在我國能源建設領域，這個“五一”又有新進展。今天（5月2日）上午，國家“十四五”重點工程，我國單機容量最大的抽水蓄能機組——浙江天臺抽水蓄能電站1號機組，完成轉(zhuǎn)子吊裝作業(yè)。
天臺抽水蓄能電站位于浙江省臺州市天臺縣，完成轉(zhuǎn)子吊裝作業(yè)，就標志著機組進入總裝階段，為今年年底首臺機組投產(chǎn)發(fā)電奠定了基礎。
所謂抽水蓄能，簡單來說，就是利用水來儲存和釋放能量的技術。就像一個靈活穩(wěn)定的“大型充電寶”，只不過充的不是普通的電，而是水的勢能。抽水蓄能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為我國新能源基礎設施網(wǎng)絡的重要組成部分。
天臺抽水蓄能電站的發(fā)電機轉(zhuǎn)子，直徑接近5米、重達481噸。在吊裝過程中要講究安全、平穩(wěn)、精準。轉(zhuǎn)子下落過程中，與定子的單邊間隙僅有5厘米左右。成功吊裝也標志著機組開始進入總裝階段，首機投產(chǎn)發(fā)電指日可待。
作為國內(nèi)單機容量最大的抽水蓄能機組，天臺電站單機容量達425兆瓦，四臺機組滿負荷運行時，每小時發(fā)電量可達170萬度，足以滿足一座中型城市的瞬時用電需求。
抽水蓄能電站的核心結(jié)構由上水庫、發(fā)電機組和下水庫構成，三者通過巨型管道相連，整體就像一個巨型 “充電寶”。
在用電低谷時段，電網(wǎng)負荷較低，機組切換為水泵模式，將下水庫的水抽至上水庫，把多余的電能轉(zhuǎn)化為水的勢能儲存起來；當用電高峰來臨，上水庫的水通過管道奔流而下，利用700多米的高度落差沖擊水輪機，帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)。此時，定子繞組切割轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場，將機械能轉(zhuǎn)化為電能，為電網(wǎng)注入穩(wěn)定的綠色動力。
抽水過程本身也需要消耗電能，為何還要采用這種儲能方式？奧秘就在于“削峰填谷”的調(diào)節(jié)作用。
抽水蓄能作為目前最成熟的大規(guī)模物理儲能技術，能夠有效吸納風電、光伏等新能源產(chǎn)生的不穩(wěn)定電能，通過“存儲—釋放”的循環(huán)，在用電高峰時提供穩(wěn)定電力支撐，極大提升電網(wǎng)的靈活性和新能源消納能力。
浙江天臺抽水蓄能電站還有一項重要指標刷新了世界紀錄——它的額定水頭達到了724米。額定水頭可以簡單理解為上、下水庫的垂直落差。這么高的落差，管道需要承受高壓水流的反復沖擊。
在此之前，世界第二大水電站白鶴灘水電站機組首次大規(guī)模運用了800兆帕的高強度鋼。而這一次，研發(fā)人員與上下游供應鏈企業(yè)聯(lián)合攻關，再次刷新這項紀錄，研發(fā)出了國產(chǎn)1000兆帕級水電高強鋼，并大規(guī)模應用于天臺電站的管道中，這在國內(nèi)尚屬首次。
目前電站計劃于今年年底前實現(xiàn)首臺機組投產(chǎn)發(fā)電，建成后將主要服務于浙江電網(wǎng)，可為華東電網(wǎng)提供靈活調(diào)度能力，預計每年發(fā)出17億千瓦時清潔電能，可滿足160萬人一年的用電需求。
抽水蓄能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為我國新能源基礎設施網(wǎng)絡的重要組成部分。近年來，一批抽水蓄能電站項目開工建設、集中投產(chǎn)，我國抽水蓄能電站迎來快速發(fā)展期。預計今年抽水蓄能新增投產(chǎn)規(guī)模約800萬千瓦。
隨著風電、光伏等新能源占比提升，其間歇性、波動性對電網(wǎng)穩(wěn)定性構成挑戰(zhàn)。抽水蓄能作為技術成熟、經(jīng)濟性優(yōu)的大規(guī)模儲能方式，具備“削峰填谷” 核心功能，同時提供事故備用、黑啟動等輔助服務。
水電水利規(guī)劃設計總院專家委員會委員 萬文功：抽水蓄能電站是技術成熟、運行穩(wěn)定又靈活、可持續(xù)發(fā)展的調(diào)節(jié)電源，轉(zhuǎn)化效率75%，是所有的現(xiàn)在調(diào)節(jié)電源里面轉(zhuǎn)換效率最高的，每投產(chǎn)一座100萬千瓦的抽水蓄能電站，能夠提供200萬千瓦的調(diào)峰能力。
數(shù)據(jù)顯示，截至2024年底，我國抽水蓄能電站投產(chǎn)總規(guī)模達5869萬千瓦；全國核準在建總規(guī)模約2億千瓦。預計2025年抽水蓄能新增投產(chǎn)規(guī)模約800萬千瓦；到“十四五”末，抽水蓄能總裝機規(guī)模達到6600萬千瓦左右。
