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論壇 | 如何提高抽蓄電站綜合效率

來源：南方電網(wǎng)報(bào) 時(shí)間：2023-09-11 11:38

陳泓宇

　　抽水蓄能電站規(guī)模大，能夠集中儲(chǔ)存能量，且成本較低、生態(tài)環(huán)保性較好、安全性高，作為成熟的儲(chǔ)能技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)調(diào)峰填谷、調(diào)頻、大面積停電后系統(tǒng)自恢復(fù)以及為系統(tǒng)提供備用容量等方面。

　　抽水蓄能電站綜合效率亦稱總效率，即電站抽水效率與發(fā)電效率的乘積。其中，抽水效率是指蓄能過程效率，即變壓器、抽水機(jī)、電動(dòng)機(jī)和壓力水管效率的乘積；發(fā)電效率是壓力水管、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)和變壓器等效率的乘積。綜合效率是評(píng)價(jià)抽水蓄能電站節(jié)能與否的重要指標(biāo)，體現(xiàn)了電站運(yùn)行時(shí)的能量轉(zhuǎn)換效率，反映了機(jī)組和變壓器效率、水庫(kù)和輸水系統(tǒng)水量損失、輸水系統(tǒng)水頭損失和揚(yáng)程增加值等因素產(chǎn)生的能量損耗。

海南瓊中抽水蓄能電站去年綜合效率達(dá)80%，超過行業(yè)平均水平，圖為電站球閥設(shè)備。 陳泓宇 攝

　　目前，大多數(shù)抽水蓄能電站的綜合效率能達(dá)到75%以上，一般在75%—80%之間，也就是業(yè)界常說的“4度電換3度電”。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)20余座抽水蓄能電站2017年度電站綜合效率平均值為78.63%。

　　那么，如何提升抽水蓄能電站的綜合效率呢？

　　首先，水庫(kù)的天然來水在一定程度上直接影響綜合能效值。一般來說，水庫(kù)補(bǔ)水量較大時(shí)，電站綜合效率會(huì)相對(duì)較高。因此，電站在設(shè)計(jì)和施工過程中，就應(yīng)該注意上水庫(kù)的防滲問題，要盡最大可能降低滲漏的損失。在設(shè)計(jì)水道及進(jìn)出口時(shí)，盡量減少這部分的水頭損失，如優(yōu)化攔污柵設(shè)計(jì)，減少其在攔污的同時(shí)所帶來的損失。

　　其次，輸水系統(tǒng)是連接抽水蓄能電站上、下水庫(kù)和地下廠房?jī)?nèi)機(jī)組的重要通道，其規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選擇合適的設(shè)計(jì)方案和參數(shù)。如果水道太長(zhǎng)，不但工程量大、投資大，而且輸水的阻力大，直接造成水頭損失。但水道過短、距高比過小，也會(huì)導(dǎo)致輸水系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)等不易布置，且增大施工難度，輸水洞的進(jìn)出水口因高陡邊坡開挖存在不穩(wěn)定的問題。因此，上水庫(kù)與下水庫(kù)之間的水平距離是選址時(shí)一個(gè)重要條件。

　　再次，水輪機(jī)和水泵的能耗損失在電站能耗中所占比重最大。因此，要在機(jī)組設(shè)備選型和參數(shù)選擇方面多做文章，應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持在滿足電站安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，提高機(jī)組效率的原則。電站運(yùn)行時(shí)，可優(yōu)化電廠水道的運(yùn)行方式以減少水頭損失，由于流量和電網(wǎng)負(fù)荷的變化，應(yīng)盡可能通過優(yōu)化自動(dòng)發(fā)電控制（AGC）等方式，使水泵、水輪機(jī)經(jīng)常處于高效率狀態(tài)下運(yùn)行。

　　最后，變壓器等設(shè)備及照明、通風(fēng)系統(tǒng)也是影響能耗的因素。建議電站在主變壓器和廠用變壓器選型時(shí)，選擇新型節(jié)能變壓器并側(cè)重于空載損耗較低的設(shè)備；照明系統(tǒng)選擇節(jié)能型燈具，并采取有效的照明節(jié)能控制方式；通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)盡量實(shí)現(xiàn)變頻溫控。在管理上，可完善電站廠用電計(jì)量系統(tǒng)精細(xì)化程度，實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效。（作者單位：南網(wǎng)儲(chǔ)能公司工程建設(shè)管理分公司）

　　責(zé)任編輯：楊娜

　　校對(duì)：高慧君