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大壩之后 水電未來在何方？

白鶴灘水電站對(duì)東方電氣乃至全球水電行業(yè)而言都是一座意義非凡的高峰，但在攻克這座高峰之后，也帶來了另一個(gè)問題，隨著中國(guó)適合建水電的地方接連被開發(fā)，水電人的未來又在何方？

四川省五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)芦@得者、東方電氣下屬東方電機(jī)研究試驗(yàn)中心副主任劉德民坦言，水電行業(yè)曾被認(rèn)為是夕陽(yáng)行業(yè)，但隨著中央提出“碳達(dá)峰、碳中和”的3060目標(biāo)，以及構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，水電行業(yè)已被拉回了朝陽(yáng)。

目前，我國(guó)新能源的裝機(jī)占比已達(dá)到41.1%，但發(fā)電占比只有27.3%，在以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)下，風(fēng)、光發(fā)電將會(huì)成為發(fā)電主力。但眾所周知，此類能源的波動(dòng)性、隨機(jī)性、不確定性會(huì)給電網(wǎng)造成極大壓力，需要搭配儲(chǔ)能進(jìn)行調(diào)峰，而在儲(chǔ)能領(lǐng)域，抽水蓄能電站表現(xiàn)出色，它也將是東方電氣未來重要的發(fā)力點(diǎn)。

我國(guó)抽水蓄能電站分布情況 圖片來源：水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院

抽水蓄能電站是利用電力負(fù)荷低谷時(shí)的電能抽水至上水庫(kù)，在電力負(fù)荷高峰期再放水至下水庫(kù)發(fā)電的水電站。東方電機(jī)專家何啟源向觀察者網(wǎng)表示，目前大型抽水蓄能電站綜合效率（電站抽水效率與發(fā)電效率之乘積）為0.75~0.77，近些年投運(yùn)的電站效率可以達(dá)到0.78，福建仙游的抽蓄電站效率可以達(dá)到0.79，是他知道的效率最高的抽蓄電站。

相比于化學(xué)儲(chǔ)能電站，抽蓄電站在單位面積的效率上優(yōu)勢(shì)明顯。以目前在建項(xiàng)目大連液流電池儲(chǔ)能調(diào)峰電站為例，該電站建設(shè)規(guī)模達(dá)到200MW，總建筑面積36519平方米。一般大型抽水蓄能電站總?cè)萘慷荚?000MW以上，如果化學(xué)儲(chǔ)能電站想要達(dá)到抽水蓄能電站的水平，至少需要15~20萬(wàn)平方米的面積。

大連液流電池儲(chǔ)能調(diào)峰電站施工現(xiàn)場(chǎng) 圖片來源：大連日?qǐng)?bào)

不過，抽蓄電站除了距電網(wǎng)要有經(jīng)濟(jì)合理距離外還得滿足地形上能建設(shè)合適庫(kù)容這一條件，因此一般建在有天然河道或湖泊的地方，方便建設(shè)上、下水庫(kù)。上庫(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)。

何啟源表示，在我國(guó)抽水蓄能電站區(qū)域發(fā)展尚不平衡，建設(shè)主要以東部地區(qū)居多，如浙江、江蘇、安徽、福建等，內(nèi)陸地區(qū)在需要的地方也會(huì)建有抽水蓄能電站，如北京、河北、山西等。

抽蓄電站市場(chǎng)潛力巨大，據(jù)《中國(guó)能源報(bào)》報(bào)道，“十四五”期間國(guó)內(nèi)將新增2000萬(wàn)千瓦機(jī)組規(guī)模的抽蓄電站，相當(dāng)于一個(gè)三峽電站。不過它的技術(shù)難度并不低，據(jù)何啟源介紹，抽水蓄能機(jī)組從研發(fā)、設(shè)計(jì)到生產(chǎn)制造以及后續(xù)的安裝調(diào)試難度都是很大的。由于機(jī)組體積龐大，轉(zhuǎn)速高，在精度和壽命上的要求也極為苛刻，這對(duì)于他們的研發(fā)設(shè)計(jì)人員都是不小的挑戰(zhàn)。

我國(guó)在抽蓄電站這一塊起步較晚，但已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平，即將在7月投產(chǎn)發(fā)電的長(zhǎng)龍山抽水蓄能電站就是典型代表。

東方電機(jī)為長(zhǎng)龍山抽水蓄能電站研制了4臺(tái)350MW抽水蓄能機(jī)組，它有著超高水頭（710米，世界第二）、超大容量（350MW，國(guó)內(nèi)第三）、超高轉(zhuǎn)速（600rpm，世界最高等級(jí)），其設(shè)計(jì)開發(fā)難度屬世界最高等級(jí)，難度系數(shù)與日本的葛野川（世界第1高水頭）相當(dāng)，在高效率、高穩(wěn)定性、高可靠性、高均衡性上均已達(dá)到世界前列，總體技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

長(zhǎng)龍山抽水蓄能電站 圖片來源：三峽集團(tuán)

劉德民表示，目前有兩個(gè)技術(shù)是他們的重點(diǎn)。一個(gè)是變速技術(shù)，因?yàn)槌樾铍娬咀鳛橐环N調(diào)峰手段是得順著新能源發(fā)電的波動(dòng)情況跟著起伏的，由于新能源本身波動(dòng)很大，因此對(duì)抽蓄電站的變速要求也是很高的。目前，東方電氣已掌握了關(guān)鍵技術(shù)，還向國(guó)外輸出了此類技術(shù)，預(yù)計(jì)在今明兩年就會(huì)有研發(fā)成果。

另一點(diǎn)則是在生態(tài)環(huán)保上，國(guó)內(nèi)外都提出這一塊上的要求，需要保證電站的過魚能力。特別是東南亞地區(qū)，魚在他們生活中的扮演者重要的角色，而且該區(qū)河流內(nèi)的魚類資源也非常豐富，因此這些國(guó)家對(duì)過魚能力的要求也非常高。

此外，傳統(tǒng)水電工程的建設(shè)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有走到盡頭，東方電機(jī)的專家們表示，雖然像白鶴灘這樣規(guī)模的電站很難再有了，但工程還是會(huì)有的，傳統(tǒng)水電站仍有繼續(xù)建設(shè)的空間。

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