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抽水蓄能电站规模配置影响因素分析

发布时间:2017年9月8日 15:39    文章来源:原创    文章作者:佚名    关注:101

通过总结国外抽水蓄能电站的发展概况可见,影响其配置比例的主要因素包括技术和经济两大类。技术层面,是指系统对调峰的需求和系统的调峰能力,区域负荷特性、电源结构、互联系统调峰支援能力、新能源规模以及电网所能提供的抽水电能等均直接影响蓄能电站的配置比例;经济层面,建设条件、建设成本以及系统其他调峰手段的经济性也影响着抽水蓄能电站的建设和落实。

  (1)不同地区的经济发达程度和用电结构决定了系统的调峰需求,这是影响抽水蓄能电站合理配置比例的一个重要因素。地区经济发达程度对系统电能质量提出了不同的要求,发达地区对电能质量的要求通常比欠发达地区要高。抽水蓄能电站对提高系统的电能质量往往能起到十分重要的作用,因而发达国家对抽水蓄能的要求更加迫切,再加上发达国家抽水蓄能电站建设起步和发展比较早,诸多因素均导致发达国家抽水蓄能电站装机比例普遍超过发展中国家。尤其是日本、意大利、法国、西班牙、德国等老牌发达国家,抽水蓄能电站装机比例均接近或超过5%,而发展中国家如印度、南非、巴西等至今尚无抽水蓄能电站。


  (2)电源结构是电网调峰能力的决定性因素之一,系统内各类电源的机组特性决定了系统的调峰能力。多数核电装机比例高的国家,其抽水蓄能电站配置比例也较高,如法国、日本、韩国、德国的核电装机比例都在15%以上,而抽水蓄能电站的规模也比较大。常规水电比例大的国家,配置抽水蓄能电站的几率较小,如巴西、加拿大、瑞典、芬兰、俄罗斯、印度等国的水电比例均超过20%,几乎没有抽水蓄能电站。发达国家十分重视合理的电源结构,使基荷、腰荷、峰荷电源保持在最佳比例,一般峰荷电源占总装机容量的25%35%

  (3)区域互联系统的调峰支援能力影响本地的抽水蓄能电站建设规模。对非独立电力系统而言,当互联系统中外地电源调峰性能较好时,可减轻本地电网的调峰压力,减少对抽水蓄能电站等调峰电源的需求。以丹麦为例,2010年风电装机容量占全国电源总装机容量的比例高达29%,为了适应风电装机规模和发电量的不断提高,需要配套一定规模的调峰电源。由于丹麦电网与北欧强大电网相联,可借助北部水电大国挪威来调峰,因此本国并没有配置抽水蓄能电站,而是通过区域互联系统提高风电利用率,保障电网安全稳定运行。

  (4)抽水蓄能电站的建设条件是影响电力系统中抽水蓄能电站规模的关键性因素。抽水蓄能电站的建设对地理条件要求很高,需要考虑的因素包括地理位置、地形条件、地质条件、水源条件、环境影响等。若不具备建设抽水蓄能电站的合适站址,则不论系统对抽水蓄能电站的容量需求有多大,该地区配置的抽水蓄能电站容量也只能为零。即便具备建设抽水蓄能电站的基本条件,也需要权衡建设条件的优劣,因为这直接影响到建设成本。

  (5)系统中其他调峰手段的经济性会直接影响抽水蓄能电站的建设规模。抽水蓄能电站能够替代一定容量的燃煤机组,发挥容量效益。如果单位千瓦投资和年运行费比替代调峰火电厂低,投资方则往往愿意多建抽水蓄能电站而少建调峰火电厂;反之,投资方会更多地考虑抽水蓄能电站所能提供的其他辅助服务,容量替代效益则大打折扣。除了技术因素和经济因素以外,国家的宏观政策、抽水蓄能电站的建设体制以及电价机制等政策体制类因素也会影响抽水蓄能电站的长远发展和企业的投资热情,甚至决定其发展和建设规模。