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[科普中国]-抽水蓄能资源

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抽水蓄能资源属性

抽水蓄能有三种资源属性概念:本身的资源属性;可利用的资源属性;站址的资源属性。

抽水蓄能资源抽水蓄能本身作为一种资源,与水能、煤炭和石油等物理或化学资源有着本质上的不同。它是一种伴生资源,或者说是一种经济资源。它消耗能源资源,但却可以优化能源资源的利用,产生比它所消耗的能源资源多得多的系统能源资源利用的经济价值。抽水蓄能是在耗电和电力系统经济性的矛盾中获取它的发展价值的。

抽水蓄能可利用的资源与常规水电站利用水能资源不同,抽水蓄能电站是以电力系统的峰谷差、调频调相及各种备用需求作为可利用资源,简而言之,只要发电与用电之间存在质量差和保证率,就是抽水蓄能可利用的资源。这种资源是动态的,随地域、时间、经济发展程度等而变化。

抽水蓄能电站站址的资源由于抽水蓄能电站站址是可以人造的,因此抽水蓄能电站站址的资源相对于需求几乎是无限的,天然的好站址资源十分丰富.地理位置、自然条件均优良的站址亦不少.但分布上存在不均衡性,可利用的站坝也就有限了。抽水蓄能的资源具有双重性质.即抽水蓄能资源是十分丰富的,但是电力系统对抽水蓄能资源的需求是有限的;最好的抽水蓄能资源点,却完全可能是系统根本不可利用的。抽水蓄能电站站址的选择受制于外部环境因素,没有相对固定的边界条件,它不像常规水电站那样存在着相对不可替代的资源属性。因此,抽水蓄能电站站址的选择是一项复杂的系统工程。

我国沿海地区海水抽水蓄能资源评价广东省海水抽水蓄能资源评价广东省海水抽水蓄能资源总装机规模在 11460MW 左右,海岛海水蓄能资源装机规模约 1310MW, 远期随着海岛用电需求不断增长,可适量扩库开挖,装机规模可适当加大。 广东省岛屿海水抽水蓄能以江门、珠海、汕头地区岛屿资源总量较丰富,资源总量分别为 550MW、310MW 和 300MW,占广东省海岛海水蓄能资源总量的 42%、23.7%和 22.9%; 广东省近海海水蓄能资源总量约 10150MW,其中以江门、阳江、深圳、汕尾地区资源较丰富,资源总量约 6000MW、1150MW、1200MW和 950MW, 分别占广东省近海海水蓄能资源总量的 59.1%、11.3%、11.8%和 9.35%(见图 1)。1

海南省海水抽水蓄能资源评价在海南省筛选的 19 个资源点中,100~200m 水头段资源点 13 个,200~300m 水头段资源点 4 个,300m(含 300m)以上水头段资源点 2 个, 海南省海水蓄能资源主要集中在 100~200m 水头 范围内 ,占海南省资源站点的 68.5%,200~300m 水头段资源占 21%,300m 以上水头段资源点较少,仅占 10.5%。从资源总量分析,海南省海水抽水蓄能资源总装机规模在 5620MW 左右,其中海岛海水蓄能电站装机规模 70MW。 岛屿海水抽水蓄能资源主要分布在万宁和三亚地区,资源总量分别为 50MW 和 20MW; 海南省近海海水蓄能资源总量约5550MW,以三亚 、陵水黎族自治县 、文昌等地区资源较丰富 ,资源总量分别为 2300MW、2000MW 和 900MW,占近海资源总量的 41.4%、36%和 16.2%。 海南省海水抽水蓄能资源站点分布情况见图2。1

广西海水抽水蓄能资源评价根据广西壮族自治区地形地貌及海洋岛屿分布情况,共普查广西海水抽水蓄能站点 5 个, 包括北海市涠洲岛湾背和涠洲岛滴水村 2 个岛屿资源站点,以及防城港市狮子、防城港市大王江村、北海市冠头岭 3 个近海资源站点。受广西沿海地区地形地势的限制,海水抽水蓄能资源相对较少,资源站点主要分布在北海和防城港市,从资源点水头分布分析,各资源站点可利用水头较低,高程分布范围在 50~90m;从资 源总量分析 ,广西海水抽水蓄能资源总装机规模在1030MW 左右 ,其中近海资源装机规 模约 1000MW,占资 源总量的 97%,岛屿资源装机规模约 30MW,仅占资源总量的 3%。广西壮族自治区海水抽水蓄能资源站点分布情况见图 3。1

抽水蓄能发展的理念问题抽水蓄能在发展理念上经历了由计划经济向市场经济转变的复杂历程。经历了由“4度电换3度电”逐步到经济可行性的理念更新。但是,抽水蓄能发展理念的进化远低于对常规能源的认识进程。

“4度电换3度电”的价值理念“4度电换3度电”是电量概念,同时也是计划经济理念。在计划经济时期,电站是典型的国有经济的车问,完全按照国家的计划发电,电价只是成本的简单反映,没有利润的概念。抽水蓄能电站在这种体制下的经济链条中,仅仅体现的是资源的交换,它的资源属性是亏损的,“4度电换3度电”的亏损价值理念当然就是天经地义的了。计划经济条件下的抽水蓄能完全是在技术上对系统安全的一种考虑,是以社会价值而存在的,对企业没有直接的经济价值可谈。

调峰与备用属性无论是在计划经济还是市场经济条件下,抽水蓄能的凋峰和备用作用是它的技术属性。简单地说是具有社会价值的电力概念,它对系统安全和供电质量管理的贡献是它存在的基础,是技术属性决定了它的存在价值。在这 点上,它与经济体制没有直接关系。

可转换价值的填谷(蓄能过程)作用在以电量为主要矛盾的我国计划经济时期,抽水蓄能的独有的填谷特性不可能与系统的经济运行联系起来,恰恰是这个无与伦比的优点成为“4度电换3度电”的话柄,是为了系统安全不得已而为之的行为。但是在市场经济的条件下,由于电力系统低谷负荷的处理不仅不能降低燃料消耗,反而会增加系统的安全隐患和降低发电设备的运行效率,因此,抽水蓄能的填谷作用是我国以火电为主的电力系统安全与经济运行最有效的保证,其自身的经济价值体现在峰谷电力的质量差上,体现在不同质量电力的市场流通中。

绿色电力理念抽水蓄能的填谷作用和灵活的机组启停特性,在保障系统安全与提高供电质量的同时,兼可有效地降低系统旋转热备用容量和吸收低谷负荷而达到降低系统能耗的作用,有效提高系统节能水平与环保性能。抽水蓄能以其独有的技术属性,在对电力系统安全性、经济性与环保性作贡献的同时,充分体现了它的社会存在价值。毫无疑问。抽水蓄能是构建绿色电力体系十分有效的手段。2