,电力系统不仅电力电量持续增加,供电质量要求也越来越高。为了调节电网的峰谷差和保证电网安全稳定运行,汲取国外的经验,建设抽水蓄能电站已得到广泛共识。到2000年底,我国已建及在建的抽水蓄能电站共13座,抽水蓄能电站总装机容量已达到5 736 MW,占全国总装机容量的1.8%。我国东部地区电网负荷峰谷差大,电源以火电为主,缺乏调峰电源,抽水蓄能电站得到迅速发展。我国中部和西部地区水电比重较高,抽水蓄能电站基本没有规划建设。
在我国中西部地区,水电比重较大,是否需要建设抽水蓄能电站,建设什么类型的抽水蓄能电站,建设抽水蓄能电站能否发挥效益等问题,已经引起各方面的高度重视。华中地区建设抽水蓄能电站的研究已经进行了多次,基本有了明确的结论。但在四川这样的水电比重较高的电力系统,研究建设抽水蓄能电站尚未引起足够的重视。本文结合水电比重几乎占100%的挪威电力系统水电建设及运行情况,以及四川某抽水蓄能电站立项建设的论证情况,对水电比重大的电力系统建设抽水蓄能电站进行了必要性和效益等方面的研究。
1挪威电力系统水电站的建设和运行情况
挪威人口为450万人,大约是我国人口的0.36%;国土面积为32.4万km2,大约是我国国土面积的3.38%。截至1999年底,挪威发电装机容量为27 853 MW,其中水电装机容量27 547 MW,所占比重为98.9%,几乎为纯水电电力系统。挪威水电资源十分丰富,蕴藏量为38000 MW,人均8.44 kW,其水电资源主要集中在西部,北部较少。目前挪威有水电站538座,已开发容量占全部资源的比重为72.4%,远比我国开发程度高。在已开发的水电容量中,中、小型水电站容量约占2/3,大型水电站容量约占1/3。其用电量主要包括工业、运输业和服务业、市政和居民生活用电三部分,其中市政和居民生活用电约占1/3。1999年,最大用电负荷21 019MW,用电量为1 208亿kW・h,人均用电量 26 000kW・h以上,是世界上人均用电量最多的国家。挪威电力系统的用电结构要求电网具有很强的调节能力,除了与北欧国家实行联网互补外,对电力电量的调节主要依靠系统中的水电。电力系统的安全稳定运行几乎完全取决于水电群的调节性能。
受大西洋暖流之影响,挪威全境雨量充沛,年平均降雨量为1 415 mm,年降雨量由西向东减少。降雨在年内分布不均,夏季降雨较多,冬季以降雪为主;多年平均年径流量为3 830亿m3,人均为8.5万m3。较大的河流有18条,河流来水主要以降雨和融雪为主,流量最大发生在春末夏初4月~5月融雪期,冬季流量较小。最大与最小流量之比为10~20倍。为了提高水电群的调节能力,挪威十分重视水库的建设和联合优化调度,特别是充分利用汛期的水量,采取抽水蓄能的方式,增强汛、枯期水量的调节能力,这是其水电建设中的一大特色。挪威高原台地有很多冰川湖泊可以利用,在湖泊出口或低地山脊处修建低坝,抬高湖水位,可增大调节库容。目前该国已建电站水库蓄能量已达到每年800亿kW・h,相当于该国年发电量的60%~70%。一般情况下,挪威春、夏季用电负荷较小,冬季用电负荷高。由于水库具有很强的蓄丰补枯调蓄作用,避免了纯水电电力系统可能出现的汛期弃水、冬季缺电的问题。为了充分利用汛期的水量,在其已开发的水电站中,一座水电站通常不是从一个湖泊和一条河道引水,而是把附近几个湖泊都联成一个系统。一个电站有很复杂的引水发电和抽水蓄能系统,在这些系统中,经常建设一些水泵和抽水蓄能机组,将多余的汛期水量抽到水库中,起到季调节抽水蓄能的作用,以提高水电群的调节性能。图1是挪威具有代表性的水电站,是一个完整的小水电群,其中建设水泵的有2处5台机组共12 6 MW,建设抽水蓄能机
摘 要:对国内外水电比重大的电力系统分析表明,建设具有季调节性能的抽水蓄能电站是十分必要的,其作用与效益明显,并能够保证投资方取得较大的财务效益,投资风险较小。以四川省某中型河流上游的一“龙头”电站(抽水蓄能电站)为例的分析表明,其蓄丰补枯的年发电补偿效益可观,对电力系统、对投资方均有利,值得今后在我国抽水蓄能电站规划建设中借鉴和参考。
抽水蓄能电站不仅可以调峰,还可以填谷,而且具有启停迅速、运行灵活等动态功能,在电力系统中发挥着不可替代的重要作用,是现代电力工业不可缺少的重要组成部分。全世界1960年抽水蓄能电站总装机容量3 500 MW,1970年为16 000 MW,1980年为46 000 MW,1990年为83 000 MW,1998年达到98 270 MW,38年增加了27倍,平均年增长率达9.2%,比常规水电的发展速度快得多。世界上抽水蓄能电站发展最快、目前装机容量最多的是日本,其次是美国、意大利、德国、法国、西班牙等。前苏联、英国、印度、韩国、巴西等国也在建设抽水蓄能电站。随着我国国民经济和社会的发展,电力系统不仅电力电量持续增加,供电质量要求也越来越高。为了调节电网的峰谷差和保证电网安全稳定运行,汲取国外的经验,建设抽水蓄能电站已得到广泛共识。到2000年底,我国已建及在建的抽水蓄能电站共13座,抽水蓄能电站总装机容量已达到5 736 MW,占全国总装机容量的1.8%。我国东部地区电网负荷峰谷差大,电源以火电为主,缺乏调峰电源,抽水蓄能电站得到迅速发展。我国中部和西部地区水电比重较高,抽水蓄能电站基本没有规划建设。
在我国中西部地区,水电比重较大,是否需要建设抽水蓄能电站,建设什么类型的抽水蓄能电站,建设抽水蓄能电站能否发挥效益等问题,已经引起各方面的高度重视。华中地区建设抽水蓄能电站的研究已经进行了多次,基本有了明确的结论。但在四川这样的水电比重较高的电力系统,研究建设抽水蓄能电站尚未引起足够的重视。本文结合水电比重几乎占100%的挪威电力系统水电建设及运行情况,以及四川某抽水蓄能电站立项建设的论证情况,对水电比重大的电力系统建设抽水蓄能电站进行了必要性和效益等方面的研究。
1挪威电力系统水电站的建设和运行情况
挪威人口为450万人,大约是我国人口的0.36%;国土面积为32.4万km2,大约是我国国土面积的3.38%。截至1999年底,挪威发电装机容量为27 853 MW,其中水电装机容量27 547 MW,所占比重为98.9%,几乎为纯水电电力系统。挪威水电资源十分丰富,蕴藏量为38000 MW,人均8.44 kW,其水电资源主要集中在西部,北部较少。目前挪威有水电站538座,已开发容量占全部资源的比重为72.4%,远比我国开发程度高。在已开发的水电容量中,中、小型水电站容量约占2/3,大型水电站容量约占1/3。其用电量主要包括工业、运输业和服务业、市政和居民生活用电三部分,其中市政和居民生活用电约占1/3。1999年,最大用电负荷21 019MW,用电量为1 208亿kW・h,人均用电量 26 000kW・h以上,是世界上人均用电量最多的国家。挪威电力系统的用电结构要求电网具有很强的调节能力,除了与北欧国家实行联网互补外,对电力电量的调节主要依靠系统中的水电。电力系统的安全稳定运行几乎完全取决于水电群的调节性能。
受大西洋暖流之影响,挪威全境雨量充沛,年平均降雨量为1 415 mm,年降雨量由西向东减少。降雨在年内分布不均,夏季降雨较多,冬季以降雪为主;多年平均年径流量为3 830亿m3,人均为8.5万m3。较大的河流有18条,河流来水主要以降雨和融雪为主,流量最大发生在春末夏初4月~5月融雪期,冬季流量较小。最大与最小流量之比为10~20倍。为了提高水电群的调节能力,挪威十分重视水库的建设和联合优化调度,特别是充分利用汛期的水量,采取抽水蓄能的方式,增强汛、枯期水量的调节能力,这是其水电建设中的一大特色。挪威高原台地有很多冰川湖泊可以利用,在湖泊出口或低地山脊处修建低坝,抬高湖水位,可增大调节库容。目前该国已建电站水库蓄能量已达到每年800亿kW・h,相当于该国年发电量的60%~70%。一般情况下,挪威春、夏季用电负荷较小,冬季用电负荷高。由于水库具有很强的蓄丰补枯调蓄作用,避免了纯水电电力系统可能出现的汛期弃水、冬季缺电的问题。为了充分利用汛期的水量,在其已开发的水电站中,一座水电站通常不是从一个湖泊和一条河道引水,而是把附近几个湖泊都联成一个系统。一个电站有很复杂的引水发电和抽水蓄能系统,在这些系统中,经常建设一些水泵和抽水蓄能机组,将多余的汛期水量抽到水库中,起到季调节抽水蓄能的作用,以提高水电群的调节性能。图1是挪威具有代表性的水电站,是一个完整的小水电群,其中建设水泵的有2处5台机组共12 6 MW,建设抽水蓄能机
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