8月11日，國內(nèi)首臺大型交流勵磁變速抽水蓄能機組——國網(wǎng)新源河北豐寧抽水蓄能電站12號機組順利完成15天試運行，正式投產(chǎn)發(fā)電。這填補了國內(nèi)大型變速抽蓄機組應(yīng)用的空白，對推進大型變速抽蓄機組技術(shù)研究，提升電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力，推動新型電力系統(tǒng)建設(shè)具有重要意義。
國網(wǎng)新源河北豐寧抽水蓄能電站上水庫。張承壩上地區(qū)風(fēng)光資源富集，但風(fēng)機、光伏發(fā)電具有波動性、隨機性。“壩上的風(fēng)點亮北京的燈”，在電力輸送和電網(wǎng)調(diào)節(jié)過程中，抽水蓄能電站發(fā)揮重要作用。抽水蓄能電站由上水庫、輸水系統(tǒng)、地下廠房、下水庫等部分組成，是為解決電網(wǎng)負(fù)荷高峰和低谷之間供需矛盾而生。在電網(wǎng)負(fù)荷低谷時，它利用過剩電能將下水庫的水抽至上水庫，將電能轉(zhuǎn)化為水的勢能儲存起來;待負(fù)荷高峰時，再從上水庫放水發(fā)電，將低谷過剩電能轉(zhuǎn)換為高峰優(yōu)質(zhì)電能，顯著提高電網(wǎng)削峰填谷能力。因此，抽水蓄能電站也被稱為超級“充電寶”。
國網(wǎng)新源河北豐寧抽水蓄能電站12號機組。國網(wǎng)新源豐寧電站位于河北承德豐寧滿族自治縣境內(nèi)的灤河干流上，距北京市區(qū)直線距離180千米，距承德市區(qū)直線距離150千米。電站總裝機容量360萬千瓦，是當(dāng)前世界上裝機容量最大的抽水蓄能電站，共安裝12臺單機容量30萬千瓦的抽水蓄能機組，其中2臺為國內(nèi)首次引進的大型變速抽水蓄能機組。
“變速機組可以實現(xiàn)抽水工況負(fù)荷有效調(diào)節(jié)。變速機組采用交流勵磁裝置，解決了傳統(tǒng)直流勵磁抽蓄機組并網(wǎng)后轉(zhuǎn)速恒定，抽水工況負(fù)荷無法調(diào)整的難題。”國網(wǎng)新源河北豐寧抽水蓄能有限公司機電部主任陳磊介紹，通俗來講，如果電網(wǎng)中存在26萬千瓦的負(fù)荷缺口，豐寧電站啟動1臺30萬千瓦的定速機組抽水，無法直接平衡電網(wǎng)需求，而變速機組可以通過調(diào)整轉(zhuǎn)子勵磁電流，精準(zhǔn)快速調(diào)至26萬千瓦抽水運行，直接滿足電網(wǎng)需求。
國網(wǎng)新源河北豐寧抽水蓄能電站機電部員工與主機廠人員對12號機組試運行狀態(tài)進行監(jiān)測分析。陳磊說，變速機組還具備功率調(diào)節(jié)和系統(tǒng)響應(yīng)速度快等性能優(yōu)勢，發(fā)電空載啟動后從勵磁投入到機組并網(wǎng)僅需2秒，遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)定速機組的半分鐘到1分鐘，可以更快平衡新能源出力波動，更好滿足新型電力系統(tǒng)下電網(wǎng)調(diào)節(jié)需求。
下一步，國網(wǎng)新源豐寧電站將加快最后一臺機組、第11號機組的安裝調(diào)試，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，確保電站年底前全面投產(chǎn)發(fā)電。屆時，電站年發(fā)電量將達(dá)到66.12億千瓦時，大概相當(dāng)于北京市20天的全社會用電量水平，可以滿足260萬戶家庭一年的用電。每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤48.08萬噸，減少二氧化碳排放120萬噸，相當(dāng)于造林24萬余畝。
截至目前，國家電網(wǎng)有限公司在運抽蓄裝機容量達(dá)到3696萬千瓦，在經(jīng)營區(qū)占比85%。預(yù)計到年底，還將有一批抽蓄機組陸續(xù)投產(chǎn)發(fā)電。到2025年，國家電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)抽蓄運行裝機達(dá)到5000萬千瓦，將為保障能源電力安全、推動構(gòu)建新型電力系統(tǒng)發(fā)揮更大作用。
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