- 张博庭;
为了能如期实现我国承诺的"碳达峰、碳中和"目标,最近国家能源局发布了我国的《抽水蓄能中长期发展规划(2021～2035年)》。规划不仅要求"十四五"期间我国新增投产的抽水蓄能装机几乎要超过以往50年的总量,而且还要求"十五五"期间,再翻一番。本文针对国家有关部门突然要如此高强度地加速抽水蓄能电站的建设问题进行必要的探讨。
2021年06期 v.7;No.40 1-3+10页 [查看摘要][在线阅读][下载 2857K] - 刘长义;
<正>2021年5月,《国家发展改革委关于进一步完善抽水蓄能价格形成机制的意见》发布,提出坚持并优化抽水蓄能两部制电价政策。9月,《抽水蓄能中长期发展规划(2021—2035年)》发布,提出着力推进抽水蓄能快速发展,适应新型电力系统建设和大规模高比例新能源发展需要。10月,《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》发布,提出加快推进抽水蓄能和新型储能规模化应用。随着中长期发展规划和价格政策进一步落地,抽水蓄能迎来加快发展的重要窗口期。
2021年06期 v.7;No.40 2-3页 [查看摘要][在线阅读][下载 1308K] - 彭才德;
抽水蓄能是当前技术最成熟、经济性最优、最具大规模开发条件的电力系统绿色、低碳、清洁、灵活调节电源,与风电、太阳能发电、核电、火电等配合效果较好。为贯彻落实"碳达峰、碳中和"自主贡献目标,2021年9月,国家能源局印发《抽水蓄能中长期发展规划(2021～2035年)》。本文在综合研判抽水蓄能发展形势的基础上,研究了抽水蓄能电站在新型电力系统中的功能和定位,分析了抽水蓄能发展基础条件,并提出了促进抽水蓄能发展的意见和建议。
2021年06期 v.7;No.40 4-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1606K] - 刘长义;谢勇刚;
抽水蓄能是当前技术最成熟、经济性最优、最具大规模开发条件的电力系统绿色低碳清洁灵活调节电源,是构建以新能源为主体的新型电力系统的迫切需要,是保障电力系统安全稳定运行的重要支撑,是可再生能源大规模发展的重要保障。开展抽水蓄能在新型电力系统中功能作用的研究分析,对于更好地促进行业政策完善,提升规划建设水平,推动抽水蓄能高质量发展具有重要意义。本文结合新型电力系统的特征和面临的挑战,分析了抽水蓄能在新型电力系统中的基础性调节作用、综合性保障作用和公共性服务作用,认为抽水蓄能本质上是新型电力系统的基本组成部分,并就抽水蓄能高质量发展提出了相关建议。
2021年06期 v.7;No.40 7-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1640K] - 余贤华;
本文主要探讨了高质量服务新型电力系统目标下抽水蓄能面临的新形势以及需要加强研究的几个关键发展问题。抽水蓄能作为新型电力系统的基础支撑,本文详细分析了抽水蓄能面临的市场新需求、发展新基础、规划新支撑和开发新要求等新形势,提出了要加强抽水蓄能服务新型电力系统功能、资源优化配置、能耗双控管理、行业碳管理和实现调节技术协同融合等发展事项的研究,并就有关事项提出研究和完善管理建议。
2021年06期 v.7;No.40 11-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1615K] - 王磊;魏敏;
本文旨在理清以新能源为主体的新型电力系统中抽水蓄能功能定位,提出抽水蓄能功能模型,以及促进抽水蓄能行业快速健康发展的提升路径,为有效发挥抽水蓄能作用、保障新型电力系统安全稳定经济运行提供支撑。
2021年06期 v.7;No.40 15-16+23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1788K] - 叶宏;孙勇;韩宏韬;刘海涛;王卓瑜;
本文结合抽水蓄能中长期发展规划目标要求,对抽水蓄能行业数字化现状及存在问题进行了分析,结合新一代信息技术、现代工业互联网技术和工程数字化技术,提出了抽水蓄能数字化智能电站建设理念,研究出抽水蓄能数字化智能电站总体技术方案,可为抽水蓄能电站全生命周期数字化建设提供参考。
2021年06期 v.7;No.40 17-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 2757K] - 叶宏;李林扬;
抽水蓄能是新型电力系统的重要组成部分,在"双碳"目标下,抽水蓄能的发展迎来了黄金期,随着国家相关配套政策的落地,抽水蓄能行业将出现井喷式发展,探索适应新形势下的抽水蓄能行业标准体系建设势在必行。本文详细阐述了抽水蓄能行业标准化建设现状及对新型电力系统的关键作用,并对建立完备的抽水蓄能标准体系提出建议,最后通过展望为学者研判该研究的发展趋势提供参考。
2021年06期 v.7;No.40 21-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1610K] - 乔洪奎;张义晗;高美婷;万正喜;
基于国家提出的"碳达峰""碳中和"的能源转型战略目标,以新能源为主体的新型电力系统加快构建,抽水蓄能在新型电力系统中发挥越来越重要的调节和保障作用。国家发展改革委高度重视抽水蓄能发展,陆续出台了一系列促进抽水蓄能健康有序发展的重要政策,为抽水蓄能健康有序发展创造了有利条件,但关于抽水蓄能电量电价仍有待商榷的问题。本文通过梳理电价相关政策,解读新机制重要作用,重点分析新机制下抽水蓄能电量电价,建议综合考虑新能源消纳、抽水蓄能标杆价、电力市场规则等因素,进一步完善新型电力系统下抽水蓄能电价机制。
2021年06期 v.7;No.40 24-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1616K] - 高翔;李北晨;刘金跃;李宗华;安维中;陈雨生;孙勇;王卓瑜;
针对目前抽水蓄能电站服务电网各项作用已被广泛认可,但并未有对抽水蓄能电站服务电网能力评估的相关研究这一问题,提出了一种基于运行数据的抽水蓄能电站服务电网能力的评估方法,并以某在运抽水蓄能电站实际运行数据为例,定量评估了该电站的服务电网能力,验证了模型的合理性和有效性,研究结果为合理安排抽水蓄能的运行方式提供了参考。
2021年06期 v.7;No.40 32-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 2600K] - 任岩;侯尚辰;
本文介绍了目前我国抽水蓄能电站的发展情况,分别论述了常规抽水蓄能电站与新型抽水蓄能电站站址选择的依据及流程,认为基于多能互补的抽水蓄能电站不仅需要考虑水源、水头、距高比、与负荷之间的距离、地质条件等因素,还要结合多能互补系统的特点,建设在风光资源、负荷集中以及特高压落端集中区域,站址的选择流程则是在地理因素可行的范围内,筛选出满足建设条件的电站,然后进行经济比较确定最终方案。最后提出了抽水蓄能电站站址选择的技术瓶颈与未来研究方向,认为未来需要在时代发展要求以及相关政策支撑下,开展新一轮抽水蓄能的规划设计。
2021年06期 v.7;No.40 37-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1685K] - 鹿优;杨帆;
"双碳"目标下,清洁能源发电将逐步成为电力供应的主体,为平抑风电、光伏发电出力的波动,提升清洁能源发电效率和并网可靠性,本文设计了一种基于抽水蓄能的多能互补发电系统,分析了系统构架、运行方式和优势,明确了系统输出功率的约束条件,搭建了试点系统,推演了系统的4种工作模式,以24h为研究周期,分析了系统运行过程,阐述了对生态文明建设和电网稳定运行的效益,结合清洁能源发展趋势提出了两种构建途径,为清洁能源的大规模开发利用提供导向。
2021年06期 v.7;No.40 40-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 2248K] - 李长健;
抽水蓄能电站是当前电力系统最为成熟可靠的主力调节电源,是建设新型电力系统的基础保障和重要组成部分。不同于常规电源以生产电量为主要效益体现和来源的是,抽水蓄能电站的作用与价值更多体现在调频、调压、系统备用、黑启动等电网辅助与公共服务上。在《进一步完善抽水蓄能价格形成机制的意见》(发改价格〔2021〕633号)文及电力市场化改革加快推进背景下,研究将抽水蓄能电站的禀赋价值更好地转变为现实收益是促进抽水蓄能行业发展的一条重要路径。除了发改价格〔2021〕633号文件明确的收益方式外,本文研究如何将抽水蓄能电站的减碳价值量化转换为直接收益。在综合比较的基础上,推荐应用权威的区域电网碳排放因子计算法进行抽水蓄能电站减碳效益的量化分析,并在文中给出较为科学的量化计算公式。
2021年06期 v.7;No.40 45-48+80页 [查看摘要][在线阅读][下载 2131K] - 瞿英蕾;陈全宝;刘震震;
通过对吉林省抽水蓄能电站规划选点工作的回顾与总结,结合吉林省电网现状及结构不合理的问题,在实现"碳达峰、碳中和"目标,构建以新能源为主体的新型电力系统的新形势下,对吉林省抽水蓄能电站建设的必要性进行了分析和论述,同时梳理了吉林省抽水蓄能电站开发建设的发展历程,对未来将要开发的蓄能站点的建设条件进行了评估,为"十四五"期间大力发展可再生能源,挖掘吉林省抽水蓄能开发潜能,推进建设一定规模的抽水蓄能电站,进而改进吉林省电网结构,构建以抽水蓄能电站作为今后主要调峰电源的新型电力系统,拓展电力系统备份的"云空间",提供技术支持和决策参考。
2021年06期 v.7;No.40 49-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1645K] - 马源良;周新元;张天翔;张迪;仇岚;郭丙晨;
随着"双碳"目标的提出,抽水蓄能电站建设恰逢其时,并面临着前所未有的发展机遇和艰巨的发展任务。物资仓储管理是抽水蓄能电站物资供应的重要环节,高效智能的物资仓储管理模式十分重要。但由于抽水蓄能物资种类繁多、需求差异大、标准化程度低等特点,使得物资仓储管理面临艰巨形势。本文基于抽水蓄能电站物资仓储管理,探索二维码、射频识别、移动终端等技术应用到抽水蓄能物资仓储管理业务,研究发现,通过PDA构建起"二维码(条形码)+RFID"的智能化物资仓储管理新模式,大幅度提升抽水蓄能电站物资仓储管理水平,实现仓储管理流程的在线监测及仓储现状的动态管控,为抽水蓄能电站的智能化仓储管理提供技术保证。
2021年06期 v.7;No.40 53-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 11395K] - 于显浩;邱伟;黄文龙;黄建榮;宋文志;
物联网是一个复杂庞大的系统,物联网中数据融合处理层次的划分目前还没有统一标准,通常根据多传感器数据融合模型定义和物联网的自身特点~([1])。抽水蓄能电站基建现场各个专业存在不同型式的终端设备,且数量大、种类繁多、标准不一。抽水蓄能电站工程建设正处于快速发展时期,基建现场各类业务物联感知设备数量也将快速增长,这将给企业数字化建设管理带来新的挑战。对此,本文提出基建现场多类型物联感知接入技术,对抽水蓄能电站基建现场各业务系统物联感知设备进行深入分析,并提出建立基于边端侧物联代理装置的统一数据接入方案,实现抽水蓄能电站基建现场各类终端的统一接入与管理,为现场各业务系统深化应用提供强有力的技术支撑。
2021年06期 v.7;No.40 57-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 3488K] - 赵军科;刘云平;刘建俊;铎林;
文章从变转速抽水蓄能机组特性及建设目的出发、讨论了变转速抽水蓄能机组控制策略,推荐采用变流器控制功率,调速器控制转速的控制策略,最后讨论了变转速抽水蓄能的启停策略,希望对以后工程建设有借鉴作用。
2021年06期 v.7;No.40 62-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1948K] - 王能庆;范潇;冯涛;林松;
随着抽水蓄能机组不断向高水头、大容量、高转速方向发展,为了保证机组的高性能指标要求和轻量化结构设计要求,将大量采用新材料、新结构进行制造,增加了其制造难度。本文分析了高水头抽水蓄能机组两瓣式蜗壳座环的工艺结构及生产制造难点,并对制造难点提出了解决方案,形成了一套高水头抽水蓄能机组两瓣式蜗壳座环制造工艺方案和制造技术。
2021年06期 v.7;No.40 65-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 5508K] - 段敬东;
在我国"碳达峰、碳中和"目标下,加快发展抽水蓄能电站,是提升电力系统灵活性、经济性和安全性的重要方式,是构建以新能源为主体的新型电力系统的迫切要求。2021年4月30日,国家发展改革委印发了《关于进一步完善抽水蓄能价格形成机制的意见》(发改价格〔2021〕633号),明确抽水蓄能电站执行两部制电价形成机制,为促进抽水蓄能可持续发展奠定了政策基础,对非电网投资主体意义重大。本文梳理了我国抽水蓄能发展现状及存在问题,对抽水蓄能项目盈利能力、提高自身竞争力及区域布局进行研究分析,为投资建设抽蓄电站提供参考。
2021年06期 v.7;No.40 69-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 2035K] - 张云飞;闵丽;田侃;樊丽君;胡彩红;
电力需求和调峰需求的科学预测对构建新型电力系统意义重大。随着能源结构转型,社会经济发展出现新变化。本文提出基于S增长曲线的电力需求预测模型和基于岭回归的电网调峰需求预测模型。首先,通过历史数据回归分析得到重点行业负荷S增长曲线特征值,进而预测负荷需求及饱和时间;其次,应用岭回归技术预测电网调峰需求各因素的影响幅度;最后,以山东电网为例,测算了中长期全社会用电量及饱和时期、调峰需求。预计2025年山东全社会用电量为0.9万亿～1.0万亿kWh,全网最大用电负荷高达1.25亿～1.35亿kW,负荷峰谷差率将增加0.5～1个百分点,电网调峰需求为4100万～4500万kW,山东全省电力负荷总体将于2040年前后达到饱和。案例分析表明,所提方法具有合理性。
2021年06期 v.7;No.40 74-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1764K] - 魏松;程广福;丁军锋;
磁轭是抽水蓄能机组发电电动机的一个重要部件,既是发电电动机磁路的组成部分,也是固定磁极的结构部件。随着机组尺寸的不断增大,采用钢板拼焊制造磁轭成为重要制造方法。高强钢板焊接制造的磁轭不能采用热处理的方式消除应力,因此,对振动时效前后拼焊圆形磁轭的焊接残余应力进行了测试与分析,并与热处理方式的去应力效果进行了对比。试验结果表明,振动时效消除应力效果同样明显,而且均一化效果更好,未来拼焊磁轭的制造过程可以采用振动时效的方法来消除应力,稳定加工尺寸。
2021年06期 v.7;No.40 77-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 3172K] - 韩继超;董桀辰;孙玉田;张春莉;胡金明;戈宝军;
根据变速抽水蓄能发电电动机的运行原理、等效电路以及功率传输特性,对10MW变速抽水蓄能发电电动机进行了电磁设计,确定了10MW变速抽水蓄能发电电动机的主要结构尺寸;建立了变速抽水蓄能发电电动机二维电磁场的数学方程和物理模型,对变速抽水蓄能发电电动机电磁场数学方程进行了计算,分析了变速抽水蓄能电机在发电机工况下亚同步速时磁力线和气隙磁密的分布情况,确定了在发电机工况下亚同步速时定子电压波形和定子电流波形,研究了定子铁芯损耗和转子铁芯损耗的分布规律;根据电磁设计参数加工制造了10MW变速抽水蓄能发电电动机样机,搭建试验测试平台,将试验测试结果和计算结果进行对比,验证了电磁设计方案的可行性和计算结果的准确性,为更大容量变速抽水蓄能电机的研究奠定了基础。
2021年06期 v.7;No.40 81-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 7992K]