作者： 協(xié)鑫智慧能源股份有限公司 張超

 

抽水蓄能電站項(xiàng)目的重點(diǎn)開(kāi)發(fā)區(qū)域要依據(jù)國(guó)家和地方各級(jí)的規(guī)劃來(lái)選擇，根據(jù)《水電發(fā)展“十二五”規(guī)劃》等規(guī)劃文件，2015年?yáng)|部、中部和西部地區(qū)抽水蓄能電站裝機(jī)容量要達(dá)到全國(guó)總裝機(jī)容量的69%、27%和4%。從規(guī)劃導(dǎo)向來(lái)看，未來(lái)抽水蓄能電站的開(kāi)發(fā)重點(diǎn)區(qū)域首選華東地區(qū)，其次為華中地區(qū)。

 

從全國(guó)范圍來(lái)看，應(yīng)重點(diǎn)開(kāi)展火電核電比重高、新能源開(kāi)發(fā)規(guī)模大、外調(diào)電力份額大地區(qū)的開(kāi)發(fā)工作，在浙江、江蘇、山東、遼寧，安徽中部、湖南、湖北，重慶西部、陜西、新疆、甘肅、內(nèi)蒙古等省(自治區(qū)、直轄市)優(yōu)選儲(chǔ)備一批規(guī)模適宜、布局合理、建設(shè)條件優(yōu)良、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)越的抽水蓄能站址。

 

在華東地區(qū)，江蘇、浙江、廣東等地外送電比重高、火電核電比重大，海南、福建等地核電發(fā)展較快，吉林、河北等地是風(fēng)電大規(guī)模開(kāi)發(fā)的地區(qū)，可根據(jù)電網(wǎng)調(diào)峰要求，開(kāi)發(fā)布局一批經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)越的抽水蓄能電站。

 

在中部地區(qū)，重點(diǎn)選擇水火分布不均、水電基本開(kāi)發(fā)完畢，以及受三北地區(qū)風(fēng)電影響較大的受端電網(wǎng)區(qū)域，開(kāi)發(fā)建設(shè)條件較為成熟的抽水蓄能電站。

 

在西部地區(qū)，選擇遠(yuǎn)離負(fù)荷中心的大型風(fēng)電、太陽(yáng)能基地附近，配套建設(shè)一定規(guī)模的抽水蓄能電站，可滿足清潔能源基地大規(guī)模開(kāi)發(fā)需要。

 

二 電站功能選擇

 

隨著我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，電力系統(tǒng)需要更加安全可靠和綠色環(huán)保的電源結(jié)構(gòu)，抽水蓄能電站的功能已經(jīng)被賦予了新的內(nèi)涵。由于電源結(jié)構(gòu)、負(fù)荷特性、電力供需狀況和電力保障需求的實(shí)際情況存在差異，不同電網(wǎng)抽水蓄能電站實(shí)際發(fā)揮的作用應(yīng)該有所側(cè)重，抽水蓄能電站的作用不能一概而論。

 

華北電網(wǎng)火電占比大，風(fēng)電發(fā)展快，缺少可快速啟動(dòng)的常規(guī)水電，是抽水蓄能電站發(fā)展最早的地區(qū)。華東電網(wǎng)規(guī)模大，電網(wǎng)峰谷差、核電裝機(jī)容量和調(diào)峰壓力都比較大，是典型受端電網(wǎng)，尤其需要幫助電網(wǎng)消納風(fēng)電、太陽(yáng)能等新能源對(duì)電網(wǎng)的擾動(dòng)，也亟須增加抽水蓄能電站參與調(diào)峰和整體平衡，以提高全網(wǎng)運(yùn)行的安全性與經(jīng)濟(jì)性。因此，抽水蓄能電站功能以調(diào)峰填谷為主，輔以調(diào)頻調(diào)相和備用;湖南、湖北電力系統(tǒng)內(nèi)小水電比重大，且遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，負(fù)荷中心缺乏快速反應(yīng)電源，因此抽水蓄能電站以承擔(dān)調(diào)頻調(diào)相、事故備用功能為主，輔以調(diào)峰填谷功能;東北、西北電網(wǎng)新能源發(fā)展迅速，電網(wǎng)規(guī)模小，消納能力有限，要保證遠(yuǎn)距離外送，配置抽水蓄能電站更多發(fā)揮儲(chǔ)能作用，輔以調(diào)峰調(diào)頻、事故備用等功能。

 

另外，較之大型抽水蓄能電站項(xiàng)目的激烈競(jìng)爭(zhēng)，5萬(wàn)~50萬(wàn)千瓦級(jí)別的中小型抽水蓄能電站項(xiàng)目，能有效降低項(xiàng)目選址難度，擴(kuò)大項(xiàng)目開(kāi)發(fā)范圍，滿足區(qū)域電網(wǎng)的調(diào)峰、備用需要，是發(fā)電企業(yè)切入抽水蓄能市場(chǎng)的不錯(cuò)選擇。

 

三 項(xiàng)目選址

 

抽水蓄能電站利用水能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)換完成儲(chǔ)能，循環(huán)利用水資源，除蒸發(fā)滲漏外，不耗水。工程運(yùn)行期間不產(chǎn)生污染物，不破壞資源和景觀，不存在電池儲(chǔ)能的回收問(wèn)題。

 

由于抽水蓄能電站對(duì)地質(zhì)條件要求非常高，因此選址的時(shí)候要充分考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件，地下巖石應(yīng)多為礫巖、砂巖等，無(wú)地震隱患，無(wú)臺(tái)風(fēng)、海嘯、龍卷風(fēng)、洪水、干旱等災(zāi)害。

 

抽水蓄能電站建設(shè)首先要根據(jù)電網(wǎng)的需要，選址方面主要滿足以下幾個(gè)條件：

 

1、抽水蓄能利用的是水的勢(shì)能，上、下水庫(kù)的高度差(水頭)越大，所需的庫(kù)容越小，輸水道截面越小，機(jī)組直徑越小，廠房面積也可以適當(dāng)減少，可有效減少投資。目前許多大型抽水蓄能電站的上、下水庫(kù)的平均高度差在500米以上，有的已達(dá)1000米以上。但過(guò)高的高度差不但很難找到合適的地址，而且設(shè)備能承受的壓力也有限，目前單級(jí)的水泵水輪機(jī)最大工作水頭為600~700米，超過(guò)這個(gè)高度就要采用多級(jí)水泵水輪機(jī)，若用沖擊式水輪機(jī)與多級(jí)水泵雖然可運(yùn)行在更高的水頭，但要采用三機(jī)串連式機(jī)組。因此，上、下水庫(kù)的平均高度差(H)是選址時(shí)首要條件。

 

2、上水庫(kù)與下水庫(kù)之間的水平距離決定了修筑輸水道的長(zhǎng)度，輸水道太長(zhǎng)不但工程量大，投資大，而且輸水的阻力也大，直接造成了水頭損失。所以上水庫(kù)與下水庫(kù)之間的水平距離(L)是選址時(shí)第二重要條件，一般來(lái)說(shuō)L/H(距高比)要小于10。

 

3、所選地址最好有天然的上水庫(kù)與下水庫(kù)，可以節(jié)省大量的投資，利用天然高山湖泊只需加筑部分堤壩就可以形成水庫(kù)，或利用高山盆地只需筑一部分堤壩就可以蓄水成水庫(kù)都是比較理想的方案。

 

4、抽水蓄能電站雖靠自身水循環(huán)工作，但水會(huì)蒸發(fā)與滲漏，還必須有足夠的補(bǔ)充水源。抽水蓄能電站周?chē)懈哂谙滤畮?kù)最高水位的足夠大的流域面積來(lái)向水庫(kù)集水，最好有高于上水庫(kù)最高水位的大面積流域。

 

四 圍建方式

 

水庫(kù)的圍建方式主要取決于站址的自然條件，可以有幾種方式：

 

1、上、下水庫(kù)均由人工圍建。此種方式只適用于純抽水蓄能電站，所需的自然條件主要是地形上能建設(shè)合適庫(kù)容和站址，以及距電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)距離，水文條件是次要的。上水庫(kù)的調(diào)節(jié)庫(kù)容量一般考慮5~10小時(shí)的蓄放水量，而水位變化輻度不超過(guò)水輪機(jī)工作水頭的10%~20%。

 

2、上水庫(kù)由人工圍建，下庫(kù)則利用天然河道、湖泊、海彎或利用已經(jīng)建成的水庫(kù)。此種開(kāi)發(fā)條件與上、下水庫(kù)均由人工圍建相同。

 

3、人工圍建下水庫(kù)，而上水庫(kù)則為已建成的水庫(kù)。即對(duì)原有的常規(guī)水電站進(jìn)行改造，成為混合式抽水蓄能電站，建站規(guī)模主要由下庫(kù)的地形和庫(kù)容來(lái)決定。

 

4、上、下水庫(kù)均利用相近的天然河道或湖泊。這種站址比較難以選擇，而且上、下水庫(kù)之間的水位差也不會(huì)很大。

 

5、在地形比較平坦的場(chǎng)合，只有上水庫(kù)是露天的，而下水庫(kù)、電站廠房及管道全部設(shè)在地下，也可利用報(bào)廢的礦井。這種抽水蓄能電站的水頭可達(dá)1000米以上，可安裝大容量、高水頭、高效率的水輪機(jī)。

 

五 審批流程

 

我國(guó)現(xiàn)行抽水蓄能電站管理模式存在諸多弊端，如難以體現(xiàn)“誰(shuí)受益，誰(shuí)分擔(dān)”的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)原則，電站的效益難以得到合理補(bǔ)償?shù)龋芾眢w制和運(yùn)行機(jī)制均制約了抽水蓄能電站的發(fā)展。2014年，國(guó)務(wù)院、國(guó)家發(fā)改委分別發(fā)文，明確在電力市場(chǎng)形成前的抽水蓄能電站電價(jià)核定原則，抽水蓄能電站由省級(jí)政府核準(zhǔn)，并逐步建立引入社會(huì)資本的多元市場(chǎng)化投資體制機(jī)制，逐步健全管理體制機(jī)制等。

 

根據(jù)《政府核準(zhǔn)的投資項(xiàng)目目錄 (2014年本)》，抽水蓄能電站項(xiàng)目核準(zhǔn)權(quán)限下放到省級(jí)政府，省級(jí)政府應(yīng)按照國(guó)家依據(jù)總量控制制定的建設(shè)規(guī)劃內(nèi)核準(zhǔn)，相對(duì)簡(jiǎn)化了抽水蓄能電站項(xiàng)目的審批流程。

 

也就是說(shuō)，擬開(kāi)發(fā)的抽水蓄能電站項(xiàng)目，需首先列入省級(jí)的抽水蓄能發(fā)展規(guī)劃，上報(bào)國(guó)家能源局批準(zhǔn)。省級(jí)抽水蓄能發(fā)展規(guī)劃獲得批復(fù)后，省級(jí)發(fā)改委再根據(jù)當(dāng)?shù)卣{(diào)峰、備用的需要，對(duì)擬選項(xiàng)目進(jìn)行核準(zhǔn)。

 

抽水蓄能電站項(xiàng)目的核準(zhǔn)需要完成可行性研究報(bào)告、各專(zhuān)題報(bào)告、技術(shù)支撐報(bào)告及行政申請(qǐng)文件的審批。

 

原標(biāo)題:抽水蓄能項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)策略及審批流程